[첨단 헬로티] PDN(Power Distribution Network)은 모든 전력 시스템의 백본이다. 하지만 지속적으로 시스템의 전력 수요가 증가하면서 기존의 PDN은 성능 한계에 직면하고 있다. 전력 시스템의 성능에 영향을 미치는 전력손실 및 열 관리 측면에서 PDN을 개선하기 위해 두 가지 주요 방법이 사용되고 있다. 옵션 1은 더 큰 케이블과 커넥터, 두꺼운 마더보드 전원 플레인을 사용해 PDN의 저항을 줄이는 것이다. 옵션 2는 PDN 전압을 높여서 해당 전력 분배에 대한 전류를 줄임으로써 더 작은 케이블과 커넥터, 마더보드 구리 플레인을 사용해 크기 및 비용, 무게를 줄이는 것이다. 지난 여러 해 동안 엔지니어들은 수십 년 동안 구현되어 온 단상 AC 및 12V DC-DC 컨버터와 레귤레이터를 위한 대규모 에코시스템과의 호환성 문제로 옵션 1을 사용해 왔다. 또한 효율적으로 더 높은 전압을 직접 PoL(Point-of-Load)로 변환할 수 있는 DC-DC 컨버터의 토폴로지 성능이 부족한데다, 이러한 고전압 컨버터 및 레귤레이터와 관련된 비용 부담이 크다는 점도 원인으로 작용했다. 그러나 최신 전력 설계에서는 더 높은 PDN 전압을 사용하는 옵션
[첨단 헬로티] 완전히 새로워진 Helilnspect H8은 해상도 512 x 544 Pixels, 100만 FPS, 스마트한 HDR 기능을 갖춘 이미지 센서가 탑재돼 있으며, 카메라 내부에 리눅스 운영체제를 지원하고 카메라와 스테이지의 제어를 총괄하며 측정모듈 자체적으로 이미지를 처리해 출력하는 내장형 운영체제를 갖추고 있다. 그리고 새로운 광학모듈과 내장형 스캐너 모듈이 탑재돼 있다. 그래서 7가지 배율을 사용 가능하고 간편하게 교체도 가능하다. 새로운 이미지 센서 사용으로 3.5배 향상된 해상도가 장점이고, Standard/Ultra 정밀도에 따른 스테이지의 2가지 옵션 선택도 가능하다. 첨단 기술이 집약된 HeliSens S4 이미지 센서 고정밀도의 산업용 3D 측정 환경에 맞춰 새롭게 개발된 heliSens S4는 512 x 544 Pixels로 기존의 H6에 적용된 280 x 292 Pixels의 센서보다 약 3.5배 더 커진 이미지 센서를 개발하였다. 이 센서를 통해 HDR 기능과 초당 최대 100만 개 이미지를 측정할 수 있다. 또한, 이미지 센서의 성능을 최대로 지원하기 위해 새로운 광학 모듈을 개발해 7가지의 배율을 측정 환경에 맞게 변경하
[첨단 헬로티] 해결 과제: 오랜 기간 동안 양조 산업에서 병이 포장 용기로 널리 사용되었으나 최근 특히 맥주 산업에서의 캔 사용을 추구하는 움직임이 두각을 나타내고 있다. 어느 정도는 신선도와 품질, 상당히 높은 운송비, 심지어 지역 재활용 참여에 더 초점을 맞추며 생겨난 이 동향은 생산 라인까지 거슬러 올라가 영향을 미친다. 마킹 기술의 새로운 발전으로 인해 유통망 내 신선도와 추적을 보장하기 위해 사용하는 로트 및 날짜 코드를 적용하는데 더 효율적인 수단을 얻을 수 있다. Videojet의 장점: 계속 인지도가 상승하고 있는 레이저 마킹시스템은 금속 캔에 마킹하는 작업에 매우 적합하다. Videojet은 레이저 기술 뿐만 아니라 인쇄 및 마킹 솔루션 전체 라인을 제공하며, 생산자가 음료 생산에 적합한 인쇄 솔루션을 선택할 수 있도록 지원하는 데 필요한 전문 기술을 보유하고 있다. 인쇄 품질 일반적으로 캔맥주는 금속 맛이 난다는 인식으로 인해 병맥주보다 품질이 낮은 맥주로 치부되었다. 사실상 맥주 캔 내부는 에폭시로 코팅이 되며 에폭시는 알루미늄과 맥주 내용물 사이를 막아주는 관통할 수 없는 장벽 역할을 한다. 빛, 열, 산소를 완벽히 차단하는 캔은 암색
