EV 시대의 전원과 파워 일렉트로닉스 기술 - 전원 & 충전기 제작! 리튬이온 축전지의 고속 시뮬레이션 일반적으로 충전해서 반복 사용할 수 있는 전지를 이차전지나 축전지라고 한다. 사용 용도도 폭넓어 자동차나 항공기에서 노트북, 태블릿, 스마트폰 등의 휴대 단말기에 이르기까지 다양한 기기에서 사용되고 있다. 축전지의 애플리케이션은 충전 회로가 메인이며, 여러 개의 셀을 가진 모듈에서는 셀 사이를 감시해 셀 밸런싱을 관리하는 회로도 있다. 축전지 애플리케이션 회로의 실험은 충방전을 포함하면 시간이 필요한 경우가 많으며, 여러 개의 셀로 된 회로 실험은 상당한 품이 든다. 측정 조건을 변경하여 여러 가지로 실험하는 것도 어렵다. 그래서 시뮬레이션을 활용할 수 있다면 개발 기간 단축을 기대할 수 있다. 여기서는 이러한 시뮬레이션의 필요성에 대해 소용량 리튬이온 축전지를 예를 들어 해설하고, 등가 회로를 제작한 후 그 등가 회로의 파라미터를 구해 본다. 그리고 마지막으로 완성된 모델을 사용하는 방법에 대해서도 살펴본다. - CQ출판사 『트랜지스터기술』
EV 시대의 전원과 파워 일렉트로닉스 기술 - 파워 회로의 진화와 EV 시대의 도래 1990년대 전기자동차 개발로 자동차 메이커가 본격적으로 개발에 나선 인버터 기술, 모터 기술은 하이브리드카용 전기 구동 시스템으로 꽃피게 된다. 1997년에는 토요타가, 1999년에는 혼다가 일반용으로 하이브리드카를 시판하기 시작했다. 하이브리드카는 엔진 연료 소비량이 큰 영역에서 적극적으로 모터를 사용함으로써 연비 개선을 도모한다. 하이브리드카는 그 때까지의 엔진 자동차에 비해 연료 소비율을 약 절반으로 했을 뿐만 아니라 엔진 자동차와 동일한 사용 편의성을 모두 만족시킴에 따라, 현재 일본 신차 판매에서 하이브리드카의 비율이 약 30%에 달하는 등 어느새 당연한 자동차 기술이 되었다. 2009년에는 미쓰비시자동차에서, 2010년에는 닛산에서 리튬이온 축전지를 탑재한 전기자동차가 본격 양산됨에 따라 일반 소비자도 구매할 수 있게 되었다. 일반 소비자용 전기자동차의 본격 양산은 자동차 역사상 가장 큰 뉴스라고 할 수 있다. 이와 관련, 본지 특집 1장에서는 자동차의 발전 역사에 대해 살펴보고, 현재 본격화되고 있는 자동차의 전동화에 관해 짚어본다. - CQ출판사 『트랜지스터기
세척공정에서의 요소비용 - Part 1 기업들은 전자부품을 제조하는 과정에서 비용요소를 제거해 비용 효과를 증대하려 한다. 비용은 장비 선택에 의해 크게 좌우될 수 있기 때문에, 전자 어셈블리의 세척공정은 가치사슬과 생산 측면에서 원가를 분석할 때 중요한 사안이다. 이 글에서는 세척공정 운영 및 취득 원가에서의 모든 비용 요소에 대해 설명한다. Thomas Kucharek Application Technology, Zestron Europe 최준영, 김도희 HC Corporation 세척 비용은 어플리케이션이나, 세척 장비에 따라 크게 달라질 수 있다. 따라서 전체 비용은 세척된 부품 수 및 생산량을 기준으로 측정해야 ‘세척 공정에 대한 정확한 비용’ 발생을 산출할 수 있다. 일반적인 비용 계산법은 다음과 같다. 이 계산 결과는 생산량에 따라 세척된 개별 어셈블리의 비용 값을 나타낸다. 그러나 세척 부품당 발생 비용을 설정하고 공정 개선을 통해 비용 절감을 이루기 위해서는, 세척 공정에 대한 투자와 운영비용에 영향을 미치는 요인을 우선 파악해야 한다. 따라서 지난 몇 개월간 ZESTRON 기술센터에서 ‘세척 공정의 요소 비용’에 대한 광범위한 연구가 이루어졌
