헬로티 조상록 기자 | KAIST 생명화학공학과 김희탁 교수 연구팀이 음극재가 없는 고에너지밀도 리튬 배터리 구동을 위한 음극 집전체 구조를 개발하고, 그 작동원리를 규명했다. 음극재가 없는 리튬 전지(Anode-free Li battery)는 휴대용 전자기기와 전기자동차에 사용되는 리튬이온전지의 많은 부피와 무게를 차지하는 흑연 음극재를 없앤 차세대 구조의 전지다. 대신에 음극 활물질을 저장해두는 구리 집전체만이 음극 부품으로 들어가며, 집전체 위에 높은 에너지밀도를 가지는 리튬 금속 형태로 에너지가 저장된다. 음극재가 없는 리튬 전지는 기존 리튬이온전지와 비교해 60% 더 높은 에너지밀도를 구현할 수 있다는 점 때문에 산업계와 학계에서 활발하게 연구가 진행되고 있다. 하지만 리튬 이온이 흑연에 저장되지 않고 리튬 금속 형태로 음극에 저장될 경우, 리튬 금속의 수지상 성장으로 인해 지속적으로 비가역적인 리튬의 손실이 발생하며 충·방전 효율을 크게 떨어뜨리는 문제점이 발생한다. 또한, 반응성에 차이가 있는 구리와 리튬 사이에 미세전류가 흐르면서 리튬의 부식과 동시에 구리 표면에서 전해액이 분해되는 '갈바닉 부식(Galvanic corrosion)'이 발생한다
헬로티 김진희 기자 | 롤러블폰 등 이형(異形) 폼팩터를 가진 전자기기가 상용화 초읽기에 들어선 가운데, 국내 연구진이 기존 평면 디스플레이로는 구현하기 힘든 정보까지 표현할 수 있는 3차원 디스플레이 원천기술을 개발했다. 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 나노입자 연구단 김대형 부연구단장(서울대 화학생물공학부 교수)과 현택환 단장(서울대 화학생물공학부 석좌교수) 공동연구팀은 종이처럼 자유자재로 접을 수 있는 3차원 양자점발광다이오드(QLED) 개발에 성공했다. 양자점(Quantum dot)을 발광물질로 활용하는 QLED는 기존 액정디스플레이(LCD)와 달리 백라이트 등 부피가 큰 요소가 필요 없어 훨씬 얇은 두께를 가진 디스플레이 제작이 가능하다. IBS 나노입자 연구단 역시 2015년 머리카락 두께의 약 30분의 1정도인 3μm 두께의 초박형 QLED를 개발하고, 이를 웨어러블 디스플레이의 형태로 제작한 바 있다. 이번 연구에서는 더 나아가, 종이접기를 하듯, 초박형 QLED를 원하는 형태로 자유자재로 접을 수 있게 만들었다. 이를 바탕으로 나비, 비행기, 피라미드 등 복잡한 구조를 가진 3차원 폴더블 QLED를 제작하는데 성공했다. 이를 위해 연구진
헬로티 함수미 기자 | 지스트(광주과학기술원) 에너지융합대학원 김진호 교수 연구팀이 가정용 에너지 사용자의 소비패턴을 감지 및 추출하는 인공지능 기반 분석기술을 개발했다. 범지구적 기후환경 문제에 대응하고 탄소중립 실현을 위해 전력의 효율적 관리와 안정적 공급은 매우 중요하다. 특히 전력 수급의 안정화와 깨끗한 에너지 전환의 수단으로서 수요반응제도가 전 세계적으로 주목받고 있다. 연구팀은 가정에서 사용되는 가전제품의 초 단위 전력사용량 계측데이터를 활용해 새로운 확률적 접근 방법론을 통해 가전제품의 사용 및 사람의 재실 패턴을 추출했다. 수요반응 자원의 실질적인 참여 잠재량을 추정하기 위해서는 정보 데이터를 기반으로 사용자 행동을 포함한 에너지 부하 특성에 대한 분석이 필요하다. 수요반응 잠재량 추정을 위한 모의운영 알고리즘에서는 가전제품의 동특성과 연관된 사용자의 불편도가 정량화하여 반영됐다. 예를 들면, 에어컨 동작과 실내의 열 관성에 따른 온도변화에 인간이 느끼는 편안함의 정도를 ISO 척도에 따라 제약하며, 조명의 조도 변화가 눈의 피로를 유발하지 않도록 국제재생에너지기구(IRENA) 규격을 기반으로 측정 및 제어했다. 이에 따라 거주 중인 사용자의