[첨단 헬로티] 일본의 전력 회사는 항상 전력 공급 신뢰도와 전력 품질 유지, 향상에 노력해 왔다. 예를 들면 태풍이나 번개 등의 자연 재해가 발생한 경우, 혹은 설비의 고장이나 사고가 발생한 경우에도 공급 지장의 방지와 정전 시간의 단축을 도모해 왔다. 지금까지 오랜 세월에 걸쳐 다양한 연구가 전력 제어 시스템을 포함한 전력 설비, 그리고 운용 노하우에 축적되어 왔다. 그러나 최근에는 지금까지와 같은 자연 재해나 설비 고장 외에 사이버 시큐리티 면의 위협에 대해서도 준비하는 것이 필요하게 됐다. 또한, 저압의 수요 가옥 한 채 한 채가 통신 네트워크로 접속되는 스마트미터 시스템도 새롭게 등장하게 됐다. 이러한 것들로 인해 전력 제어 시스템과 스마트미터 시스템의 시큐리티에 대해 일본 정부도 시큐리티 가이드라인과 그것에 관계된 법 제도를 정비한 것이다. 이 글에서는 우선 전력 제어 시스템 시큐리티 대책에 대해 논의한다. 그리고 전력 분야의 시큐리티 대책 예로서 도쿄전력파워그리드(도쿄전력PG)의 대응을 소개한다. 전력 제어 시스템의 시큐리티 대책 1. IT 시스템과의 시큐리티 대책의 차이 IT 시스템 분야에서는 시큐리티 대책 방법과 그 지식이 착실하게 침투하고
[첨단 헬로티] 일본이 사이버 시큐리티 기술을 사회에 실장하는 하나의 목표로 삼아 왔던 2020년 올림픽․패럴림픽도 몇 개월 앞으로 다가왔다. 2010년의 Stuxnet 감염을 계기로 일본이 산업 제어 시스템(ICS)의 시큐리티 대책을 본격적으로 시작한 지 약 10년, 보급 계발 활동, 표준화 활동, 인재 육성, 기술 개발 등 여러 가지 발전을 이루어 왔다. 이미 올림픽·패럴림픽 후의 다음 목표로 2016년부터 2030년까지의 국제 목표인 SDGs(지속 가능한 개발 목표, Sustainable Development Goals) 실현을 위한 기반 기술의 하나로서 사이버 시큐리티 기술은 크게 주목받고 있다. 그림 1. ICS와 위협 ICS의 시큐리티 위협은 그림 1과 같이 시큐리티 홀을 하나씩 없애 가면 해결로 이어진다는 것은 아니다. 정보 시큐리티 이상으로 공격자가 유리한 상태에 있다. 이러한 상황 속에서 계측자동제어학회 산업응용 부문의 계측·제어네트워크부회(통칭 네트부회)는 2014년 10월호 ‘제어 시스템 시큐리티의 현황과 과제’와 2018년 1월호 ‘산업 오토메이션의 시스템 연계 최신 동
[첨단 헬로티] 지속가능성, 환경을 지키면서 모든 산업에서의 생산성이 유지되는 것을 일컫는다. 지속가능성은 기업의 핵심 과제다. 이제까지 생산성에만 치중한 결과 환경은 스스로 자정할 수 있는 한계치를 넘어섰기 때문에 이제부터는 공존할 수 있는 전략이 반드시 필요해진 것이다. 하지만 생산성 향상 즉, 경제적 발전과 환경 보호의 공존은 결코 쉽지 않은 일이다. 기업 입장에서 지속가능성을 핵심 이슈로 다뤄야 하는 이유는 많다. 그 중 첫 번째는 지속가능성에 대한 인식이 일반화되고 있다는 것이다. 사용자 및 고객들은 지속가능성에 더 많은 가치를 부여하고 있다. 