와이어 방전가공에서 고부가가치 가공의 최신 활용 사례 The latest practical and high added value processing technology in wire-cut EDM 비약적인 정도 향상, 고부가가치를 실현해 온 와이어 방전가공기에 있어 테이퍼 가공은 없어서는 안 되는 존재이다. 프레스 금형의 다이 릴리프와 같이 1°로 안 되는 각도에서부터 공구 날붙이나 슬라이드 코어에서 볼 수 있는 10°를 넘는 것까지 폭넓게 사용되고 있다. 세밀한 곳에서는 0.001° 등의 미소 각도도 가능하며, 피가공물의 상하 치수 미조정에도 이용되고 있다. 스트레이트 형상의 가공 정도는 주로 상하 가이드의 위치 정도와 상하 가이드 간에 공급된 와이어 전극의 휨으로 결정된다. 전자는 CNC 구동 단위의 고분해능화나 피치 보정 등의 부가가치 기능의 충실에 의해 현재는 μm 오더 이하의 제어가 당연해졌다. 후자는 와이어 전극 지름이나 가공 두께, 상하 가이드 간 거리의 영향을 받지만, 와이어 텐션 제어, 코너 제어, 중앙의 오목량 제어 등 형상의 진직도를 향상시키는 기술의 진보에 의해 자주 사용되는 와이어 전극 지름 ø0.2mm, 가공 두께 40mm 등에서는
3차원 프레스 금형의 설계와 시뮬레이션 3D press die design & simulation 프레스 금형의 ‘설계’와 ‘시뮬레이션’을 완전 융합한 앞으로의 3차원 금형 설계 솔루션에 대해 설명한다. 동사에서는 가격 예측 소프트웨어를 새롭게 개발하여, 3차원 금형 설계 솔루션의 라인업에 추가했다. 코스트 예측, 성형성 예측 등 사전에 시뮬레이션함으로써 더욱 프론트 로딩을 가능하게 하고, 설계자가 금형 설계의 흐름 속에서 시뮬레이션을 함으로써 리드타임 단축만이 아니라 부가가치도 얻을 수 있게 된다. 또한 이것은 차세대 금형 설계자를 육성하기 위해서도 효과적인 것이다. 3DSimCOST는 모델 데이터를 예측하고, 프레스 가공 요소를 검색한다. 최대한 자동으로 추출하는 것을 가능하게 하고 있지만, 부분적으로 유저 정의에 의해 설정하는 것도 가능하게 하고 있다. 검출된 또는 설정된 프레스 가공 요소에 대해서 가공 시간, 재료비, 관리비, 인건비 등 데이터베이스에 등록한 정보로부터 코스트 견적 계산을 실행한다. 이것에 의해 감과 경험에 의해 개인차가 있는 견적에서부터 형상 요소에 입각한 코스트 계산을 가능하게 하고 있다. 이글은 일본 일간공업신문사 형기술지
미세 정밀 가공용 CAD/CAM 소프트웨어 ‘NS-MicroCAM’의 특징과 사례 Features and examples of CAD/CAM software for micro precision machining 제조업의 생산거점 해외 이전에 따라 일본 국내 제조업에서는 고부가가치 제품 제조에 대해 점점 더 주목도가 높아지고 있다. 이와 같은 제품 제조에 필요한 기술 중 하나로서 금형가공이나 부품가공 분야에서는 미세 정밀 가공이 있으며, 해마다 정도나 면품위에 관한 요구 수준은 높아지고 있다. 또한 저코스트화를 목적으로 한 대량생산 기술은 제조업의 과제로, 최근에는 금형재로서 내구성이 매우 우수한 소재인 초경합금을 비롯한 경취 재료에 대한 절삭가공의 요구도 증가하고 있다. 소경 공구 메이커인 동사에서는 이러한 미세 정밀 분야의 경취 재료가공에 대응하기 위해 다이아몬드 코팅을 실시한 엔드밀이나 PCD 소재를 사용한 엔드밀의 개발, 판매해 왔다. 이들 공구 개발 프로세스 중에서 공구 제작 상의 문제를 해결해 왔다. 그 과정에서 많은 절삭시험을 거듭함으로써 미세 정밀가공에 필요한 기술도 습득했다. 미세 정밀가공에는 고정도 공구와 공작기계가 없어서는 안 되지만, 그