이송현 에디터, 마이로봇 솔루션 AIM FlexiBowl과 엡손 스카라로봇을 활용한 릴테입 패키징 릴테입을 패키징하는 작업은 8시간 동안 아주 핀셋으로 부품을 집고 옮겨야 한다. 마치 바느질 작업을 하듯이 눈도 아프고 손도 아픈 작업이다. 그렇기 때문에 공장에서 생산자들이 기피하는 공정 중 하나라고 할 수 있다. 피로도가 높아 제조인력이 부족한 대표적인 단순 반복 작업이다. 이런 작업을 로봇 시스템으로 자동화하면 지치지도 않고 정확하게 무한반복하여 제조 경쟁력을 높일 수 있다. 이 공정은 이하의 4가지의 특장점을 가지고 있다. · 다품종 생산 : 다양한 품종을 소프트웨어 수정으로 빠르게 전환 · 제품 품질 향상 : 정전기, 스크레치, 제품 파손 및 손상 최소화 · 생산 효율 향상 : 엉킴, 꼬임으로 인한 생산 중 설비 멈춤 방지 · 좌우/앞뒤 구분 비전 : 앞뒤 및 좌우 구분 휴먼 에러 없는 시스템 그중에서도 먼저 다양한 품종을 소프트웨어 수정으로 빠르게 전환하여 다품종 생산에도 유리하다는 점이 눈에 띈다. 로봇, 비전, 플렉시블 피더의 통합 솔루션으로 빠르고, 프로젝트 리스크 없이 공정을 개선한 덕분에 다양한 제품군과 0.5~250mm의 다양한 사이즈를 모
조익영 전무, ODVA KOTEA ODVA 백서에서는 이동 및 원격 장비의 무선(cableless) 통신 네트워크를 통해 EtherNet/IP 네트워크의 CIP Safety 고유 네트워크 서비스와 같은 기능적인 안전통신을 적용하는 방법에 대해 설명하고자 한다. 먼저 무선 네트워크의 이점에 대해 논의한 뒤에 기능안전 원칙에 대해서 설명을 하겠다. 산업 통신네트워크, 특히 EtherNet/IP는 유·무선 맥락에 대해서 모든 검토가 가능하다. CIP Safety의 진단기능을 먼저 소개한 뒤 CIP Safety를 사용하여 성공적인 무선 네트워크를 구축하기 위한 절차를 소개한다. 개요 지난 15년간 산업의 연결성은 전례 없이 증가했다. 소비자 및 IT 통신 기술을 통해 공급받으면서 시스템 성능의 수요가 늘어나면서 비용을 절감한 것이 주효했다고 볼 수 있다. 가정과 사무실에서 우리는 무선통신의 성능이 얼마나 좋을지에 대한 기대를 쌓아왔다. 그리고 이로 인해 무선통신은 가정과 사무실의 수많은 통신에 있어서 제일 첫 번째의 연결 방법이 되었다. 무선 솔루션은 산업 환경에서 더욱 보편화되고 있으며 이에 대해서는 그럴 만한 이유가 있다고 본다. 다음에 열거하는 것은 무선산업
MOXA 코로나 대유행이 지속되는 가운데 산업 분야의 선도 기업들은 근래에 가장 핵심적인 변화 중 하나인 산업 디지털 혁신(Industrial Digital Transformation, Industrial DX)에 집중하고 있다. 그러나 이러한 대세에 합류하기 전에 산업 디지털 혁신의 구성요소인 OT 데이터(Operational Data)를 기반으로 실제 산업 디지털 혁신에서 수반되는 것이 무엇인지 이해하는 것이 중요하다. 예를 들어, 유독성 폐기물을 처리해 유기물 비료를 만드는 공장을 생각해 보자. 생산 공정에서 약간의 온도 변화만 발생하더라도 활성제의 중화 작용에 영향을 미쳐 생산 규모를 저하시킬 수 있다. 과거에는 현장의 직원들이 점검과 후속 조정 작업을 수행해야 했다. 그러나 이러한 방법은 갑작스러운 변화에 즉각적으로 대응하는 데 효과적이지 않은 것으로 입증된 지 오래다. 최적의 중화 과정이 유지되도록 조정 작업을 수행하기 위해서는 실제 상황이 발생하기 전, 6시간 이내의 온도 변화를 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 또한, 정확한 예측을 위해서 장비의 운영 데이터와 컨트롤러 데이터, 현장의 온도 데이터, 일기예보 데이터 등 다양한 데이터가 필요하다.