다른 이유로 환경 보호에 대한 요구도 함께 늘고 있다는 것 또한 지속가능성을 핵심 이슈로 다뤄야 하는 이유가 된다. 공작기계 기업들은 어떠한 지속가능성 향상에 어떤 기여를 하고 있는가? 1. 튼튼한 제품 생산으로 자원을 아낀다. 공작기계에 들어가는 부품은 마모되면 버려지는 것이 일반적이다. 이는 자연히 지속가능성 유지와는 거리가 멀어진다. 만약 제품을 더 튼튼하게 만든다면 얘기는 달라진다. 클램핑 제조업체 Hainbuchen는 마모가 최소화 될 수 있도록 제품을 생산해 쓰레기 더미에 버려지는 횟수를 줄이고 있
[첨단 헬로티] 그림 1. 에어로텍 고성능 갤보 스캐너 AGV 시리즈 산업 현황 금속 첨가제 제조는 기존의 제조 공정으로는 생산할 수 없거나 이전에는 비용이 많이 들어 불가능했던 부품의 생산을 가능하게 할 방법으로서 엄청난 가능성을 가지고 있다. 이에 따라 산업계와 학계는 금속 첨가제 공정을 더욱 발전시키기 위해 공동의 노력을 기울이고 있다. 최종 사용자는 이 기술에 익숙해지고 유용한 용도를 찾기 위해 매년 OEM 제조업체로부터 더 많은 완성 장비를 구매하고 있다. 많은 OEM 업체들은 그들만의 분말 제조 기계를 만들고 있지만, 대부분의 설계는 매우 유사한 처방을 따르고 있으며, 결과적으로 유사한 제품을 생산하게 된다. 그림 2. 로켓 엔진 원형은 로렌스 리버모어 국립 연구소에서 NX-01 소형 위성 발사체용으로 만들어졌다. (* 로렌스 리버모어 국립 연구소 이미지 제공) 여기저기서 사소한 설계 변경이 있지만, OEM이 실제로 성능의 차이를 구별하는데 도움이 되는 확연한 차이점은 거의 없다. 더구나 일부 대형 최종 사용자들은 자신의 특정 공정과 생산 요구에 맞게 OEM 기계를 맞춤화하거나 직접 제작하고 있다. 특정 산업을 위한 고품질 부품을 성공적으로 제작하
[첨단 헬로티] 현재 부드러운 구조와 소프트 액추에이터의 연구에 의해 유연한 움직임을 실현하는 소프트 로봇의 개발이 진전되고 있다. 유연한 움직임은 환경에 대해 높은 적합성을 나타내기 때문에 사람과 기계가 위화감 없이 공존할 수 있는 기술을 실현할 가능성이 있다. 필자 등은 기계를 구성하는 가장 기본적인 부품의 하나인 모터에 주목했다. 그래서 그림 1에 나타낸 부드럽게 변형 가능한 모터를 실현할 수 있다면, 지금까지 없는 응용 전개를 기대할 수 있다고 생각했다. 필자 등의 주안점은 지금까지의 기계 기술과 부드러움의 융합이다. 회전 운동과 소프트 머티리얼을 조합할 수 있다면, 환경에 유연하게 적응하는 새로운 로봇이나 기계를 창조할 수 있는 가능성이 있다. 필자 등이 목표로 하는 부드럽게 변형 가능한 모터는 회전과 굴곡을 동시에 조작할 수 있기 때문에 문어의 다리나 뱀의 몸과 같은 유연한 움직임을 실현할 수 있다. 또한, 타이어․프로펠러를 이용한 이동, 굴삭기․연마기를 이용한 가공 등 기존의 기계 기능도 가지고 있다. 즉, 기계와 생물의 특징을 겸비한 모터이다. 유전 엘라스토머 액추에이터 유전 엘라스토머 액추에이터(Dielectric Ela
