10mW 대기전력을 위한 저가의 플라이백 솔루션 플라이백 토폴로지는 단순성과 저렴한 비용 덕분에 저전력 AC/DC 변환 시 여전히 선호되고 있다. 적은 양의 외부 부품을 사용하는 이 토폴로지는 광범위한 입력 전압 범위에 한 개 이상의 출력을 제공한다. 여기서는 전력 효율적인 컨트롤러로 전원 공급 장치 솔루션의 비용을 저감시키는 방법에 대해 알아본다. Adnaan Lokhandwala TEXAS INSTRUMENTS 플라이백 토폴로지는 절연 형식 및 비절연 형식으로 쓰이며, 스마트폰이나 태블릿의 배터리 충전, TV와 데스크톱 컴퓨터, 가전의 보조 전원 공급 장치, 휴대형 컴퓨팅과 셋톱 박스, 네트워킹의 AC 어댑터 등 다양한 애플리케이션에 사용되고 있다. 그림 1은 이러한 애플리케이션에서의 일반적인 전력 레벨이다. 대량 소비 시장(그림 1의 시장에서 2012년 전 세계 출고된 것만 수 십억 개 이상으로 추정)에서 이 플라이백 토폴로지(Flyback Topology)의 다양한 쓰임새와 용도를 감안했을 때 이 토폴로지는 비용, 효율, 대기전력과 같은 모든 성능의 사양을 최적화하는 데 이상적이다. 플라이백 컨버터는 대부분의 애플리케이션에서 벽체 충전기(Wall Ch
산업 전력 딜레마를 해결하는 고전압 동기식 레귤레이터 고전압, 고출력 전류 동기식 전압 레귤레이터는 전력 모듈에서 초소형, 고효율, 간편한 설계를 가능하게 한다. 현재 적합한 부품 선택은 제한되어 있지만, 가까운 미래에는 전력 출력 전체에 걸쳐 일반 시스템의 모든 DC-DC 전압 변환 요구사항을 다룰 수 있을 만큼 확장될 것이 분명하다. 새로운 세대의 동기식 레귤레이터는 산업 전력 딜레마를 해결함으로써 엔지니어가 산업 자동화 시스템 동작을 최적화하는 데 집중할 수 있게 한다. Viral Vaidya Maxim Integrated 산업 자동화 시스템을 설계할 경우, 다음과 같이 서로 상충되는 고유의 과제가 나타난다. 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)나 I/O 모듈과 같은 시스템 부품들을 탑재하기 위해 저가 모듈식 랙을 도입할 경우, 엔지니어는 심각한 공간 및 열 제약 문제와 부딪치게 된다. 이러한 과제는 먼지, 습도, 진동 등이 존재하는 열악한 환경에서 신뢰성 높은 동작을 보장해야 할 경우 더욱 복잡해진다. 더욱이 고객은 새로 나오는 자동화 시스템에서 전력 소모나 장치 크기, 발열, 비용 등이 상승하지 않고 기능만 향상되기를 기대한다. 이러한 기능 향상은
고신뢰성 전원 시스템 설계 고신뢰성 시스템을 설계하기 위해서는 결함 허용 설계 기법을 적용하고, 예상되는 환경 조건으로 동작할 수 있는 적합한 부품을 선택하며 요구되는 표준 규격을 준수해야 한다. 여기서는 고신뢰성 전원 시스템을 구현할 때 적용할 수 있는 반도체 솔루션과, 설계를 간소화하고 부품 신뢰성을 향상시키는 새로운 제품들에 대해 살펴본다. Steve Munns Linear Technology Corporation 고신뢰성 전원 시스템의 요구사항 이상적인 고신뢰성(High-Reliability) 시스템은 어떤 결함도 일으키지 않아야 하며 결함이 발생하더라도 어느 정도 성능 저하를 감수하고 시스템을 계속 가동할 수 있는 방식으로 결함을 차단할 수 있어야 한다. 또 그러한 결함이 하위 장치나 상위 장치로 전달되지 않도록 한정시킬 수 있어야 한다. 부하를 역동적으로 공유하거나 결함이 발생할 때를 대비하여 대기하는 병렬 회로의 형태로서, 내부적으로 중복성(Redundancy)을 통합하는 것이 한 가지 해결책이다. 이러한 경우 결함 검출과 관리를 위해 추가적인 오버헤드 회로가 필요하므로 전반적인 복잡성이 가중되고 비용이 증가한다. 또 어떤 시스템의 경우에는 상