헬로티 서재창 기자 | Moxa 스위치기어와 UPS의 중요성 갈수록 더 많은 전자 장비가 산업용 애플리케이션에 사용되면서 장비의 중요 시스템을 보호해야 할 필요성도 증가하고 있다. 예기치 않은 정전은 전자 장비의 유지관리 비용을 증가시키는 것은 물론, 운영 효율성 및 생산성 저하, 그리고 전체 비즈니스의 수익 감소로 이어진다. 안정적인 전원공급장치를 유지하기 위해서는 애플리케이션의 전력 품질을 모니터링해 원치 않는 중단이나 손상으로부터 전자 장비를 보호해야 한다. 종합적 전력 품질 모니터링 계획을 수립할 때 고려해야 할 두 가지 필수 장비는 스위치기어와 UPS다. 일반적으로 스위치기어는 유틸리티 전력이 공장과 데이터센터로 유입될 때 가장 먼저 도달하는 곳이다. 이 장치는 전압을 변환하고, 전력 전류를 모니터링하며, 비정상적인 전기 변동으로부터 산업용 장비를 보호한다. 따라서 스위치기어 내부에 사용되는 회로 차단기와 서지 보호기, 전류 변압기, 전력 품질 미터기 등의 상태를 지속적으로 모니터링해야 한다. UPS는 메인 전원에 장애가 발생했으나 발전기와 같은 예비 전원공급장치를 사용할 수 없는 경우 즉각적인 전원공급을 위해 사용된다. 애플리케이션의 전력 품질 상
정리 | 서재창 기자 고객 경험과 직원 경험이 주목받는 추세 속에 ‘대화형 AI’와 같은 프론트 오피스 자동화 기술이 산업에 속속 적용되고 있다. 기업은 AI 기반의 가상 비서를 도입해 고객 및 직원과 정기적으로 이뤄지는 비즈니스 인터렉션을 자동화하고자 하고 있다. 대화형 AI 기술을 사업 운영에 적용할 것을 고려하고 있다면, 귀사의 비즈니스 상황에 맞춰 여러 사항을 면밀히 검토해야 한다. 코어에이아이 코리아 이영수 지사장 대화형 AI, 자동화와 셀프 서비스 위한 핵심 기술 대화형 AI를 간단히 정의하면 사용자가 자신의 문제를 빠르고 원활한 방식으로 해결해 기업의 움직임이 보다 민첩해지게 되는 셀프 서비스 모델이다. 이러한 대화형 AI를 통해 사용자와 개발자는 사전 교육 없이도 관련 솔루션을 사용할 수 있다. 기업을 자동화하거나 셀프 서비스 확대를 지향한다면, 대화형 AI가 적합하다. 코어의 가상 어시스턴트 플랫폼은 기업이 일상적인 비즈니스 인터렉션을 80% 이상 자동화해 디지털 퍼스트 사회를 만들도록 지원한다. 대화형 AI는 빈도수가 잦고 시간 소모적인 작업으로 인해 대기 시간이 길어지는 것을 방지한다. 이것은 비밀번호 재설정처럼 간단한 사용사례일 수도 있
우종남 지브라 테크놀로지스 한국 지사장 | 코로나19 팬데믹으로 인해 재택근무, 온라인 쇼핑, 음식 배달 및 온라인 행사 등 온라인 중심의 생활방식이 익숙해졌다. 이런 생활방식은 제조업계에 인더스트리 5.0 시대로의 진화에 대한 논의를 촉진했다. 많은 사람은 인더스트리 5.0의 도래가 무엇을 수반할지, 그리고 다가오는 새로운 시대를 맞이할 준비가 되어 있는지에 의문을 가지고 있다. 현재로서는 업계 관계자들이 인더스트리 5.0에 서로 다른 생각과 비전을 가지고 있어 정확한 답을 얻기는 어려울 것으로 보인다. 사실 이 문제 대한 답은 기술적 측면을 넘어선다. 변화에 성공적으로 적응하기 위해서는 새로운 차원의 리더십이 핵심 요소로 꼽히기 때문이다. 미완성된 인더스트리 5.0 인더스트리 5.0은 정확히 무엇일까? 현재 인더스트리 5.0에 대한 합의된 의견이 없어 혼란스러운 상황이다. 유럽연합위원회(European Commission)는 인더스트리 5.0의 주요 목표가 지속가능성, 인간중심, 탄력성이라고 밝히며, “인더스트리 5.0은 효율성과 생산성을 넘어 사회에 대한 산업의 역할과 기여도를 강화하는 산업 비전”이라고 강조했다. 한국산업기술진흥원(KIAT)은 국내 기