[첨단 헬로티] 4차 산업혁명 시대의 필수 요소인 산업용 사물인터넷(IIoT)이 빠른 속도로 성장하고 있다. 전문가들은 싱글 페어 이더넷(Singple Pair Ethernet, SPE)이 IIoT의 성공에 중추적인 기술이 될 것이라는 데 모두 공감하고 있다. 4차 산업 네트워크 기반 구조에서 커넥터 산업은 자동화 분야 통신 구축의 중추적인 역할을 담당한다. 바이드뮬러는 미래형 IIoT 인프라 솔루션으로 SPE(Sing Pair Ethernet) 기술을 선도하고 있다. 바이드뮬러의 SPE 개발 바이드뮬러는 IP20 환경용 IEC 63171-2 변형과 IP67 환경용 IEC 63171-5 변형을 위한 커넥터 개발을 지원한다. AWG 26–AWG 22 범위에서의 횡단면에 초점을 맞추어, 플러그와 소켓용 M8 커넥터로 사용자 친화적인 포트폴리오를 구현했다. 이는 양쪽 끝에 플러그나 소켓만 가지고 있는 연장 케이블이 필요 없다는 것을 의미한다. 뿐만 아니라 바이드 뮬러의 제품은 경쟁사 제품에 비해 현저히 향상된 HF 성능을 자랑한다. IEC 63171-2(IP20 환경)와 IEC 63171-5(IP-67 환경)에 따른 연결 시스템은 양쪽 모두 자유롭게 결
[첨단 헬로티] Persil, Perwoll 그리고 Somat과 같은 브랜드는 모두 다른 제품을 생산하고 판매하고 있지만, 공통점은 모두 헨켈이 제조한다는 것이다. 그리고 이 제품들은 제품 특성에 따라 생산에 대한 요구 조건 등과 같은 모든 요소들이 각각 매우 다르다. 고객을 만족시키기 위한 표준들과 요구 조건을 만족하기 위해 지멘스 디지털 인더스트리의 디지털화 솔루션에 의해 뒷받침되는 헨켈의 생산현장은 오늘도 고품질 기준을 유지하고 효율성을 높이는 데 전념하고 있다. ▲ 병에 세제를 채울 때에는 주입 압력과 함께 정확한 주입량을 자동으로 모니터링 해야 한다. 1878년 프리츠 헨켈이 최초의 세탁용 가루세제를 시장에 내놓았을 때, 그는 자신의 회사가 오늘날처럼 글로벌 플레이어가 될지 전혀 몰랐을 것이다. 그리고 오늘날 뒤셀도르프에 본사를 둔 이 회사는 전 세계 30여 곳에서 세제 및 세정제를 생산하고 있다. 이제 헨켈은 생산시스템을 디지털화함으로써 ‘학습 생산’을 통해 시장 출시 기간을 단축하고, 플러그 앤 플레이 장비를 도입하고, 응답 시간을 최적화하며, 고장 없는 생산 수준까지 품질을 개선하고자 프로젝트를 진행하고 있다. 더 위대한
[첨단 헬로티] “문제는 정지 신호가 아니라 가이드라인이다(Problems are not stop signs, they’re guidelines)” 라고 로버트 슐러(Robert Schuller) 목사가 말 한바 있다. 이는 아나로그디바이스(Analog Devices, ADI)가 기술의 가장 어려운 과제들을 해결하기 위해 취하는 접근 방식을 잘 나타낸다. ADI의 모든 엔지니어의 마음속에는 음파, 라이트 빔, 진동 등을 측정하기 위해서 정밀도를 끊임없이 더 높이고자 하는 열정이 자리잡고 있으며, 이러한 열정은 세상을 바꾸고 생명을 살리는 기술 진보의 발판이 된다. 생명을 살리는 기술의 대표적인 것으로서 의료 분야의 컴퓨터 단층촬영 검사(CT 스캔)를 들 수 있다. ADI는 이를 위한 하드웨어 기술과 시스템 설계 분야를 선도하고 있으며, 의사들은 물론 환자들에게도 막대한 영향을 미치는 스캐너 제조사들과도 긴밀하게 협력하고 있다. 엑스레이보다 뛰어난 가시성 1970년대에 CT 스캐닝 기술이 처음 도입됐을 때, 의사들은 단순히 엑스레이를 확인해서 환자의 질병을 진단하는 것에 비해 새로운 기술이 확실히 더 유용하다는 것을 알게 됐다.