5축 제어에 의한 엔드밀·래이디어스 엔드밀을 이용한 초고능률 곡면가공 Ultra-efficient 5axis machining of curved surfaces using flat end mill/radius end mill 곡면가공은 일반적으로 볼 엔드밀을 이용하여 이루어지는데, 가공면에 형성되는 커스프를 제거하는 다듬질가공이 필요하다. 커스프 제거는 수작업으로 이루어지며, 형상 정도를 저하시키는 동시에 많은 시간을 필요로 한다. 커스프를 작게 하기 위해 픽피드를 작게 할 필요가 있지만, 가공 시간이 길어진다. 위의 문제에 대해서 동 연구에서는 5축 제어에 의한 엔드밀 또는 래이디어스 엔드밀을 이용한 가공법을 제안한다. 엔드밀의 자세를 임의로 제어함으로써 엔드밀/래이디어스 엔드밀의 절삭날 끝단의 회전궤적은 임의의 곡률/형상을 형성한다. 그러므로 이 글에서는 가공점 부근의 형상에 가능한 한 일치하는 엔드밀/레이디어스 엔드밀 공구 자세를 제어하여 가공을 함으로써 커스프 높이를 절감하는 알고리즘을 개발하여 시뮬레이션에 의해 그 유용성을 검증한다. 그림 1은 가공점 C를 절삭할 때의 공구자세를 정의하는 좌표계를 나타내고 있다. 이 그림에서 n, f, t는 각각 가
산업용 로봇을 이용한 연마작업의 자동화 -절삭용 NC 데이터를 이용한 로봇 프로그램의 작성- Automation of polishing process by industrial robot -Polishing path generation using NC data for milling- 최근 생산현장에서는 다양한 자동 기계에 의한 작업의 자동화가 추진되고 있다. 그러나 연마작업은 사람의 기능이나 감각을 요하기 때문에 자동화가 어렵다. 동 연구실에서는 산업용 로봇에 의한 연마작업의 완전 자동화를 목표로 하고 있다. 지금까지 3차원 CAD 데이터를 기반으로 공구경로를 자동 생성하여 로봇 프로그램으로 변환하는 시스템을 개발하여, 산업용 로봇에 의한 연마작업과 외관 검사의 자동화를 실현했다. 그러나 개발한 프로그램에서는 복잡한 가공면에 대해서는 연마점의 생성이 어렵고, 연마경로를 작성하는 것이 불가능했다. 한편, 현재 시판되고 있는 CAM 소프트웨어의 밀링용 기능은 복잡한 가공면에 대해서도 공구경로를 작성할 수 있다. 여기서는 복잡한 가공면에 대해서도 로봇 프로그램을 작성하기 위해 시판의 CAM으로 작성한 밀링용 NC 데이터를 이용하여, 연마 공구의 특성을 고려한 연마경
CAE와 서보 프레스를 활용한 단조품의 개발 사례 Development of forging parts with servo-press using CAE technology 최근 혁신적인 고부가가치 단조 부품의 개발 요구가 높아짐에 따라 지금까지보다 고성능을 희망하는 유저에도 대응하기 위해 프레스 메이커에 의한 서보 프레스의 적극적인 개발이 이루어지고 있다. 서보 프레스를 이용한 단조에서는 공정 설계의 자유도가 높아지기 때문에 통상의 단조 공정 설계의 노하우에 더하여, 보다 유연한 발상과 대응이 필요하게 된다. 그렇기 때문에 CAE 기술을 이용한 단조 공정의 사전 검증이나 평가 정보는 현재의 설계 개발에 없어서는 안 되는 것이 됐다. 동사에서도 고성능 서보 프레스 ‘FPS-1200’(住友중기계공업과 공동 개발)을 도입하여 새로운 가공 기술 개발에 대응하고 있다. 여기서는 동사 소유의 고성능 서보 프레스 FPS-1200 및 범용 소성가공 시뮬레이션 소프트웨어인 DEFORM을 이용하여 대응한 성형하중 절감에 의한 냉간 단조품의 개발 사례를 소개한다. 서보 프레스가 일반 단조 프레스와 구별되는 큰 특징 중 하나로, 자유로운 속도 설정이 가능하다는 것을 들 수 있다.