안전한 출입 관리 위한 세이프티 솔루션 韓, OECD 중 산재 1위…세이프티로 위험원 차단 우리나라 지난해 산재 사망자는 1,929명으로 하루 5.3명 꼴, OECD 국가 중 산재 사망률 1위의 불명예를 안고 있다. 특히 제조업에서 많은 사고가 발생하고 있으며, 그 원인은 지나친 생산 실적 압박이 안전을 더욱 소홀히 하도록 만든다는 데 있다. 따라서 안전에 대한 의식만 가지고는 실천하기가 쉽지 않다. 필츠의 세이프티 솔루션은 단계별 측정과 평가를 통해 위험원을 효과적으로 차단한다. 유럽을 비롯한 선진국에서는 산업재해나 안전사고는 예방을 통해 줄일 수 있다고 보고, 안전 기준에 대해 가이드라인을 정하고 강제 법규를 적용해오고 있다. 북미나 유럽에 기계 기구류를 수출할 경우 기계류 CE 인증을 획득해야 하는 이유이다. 세이프티로 위험원 제거 필츠의 안전 서비스는 완벽한 기계 라이프 사이클을 제공할 수 있으며 단계별로 다양한 서비스를 제공한다. 그 첫 단계가 위험성 평가이다. 공장이나 기계의 위험원이 얼마나 존재하고 위험도가 높은지 평가하고 측정한다. 두 번째 단계는 위험성을 줄이기 위한 세이프티 컨셉트를 잡는다. 세 번째는 세이프티 컨셉트에 따른 디자인 설계이다
세이프티 실현 위한 안전설계 기계 안전은 ‘선택’ 아닌 ‘필수’ … 국제규격 강화 산업 현장에서 크고 작은 안전사고가 일어나면서 기업의 안전화 대응의 중요성이 강조되고 있다. 인구의 고령화와 자동화 시스템 도입 및 설비 수출 등으로 노동환경이나 안전 의식에 변화가 생겨났다. 산업현장에서 발생하는 안전사고는 작업자가 아니라 기업의 책임이라는 인식으로 바뀌었다. 안전을 강화하기 위해 각국에서 규제하면서 이에 따른 규격도 필요하게 됐다. 산업 현장에서 노동 재해를 방지하기 위해서는 격리의 원칙과 정지의 원칙에 입각해 안전 시스템을 구상해야 한다. 격리의 원칙은 위험부에 펜스를 치거나 문을 잠가 작업자가 접근할 수 없게 만들어놓는 것이고, 정지의 원칙은 비상정지를 누르거나 도어를 열 때 파워를 떨어뜨려 위험 상황에서 작업이 진행되지 않도록 하는 것이다. 사람은 누구나 실수할 수 있고 기계는 언제든 고장이 난다는 생각을 염두에 두어야 한다. 사람이 작업하는 공간과 자동화 시스템이 작업하는 공간이 따로 있지만, 작업을 위해 일정부분 공존하게 되는 부분이 있다. 이런 위험 영역이 생기기 때문에 안전 대책을 세워야 한다. 교육 훈련이나 지시를 통해도 위험이 사라지는 것은
세이프티 로보틱 시스템 빠른 반응은 기본, 높은 생산성도 충족 세이프티의 중요한 기능은 안전이다. 위험 신호 시 가능한 한 빨리 기계 작동을 멈추게 해야 한다. 세이프티로 작업자의 안전은 지킬 수 있지만 생산성 측면에서는 비효율적일 수 있다. 따라서 세이프티는 안전성 못지않게 중요하게 고려되어야 하는 부분이 생산성이다. B&R코리아의 SafetyROBOTICS는 기계의 효용성은 최대한 유지하면서 작업자의 안전을 지켜줄 수 있는 시스템이다. 안전의 관건은 빠른 리액션 세이프티의 중요한 기능은 안전이다. 그리고 안전에서 가장 중요한 관건은 빠른 리액션이다. 위험 상황이 발생했을 때 얼마나 빨리 기계 작동을 중지할 수 있느냐에 따라 작업자의 안전을 지킬 수 있기 때문이다. 현재 산업 환경에서 많이 사용되는 세이프티의 경우, 모터가 회전하고 있을 때 정지 신호를 주게 되면 80ms의 지연시간이 걸린다. 80ms는 거의 두 바퀴를 더 돌고 나서 멈추는 속도이므로, 가령 손이 들어갔을 때 그 피해는 매우 클 것이다. 그러나 B&R의 Smart Safety Reaction은 회전 중 정지 신호가 주어졌을 대 7ms, 즉 회전수로 따졌을 때 23도라는 굉장히