헬로티 이동재 기자 | 국내 연구진이 손으로 만지고 느끼는 가상현실(VR) 장갑 기술을 개발했다. UNIST 기계공학과 배준범 교수는 가상현실에서 물체를 만질 때 실제 물체를 만지는 것 같은 열감과 진동을 사용자에게 전달하는 장갑 시스템을 개발했다. 장갑의 고정밀 유연 센서가 사용자 손 움직임을 측정해 가상현실로 전달하고 가상세계의 열과 진동 같은 자극을 손으로 다시 피드백 하는 기술이다. 연구진이 개발한 장갑은 5개 손가락의 10개 관절 각도를 실시간으로 측정하고, 열감과 진동까지 여러 단계로 바꿀 수 있다. 이 때문에 손가락의 움직임을 가상화면에 즉석에서 보여줄 수 있고, 뜨거운 물 속 쇠공을 잡는 가상현실에서도 실제 뜨거운 물에 손을 넣다 뺀 것 같은 순차적 온도 변화를 느낄 수 있다. 또 손으로 금속 덩어리와 나무토막을 만졌을 때 온도 차이를 느끼는 것도 가능하다. 개발된 장갑 시스템은 자극 전달과 센서 기능이 통합됐기 때문에 비대면 메타버스 시대에 맞는 가상 기술 훈련이나, 게임, 엔터테인먼트 분야에 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 특히 이 장갑의 센서, 발열 히터, 도선 같은 주요부품은 자체 개발한 액체금속 프린팅 기법으로 얇고 정밀하게
헬로티 서재창 기자 | 국내 연구팀이 개발한 3차원 전자소자를 공기 중의 미세 먼지 농도를 정밀하게 측정할 수 있는 사물인터넷 전기회로와 결합하여 환경오염 관측・감시 성능을 성공적으로 구현하였다. 과학기술정보통신부는 김봉훈 교수(숭실대학교) 연구팀이 미국 노스웨스턴 대학교의 존 에이 로저스(John A. Rogers) 교수 연구팀의 김진태 박사, 박윤석 박사, 장호경 연구원과 국제 공동 연구를 통해 새로운 개념의 3차원 전자소자를 개발하여 세계적인 과학 권위지 ‘네이처’ 9월 24일자 표지 논문에 게재되었다고 밝혔다. 숭실대 김봉훈 교수 연구팀은 바람에 의해서 퍼지는 씨앗의 3차원 구조에서 영감을 얻어 이를 모사한 생체모방 기술을 통해서 복잡한 3차원 형태를 갖는 전자소자를 연구 개발하였다. 식물의 씨앗이 바람을 타고 들판에 퍼지는 원리를 이용하여 넓은 지역에 퍼질 수 있는 마이크로(초소형) 사이즈의 3차원 전자소자는 세계 학계에서 최초로 제시되는 개념이다. 자연에 존재하는 다양한 식물들은 바람, 중력, 곤충 등을 사용하여 자신의 씨앗을 넓은 지역에 퍼뜨리는 능력을 발달시키는 방향으로 진화해왔다. 이 중에서 바람을 사용해서 씨앗을 퍼뜨리는 방법은 가장 흔한
헬로티 이동재 기자 | KAIST 생명화학공학과 이진우 교수팀이 서로 다른 크기의 기공을 동시에 가지고 있는 다공성 2차원 무기질 나노코인을 합성하는 새로운 기술을 개발했다. 나노코인은 동전과 같이 둥근 모양이면서 두께가 약 3나노미터인 2차원 나노 소재다. 연구팀의 합성기술은 다공성 무기질 소재를 동전처럼 둥글고 납작한 형상으로 제어할 수 있고, 크기 및 두께 등의 물성을 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 원천 기술이다. 이는 리튬-황 이차전지의 분리막에 사용돼 리튬-황 전지의 성능 저하 원인으로 꼽히는 리튬폴리설파이드의 용출을 효과적으로 억제해 성능을 높이는 데 성공했다. 기존의 다공성 2차원 무기질 소재의 합성 방법은 기판을 이용하거나 별도의 주형을 사용하는 방식으로 소재의 형상 원판처럼 제어함과 동시에 두께를 조절하는 것에 한계가 있다. 또한, 다공성 구조를 형성하기 위해서는 추가적인 공정을 도입해야만 한다. 이를 해결하기 위해서 용액에서 양친성 분자를 이용한 구조를 도입하려 시도했지만, 무기질 전구체의 반응을 제어하기 쉽지 않다는 문제가 발생했다. 이 교수 연구팀은 블록공중합체와 단일중합체의 고분자 블렌드의 상거동을 이용해 기존의 문제를 해결하는 새로