NFC로 시작하는 RFID (13) NFC 태그를 활용한 오리지널 액세서리 ① 우리 생활에서 NFC 보급은 계속되고 있다. 예를 들어 일본의 도쿄메트로에서는 긴자역을 시작으로 모든 노선/역에서 NFC 태그를 활용한다는 의향을 밝혔다. 먼저 지하철이라는 지하 공간에서의 스마트포스터에서 지상으로 나가는 정보로 액세스시키는 방식을 실장시키기 위해 그루나비 사와 공동으로 운영하고 있는 ‘Let's Enjoy 도쿄’ 사이트를 링크시켰다는 점이 흥미롭다. 웹(Web)이나 종이매체에 아무리 양질의 콘텐츠를 저장해 두어도 활용되지 않는다면 의미가 없다. 그 활용정도를 최대화하기 위해서는 이러한 콘텐츠를 필요로 하는 사람에게 적시에 배포하는 것이 필수다. 이러한 관점에서 NFC 태그를 활용한 스마트포스터에 대한 기대가 높다. 또한 이 분야에 좋은 실적을 남겨 사회적으로 NFC 태그의 보급을 위한 계몽 추진 및 이를 바탕으로 한층 더 폭넓은 영역으로의 활동전개 가능성도 보일 것이다. 또한 시부야에서도 도쿄그룹이 추진하는 흥미로운 프로젝트가 시작되고 있다. 시부야역 구내에서 NFC 태그를 내장시킨 스마트포스터가 게시되었다. 스마트폰으로 터치하는 것만으로 포스터에 표시되어 있는
QR 코드 국제표준화(2) 기회는 열렸다 DENSO는 1993년부터 QR 코드를 개발하기 시작했다. 데이터캐리어(자동인식기술) 이용의 전제로 가장 중요한 것은 EC, EDI의 보급이며, EC, EDI 보급을 위해서는 인터넷 등 네트워크 기술의 발전이 반드시 필요하다. RFID는 LF대나 HF대가 이미 생산현장 등에서 사용되고 있으며, 콘택트리스 IC 카드가 사용되기 시작했다. PC나 워크스테이션의 발달로 바이오메트릭스 용도가 범죄자 검색이나 중요 시설의 입퇴실 관리부터 일반 용도로 확대되기 시작했다. 또한 신용카드 이용이 확대됨에 따라 바이오메트릭스 응용이 기대된다. 1990년대 중반 이후 인터넷은 문화나 비즈니스에 커다란 영향을 미치게 되었다. 이메일을 이용한 즉각 통신, 인스턴트 메시지, VoIP를 이용한 ‘전화’, 비디오차트, World Wide Web과 이를 이용한 인터넷 커뮤니티, 블로그, 소셜 네트워킹 등이 네트워크 기술의 향상으로 가능해졌다. 세계적으로 1차원 심벌을 사용해 온 업계는 자동차 업계, 전자기계 업계나 유통 업계가 있다. 이러한 업계는 기본적으로 수발주에 EDI를 도입하여 거래하는 제품에 1차원 심벌을 첨부하여 출하 ․ 납
육필서명 조합 시스템의 활용 2007년 iPhone이 판매되기 시작했고, iPhone은 스마트폰이라 불리면서 멀티터치 UI가 일반화 되어 버튼을 이용한 조작에서 터치조작으로 바뀌었다. 전화뿐만 아니라 PC에서도 데스크톱 PC나 노트북을 대신하여 이와 같은 터치조작의 태블릿이 급증하고 있다. 2013년 2/4분기의 세계 스마트폰 출하대수는 전년 동기대비 47%가 증가한 2억 2500만대에 달했으며, 처음으로 피처폰을 웃돌았다(가트너 조사). 태블릿은 전년도 동기대비 60%가 증가한 4501대로 나타났다(미국 조사회사 IDC). 스마트폰이나 태블릿 모두 얼마 전의 PC와 같은 연산능력, 기억능력이 있으며, 터치조작은 직감적으로 짧은 시간에 정보를 불러올 수 있다. 취급이 편리한 고성능 단말기이다. 그러나 이러한 키보드나 마우스도 없는 단말기의 보안은 기존과 같이 패스워드 입력이 주류였다. 이번 글에서는 현재 터치조작 단말기의 생체 개인인증으로 가장 적합하다 일컬어지고 있는 Witswell사의 육필서명(Handwriting) 조합 시스템 ‘사이버 사인’의 활용 예와 생체인증 시스템의 도입 솔루션으로 1인 1대의 스마트폰과 서명 조합 시스템을 이용한 풀 인증방식 시