Case Study_자동화 시스템 PSS 4000 교량의 안전을 책임진다 프랑스 서쪽의 브레스트에 있는 르쿠브렁스 다리(Pont de Recouvrance)는 유럽 최대 수직승개교(Vertical Lift Bridge) 중의 하나이다. 수직승계교란 선박의 통행을 위하여 다리 중 일부가 수직으로 올라가는 다리를 말한다. 자동화 시스템 PSS 4000은 기계 및 기술 현대화 공사의 일환으로써 실시간 이더넷 SafetyNET p와 함께 르쿠브렁스 다리에 적용되어 위치와 속도를 안전하게 감시한다. 데이터 실시간 전송 프랑스의 르쿠브렁스 다리는 기계 및 기술 현대화 공사의 일환으로 필츠의 자동화 시스템 PSS 4000을 적용했다. 르쿠브렁스 다리에 PSS 4000이 사용된 핵심적인 이유는, 상승하는 다리의 경간 부분에 대한 모든 위치 데이터를 안전하게 전송할 수 있고 이러한 데이터를 실시간으로 처리하는 기능 때문이였다. PSS 4000의 이러한 능력에 더해 다양한 하드웨어와 소프트웨어 구성품은 각각의 신호를 안전하게 감시한다. SafetyNET p를 통하여 교량의 양쪽 말단이 서로 통신하기 때문에 교량의 한 쪽 말단이 들어 올려질 가능성은 전혀 없다. PSS 4000
Inside 3D Printing Conference & Expo 2014 전세계 3D 프린팅 전문가 한자리에 모인다 3D 프린팅은 ‘제3차 산업혁명’으로 불리며, 새로운 제조업 시대를 열 것으로 큰 주목을 받고 있다. 이러한 관심 속에 전세계 3D 프린팅 전문가가 모이는 ‘Inside 3D Printing Conference & Expo 2014’가 6월 12, 13일 이틀간, KINTEX에서 개최된다. 해외 유명인사의 강연을 직접 들을 수 있는 이번 행사는 3D 프린팅의 향후 로드맵을 제시해 줄 것으로 기대되고 있다. 김정아 기자 (prmoed@hellot.net) 3D 프린팅 시대가 본격적으로 시작됐다. 우리나라를 비롯하여 미국, 일본, 브라질 등 전세계가 차세대 창조융합기술 분야인 3D 프린팅 산업을 육성하기 위해 관련 정책을 발표하고, 수많은 전문가들을 초청하여 컨퍼런스를 개최하는 등 관련 분야에 대한 관심이 고조되고 있다. 이러한 관심은 오는 6월 12, 13일 양일간에 걸쳐 KINTEX에서 개최되는 ‘Inside 3D Printing Conference & Expo 2014’에 그대로 반영되어 나타나고 있다. 작년 말부터 월
2020년 3D 프린팅 글로벌 선도국가 도약 3D 프린팅 육성 위한 4대 분야 11대 과제 마련 미국, EU, 중국 등에서는 3D 프린팅 기술을 새로운 성장동력으로 주목하고 정부주도 하에 적극적으로 육성 중이다. 반면 국내는 관련 기술 및 산업 인프라는 물론, 분야별 활용 또한 미흡하여 정부의 관심과 지원이 시급한 상황이다. 이에 정부에서 제조업 혁신역량 강화 및 창조경제 활성화를 촉진하기 위해 종합적인 3D 프린팅 산업 육성전략을 마련했다. 김정아 기자 (prmoed@hellot.net) 산업통상자원부와 미래창조과학부는 제조업 혁신을 통해 창조경제를 이끌 3D 프린팅 산업을 종합적으로 발전시키기 위한 ‘3D프린팅 산업 발전전략’을 수립했다. 이 발전전략은 2020년 3D 프린팅 국제적 선도국가 도약을 비전으로 삼아 세계적 선도기업 5개·독자 기술력 확보를 통한 세계 시장 점유율 15% 달성을 목표로 설정하고, ①수요 연계형 성장기반 조성, ②비즈니스 활성화 지원, ③기술경쟁력 확보, ④법제도 개선 등 4대 전략, 11대 과제를 추진하기로 했다. 전략 1 : 수요 연계형 성장기반 조