사토 히로키, 소딕 공작기계사업부 연구개발부3과 최근 세계적으로 카본 뉴트럴(carbon neutral)을 위한 대응이 제창됨에 따라 자동차의 EV화 수요가 급속히 증가할 것으로 생각된다. 이와 함께 모터 코어나 커넥터용 금형가공 등에서 와이어 방전가공기에 의한 고속, 고정도 가공과 공정 단축 등에 기여하는 성능 향상 및 고부가가치화가 기대되고 있다. 이와 같은 상황 속에서 소딕은 업계에서 선구적으로 리니어모터 구동 방식을 채용한 지 20년 이상을 맞이하고 있으며, ‘진정한 리니어’, ‘신뢰의 리니어’의 실적을 쌓아 왔다. 소딕의 방전가공기는 자사 개발·제조의 리니어모터/방전 전원/NC 장치/모션컨트롤러/세라믹스로 대표되는 최신의 코어 기술을 탑재, 금형이나 부품가공의 미세·정밀을 중심으로 하는 고도의 가공 영역에 깊이 관여해 왔다. 이번에 소딕은 생산성 향상을 목적으로 가공 치수의 안정화·가공 속도 향상·균일한 다듬질 면질 등의 성능 향상과 러닝 코스트 절감, 그리고 코로나바이러스 감염증의 영향을 받아 자동화 대응의 요구에 의한 신형 사양의 와이어 방전가공기 ‘AL i Groove Edition(아이 그루브 에디션)(AL-iGE)’ 시리즈를 개발했다(그림
헬로티 이동재 기자 | 건국대는 공과대학 이만종 교수(화학과) 연구팀이 습윤 환경에서도 차세대 태양전지인 페로브스카이트 태양전지를 제작할 수 있는 새로운 방법을 개발했다고 지난 6일 밝혔다. 페로브스카이트가 엄격한 환경에서 제조해야 한다는 제한은 그동안 설비투자 비용면에서 큰 부담 요인이었다. 이번 연구 결과는 설비 투자 비용이 많이 드는 드라이룸 또는 질소 글러브박스 없이 태양전지를 제작할 수 있음을 보여줘 상용화 가능성을 높였다. 페로브스카이트 태양전지는 실리콘이 아닌 페로브스카이트 물질을 광흡수층으로 사용한다. 최고 효율이 높고 비교적 간단한 용액법으로 제작할 수 있는 장점이 있으나 제조 설비 등이 상용화의 과제로 남아있다. 특히 높은 습도에서는 전구체 용액이 수분과 결합하면서 고품위 페로브스카이트 결정 형성을 방해하기 때문에 습도가 낮은 드라이룸을 설치해야 했다. 이만종 교수 연구팀은 고효율 페로브스카이트 태양전지를 일반 습윤 대기 환경(상대습도>40%)에서 제작할 수 있는 새로운 반용매 세척법을 개발했다. 연구팀은 습도에 따른 영향을 상쇄하기 위해 서로 상보적인 낮은 증기압 특성과 낮은 끓는점 특성을 갖는 다이부틸에터와 다이에틸에터가 혼합된 반
헬로티 서재창 기자 | LG화학이 새로운 소재 기술과 축적된 코팅 기술을 활용해 폴더블(Foldable) 디스플레이를 구현할 수 있는 신기술을 개발하고 차세대 디스플레이 소재 시장에 본격 진출한다. 이와 관련해 LG화학은 특수 개발한 코팅제를 적용해 평면은 유리처럼 단단하면서도 접힘 부위는 플라스틱처럼 유연한 폴더블 IT 기기용 커버 윈도우인 ‘리얼 폴딩 윈도우(Real Folding Window)’를 개발했다고 밝혔다. 커버 윈도우(Cover Window)는 IT 기기의 가장 외부에 위치해 충격으로부터 디스플레이 패널을 보호하면서도 선명한 이미지를 전달하는 역할을 하는 핵심 소재다. 내구성과 투과율 뿐만 아니라 유연하게 접을 수 있는 굴곡 특성까지 모두 갖춰야 하는 것이 특징이다. LG화학은 기존 폴리이미드(Polyimide) 필름이나 강화유리 형태의 소재와 달리 LG화학의 신규 코팅 기술이 적용된 커버 윈도우는 유연함을 극대화하면서도 화면 연결 부위의 고질적인 접힘 자국을 개선하는 등 폴더블폰에 최적화된 솔루션을 제공해줄 수 있다고 설명했다. 차별화된 성능으로 폴더블 시장을 이끌어갈 차세대 핵심 소재 LG화학이 이번에 개발한 리얼 폴딩 윈도우는 얇은 플라