얼굴인증 시스템 활용분야의 확대 일본의 생체인증 사업이 본격화된 것은 2000년대 초부터로, 지문, 정맥, 홍채, 얼굴, 성문 등 다양한 방식이 연구 개발되어 기술적으로 눈부신 발전을 보인다. 그러나 과거를 돌아보면 10년 전에 예상되었던 시장 확대와는 괴리가 커져, 아직도 생체인증의 보급 및 업계 전체의 최저 수준을 끌어올리기 위해서는 시간이 걸릴 것으로 판단된다. 그러나 대기업 브랜드의 주도로 금융기관의 정맥인증 도입을 계기로 확실히 인지도가 향상되고 있으며, 기술혁신으로 가격이 크게 인하되었다는 점에서 활용분야가 확대되고 있다. SYSTEM IO는 사람의 얼굴을 정확하게 파악하여 본인인증을 하는 얼굴인증 시스템을 핵심으로 한 입퇴실 관리의 물리보안과 얼굴인증을 이용한 결제 시스템, 근태관리 시스템 등을 솔루션으로 제안하고 있다. 이번 글에서는 SYSTEM IO가 제안하는 얼굴인증의 특징과 도입사례. 생체인증의 과제를 통한 최신 동향 등에 대해 소개한다.
홍채인증 시스템 솔루션의 제안 GRAPE SYSTEMS은 1991년 설립 이후 미들웨어, 개발 툴 등의 자사제품에 해외제품을 맞춰 고객의 목적에 따라 다양한 솔루션을 제안해 왔다. 이번 글에서는 소형, 고속, 독자 특허기술의 Block Pattern 분석 알고리즘을 이용하여 고정밀도 인증이 가능한 Qritek사의 홍채인증 디바이스와 GRAPE SYSTEMS의 VoIP/네트워크 솔루션을 이용한 홍채인증 시스템 솔루션에 대해 소개하겠다. 생체인증 바이오메트릭스(생체정보)를 이용한 개인 인증은 패스워드나 ID 카드와 비교할 때 잊어버리거나 분실에 따른 재발행이 필요 없다. 또한 복사(Copy), 사진에 의한 도용을 방지할 수 있는 것이 특징이다. 바이오메트릭스를 이용한 인증방식으로는 ▲지문인증방식 ▲정맥인증방식 ▲홍채인증방식 ▲얼굴인증방식 등이 실용화되어 있다. 이 중에서 가장 정밀도가 높은 것은 홍채인증방식이다.
메시 크기의 변화가 완만한 적응적 폴리곤 메시 간략화 Adaptive polygon mesh simplification with smoothly changing mesh size 2012년 4월부터 이화학연구소과 일본유니시스엑설류션즈는 이화학연구소 내에 ‘계측정보 처리연구팀’을 설치, 폴리곤 엔지니어링의 공동 연구를 시작했다. 이화학연구소의 ‘산업계와의 융합적 연계 연구 프로그램’에 기초하여, 이화학연구소와 기업의 연구개발 능력을 융합적으로 연계하여 연구 성과를 조기에 실용화하는 것을 목적으로 하고 있다. 그 활동 속에 이화학연구소 심포지엄 ‘계측에서 시작되는 엔지니어링 시스템’의 참가자 등에게 계측 데이터 처리 과제의 청취 조사를 한 결과, 과제 중 하나로서 폴리곤 데이터의 경량화가 부상했다. 통상 데이터 경량화는 폴리곤 메시를 간략하게 함으로써 달성되지만, 똑같은 간략화는 형상의 특징 개소를 소실시키는 경우가 많기 때문에 특징 유지와의 양립을 지향하는 연구에 대응했다. 메시 간략화에 대해 다양한 연구 사례가 있는 가운데 대표적인 방법으로서 널리 알려져 있는 Garland et al.이 제안하는 방법을 실장, 평가했다. 이 방법에서는 ‘에지 축약’을 기본