차세대 성장동력으로 3D 프린팅 집중 조명 기술력 확보와 생태계 조성 위한 육성책 필요 세계적으로 3D 프린팅이 유망 핵심기술로 주목받고 있으며, 시장 규모도 2012년 22억 달러에서 2021년 108억 달러로 고속 성장이 전망되고 있다. 우리나라는 발전된 정보통신기술 융합기술과 산업 기반 여건을 갖추고 있음에도 불구하고, 고가의 산업용 장비 및 소재를 대부분 수입에 의존하는 등 아직 시장 규모가 미미한 초기단계로 본격적인 지원이 필요하다. 김정아 기자 (prmoed@hellot.net) 3D 프린팅은 기존 산업의 패러다임을 변화시켜 주력산업의 고부가가치화, 기업 제조 경쟁력 강화를 촉진할 핵심 기술로, 자동차, 우주·항공, 의료 분야 등 기존 산업의 제조 공정을 고도화할 최적화된 솔루션을 제공한다. 가트너에 따르면 2018년 세계 제조기업의 25% 이상이 생산 과정에 3D 프린팅을 도입할 것으로 전망하고 있으며, 영국 란체스터대학에서는 3D 프린팅이 소비재, 제약 등 산업에 접목될 경우 GDP의 8%에 해당하는 1,382억 파운드의 부가가치를 창출할 것으로 전망했다. 또한 별도의 금형 제작 없이 다양한 시제품 생산이 가능해 짐에 따라 제품 개
3D 프린팅의 미래 … 빛과 그림자 공존 제조 혁신 기대와 사회적 혼란 유발 우려 3D 프린팅은 3차원 제품 형상을 디지털로 스캔·설계하여, 다양한 소재를 쌓아올리는 방식으로 입체 구조물을 제작하는 기술이다. 특히 최근 특허권 만료에 따른 기술진보·가격하락으로 개인용 소매 시장으로 빠르게 확대가 예상되고 있다. 이처럼 급속도로 성장하고 있는 3D 프린팅이 앞으로 우리 산업에 어떤 영향을 미칠 것인지, 그 빛과 그림자를 진단해 본다. 김정아 기자 (prmoed@hellot.net) 세계적으로 관심의 중심에 있는 3D 프린팅 기술의 영향에 대해 여러 가지 의견이 나오고 있다. 이에 지난 3월 미래창조과학부와 한국과학기술기획평가원은 ‘2003년도 기술영향평가’를 통해 3D 프린팅이 우리 산업에 미치는 긍적적·부정적인 영향을 평가했다. 제조뿐만 아니라 다양한 분야에 잠재력 무한 3D 프린팅은 제품 개발 시간 단축 및 비용절감으로 다품종 맞춤형 생산방식이 대중화되면서 제조업뿐만 아니라 전 산업 분야에 혁신적인 변화를 가져올 것으로 예상된다. 항공기 등 고성능 부품 제작, 소비시장 근접 대도시로 생산설비 이동, 제조업 벤처 활성화, 디자이너·소프트웨어 인력 등 고급일자
Case Study_자동화 시스템 PSS 4000 교량을 안전하고 효율적으로 보호 프랑스 서쪽의 브레스트에 있는 르쿠브렁스 다리(Pont de Recouvrance)는 유럽 최대 수직승개교(Vertical Lift Bridge) 중의 하나이다. 수직승계교란 선박의 통행을 위하여 다리 중 일부가 수직으로 올라가는 다리를 말한다. 자동화 시스템 PSS 4000은 기계 및 기술 현대화 공사의 일환으로써 실시간 이더넷 SafetyNET p와 함께 르쿠브렁스 다리에 적용되어 위치와 속도를 안전하게 감시한다. 정리 임근난 기자 (fa@hellot.net) 데이터 실시간 전송 프랑스의 르쿠브렁스 다리는 기계 및 기술 현대화 공사의 일환으로 필츠의 자동화 시스템 PSS 4000을 적용했다. 르쿠브렁스 다리에 PSS 4000이 사용된 핵심적인 이유는, 상승하는 다리의 경간 부분에 대한 모든 위치 데이터를 안전하게 전송할 수 있고 이러한 데이터를 실시간으로 처리하는 기능 때문이였다. PSS 4000의 이러한 능력에 더해 다양한 하드웨어와 소프트웨어 구성품은 각각의 신호를 안전하게 감시한다. SafetyNET p를 통하여 교량의 양쪽 말단이 서로 통신하기 때문에 교량의 한 쪽
빠른 리액션은 기본, 높은 생산성도 갖춰 세이프티 로보틱 시스템 / B&R코리아 임의진 부장 세이프티의 중요한 기능은 안전이다. 위험 신호 시 가능한 한 빨리 기계 작동을 멈추게 해야 한다. 세이프티로 작업자의 안전은 지킬 수 있지만 생산성 측면에서는 비효율적일 수 있다. 따라서 세이프티는 안전성 못지않게 중요하게 고려되어야 하는 부분이 생산성이다. B&R코리아의 SafetyROBOTICS는 기계의 효용성은 최대한 유지하면서 작업자의 안전을 지켜줄 수 있는 시스템이다. 임근난 기자 (fa@hellot.net) 기계 운전에는 기본적으로 들어가는 필요한 부품들이 있다. 우선 기계를 제어하기 위해 PLC와 같은 제어장치들이 들어가게 된다. 그리고 분산제어 시스템 방식에서는 분산제어 시스템에 대한 I/O 모듈이 들어가게 되고, 모션제어를 하기 위한 서보 드라이버나 리니어 드라이버, 인버터 등 시스템이 들어가게 된다. B&R은 이더넷 기반의 실시간이 보장되는 파워링크라는 프로토콜을 사용해 각각의 디바이스를 연결한다. 즉, 통합된 세이프티 테크놀로지 개념이라고 할 수 있다. 기존 세이프티는 세이프티를 사용하기 위해서 별도 추출한 세이프티 모듈을 가
기계 안전 국제규격 정립…위험원 방호 강화 세이프티 실현 위한 안전설계 / 한국 오므론 이동우 부장 산업 현장에서 크고 작은 안전사고가 일어나면서 기업의 안전화 대응의 중요성이 강조되고 있다. 인구의 고령화와 자동화 시스템 도입 및 설비 수출 등으로 노동환경이나 안전 의식에 변화가 생겨났다. 산업현장에서 발생하는 안전사고는 작업자가 아니라 기업의 책임이라는 인식으로 바뀌었다. 안전을 강화하기 위해 각국에서 규제하면서 이에 따른 규격도 필요하게 됐다. 양가희 인턴기자 (kahee-green@hellot.net) 산업 현장에서 노동 재해를 방지하기 위해서는 격리의 원칙과 정지의 원칙에 입각해 안전 시스템을 구상해야 한다. 격리의 원칙은 위험부에 펜스를 치거나 문을 잠가 작업자가 접근할 수 없게 만들어놓는 것이고, 정지의 원칙은 비상정지를 누르거나 도어를 열 때 파워를 떨어뜨려 위험 상황에서 작업이 진행되지 않도록 하는 것이다. 사람은 누구나 실수할 수 있고 기계는 언제든 고장이 난다는 생각을 염두에 두어야 한다. 사람이 작업하는 공간과 자동화 시스템이 작업하는 공간이 따로 있지만, 작업을 위해 일정부분 공존하게 되는 부분이 있다. 이런 위험 영역이 생기기 때문에
산재 하루 5.3명꼴…세이프티로 위험원 차단 안전한 출입 관리 위한 세이프티 솔루션 / 필츠코리아 이재영 과장 우리나라 지난해 산재 사망자는 1,929명으로 하루 5.3명 꼴, OECD 국가 중 산재 사망률 1위의 불명예를 안고 있다. 특히 제조업에서 많은 사고가 발생하고 있으며, 그 원인은 지나친 생산 실적 압박이 안전을 더욱 소홀히 하도록 만든다는 데 있다. 따라서 안전에 대한 의식만 가지고는 실천하기가 쉽지 않다. 필츠의 세이프티 솔루션은 단계별 측정과 평가를 통해 위험원을 효과적으로 차단한다. 임근난 기자 (fa@hellot.net) 유럽을 비롯한 선진국에서는 산업재해나 안전사고는 예방을 통해 줄일 수 있다고 보고, 안전 기준에 대해 가이드라인을 정하고 강제 법규를 적용해오고 있다. 북미나 유럽에 기계 기구류를 수출할 경우 기계류 CE 인증을 획득해야 하는 이유이다. 세이프티로 위험원 제거 필츠의 안전 서비스는 완벽한 기계 라이프 사이클을 제공할 수 있으며 단계별로 다양한 서비스를 제공한다. 그 첫 단계가 위험성 평가이다. 공장이나 기계의 위험원이 얼마나 존재하고 위험도가 높은지 평가하고 측정한다. 두 번째 단계는 위험성을 줄이기 위한 세이프티 컨셉트