원문|두산공작기계 최근 기계가공업계는 숙련 인력의 고령화에 비해 20~30대 젊은층의 인력은 거의 유입되지 않아 심각한 인력난을 겪고 있다. 특히 소수의 엔지니어가 다양한 장비를 관리해야 하는 작업환경 탓에 고지능화·고성능화된 컴퓨터 수치제어(Computerized Numerical Control) 공작기계에 대한 요구는 더욱 커지고 있다. 이러한 상황에서 2019년 8월 일본의 화이트리스트 제외 조치는 글로벌 수준의 경쟁력 갖춘 국산 CNC 기술의 필요성을 키웠고, 국산 CNC 개발 및 출시를 앞당기는 계기를 만들었다. 두산공작기계의 차세대 CNC CNC의 국산화는 단순히 기술력 확보 차원을 넘어 공작기계 기반의 국가 제조경쟁력 제고에 있어서 매우 중요한 문제다. 두산공작기계는 지난 30여년 간 고품위, 초정밀 가공기술력 확보를 위해서는 없어서는 안 될 CNC 기술력을 국산화 시켰으며, 1~3세대 CNC 모델을 자사의 여러 장비에 적용해 국산 CNC의 자생력을 키우는 데 기여해 왔다. 특히 두산공작기계가 2015년 선보인 차세대 CNC ‘DOOSAN CNC D300(이하 D300)’은 고객들로부터 생산성 향상뿐만 아니라 작
[첨단 헬로티] 식품 산업에서는 생산부터, 수송, 저장, 판매까지 전 과정에 걸쳐 부패하기 쉬운 상품의 온도를 철저히 통제할 필요가 있다. 오염되었거나 제대로 익히지 않은 식품으로 발생하는 질병에 대해 반복적으로 경고하여 공정을 더 엄격히 관리하도록 강조하고 있다. 이런 문제는 대부분이 인적 요소와 관련이 있기 때문에 식품가공업체는 비용은 줄이면서 중요 공정에는 인적 실수를 최소화 할 수 있는 자동화 장치를 구현해야 한다. 열화상 카메라가 바로 그런 장치이다. FLIR 열화상 카메라를 사용하면 많은 식품가공 공정에서 비 접촉식 자동 온도 측정을 할 수 있다. 아날로그 비디오 출력은 비디오 모니터에서 볼 수 있으며, 이더넷을 이용하면 MPEG4 비디오 출력을 포함한 디지털 온도 데이터를 컴퓨터로 보낼 수도 있다. 작동 방식 식품산업에 사용하는 이 비접촉식 온도 측정장치의 주요 구성요소는 열화상 카메라와 관련 소프트웨어이다. ‘스마트’ 비 접촉식 센서처럼 설비, 냉장 식품, 조리 식품의 온도를 조리가 끝나면 바로 측정하여 모든 식품을 100% 검사한다. 열화상 카메라는 사용하기 쉽고 크기도 작으며 필요한 곳이면 거의 모든 곳에 설치할 수 있
[첨단 헬로티] 몇 년 전까지는 ‘소프트 로보틱스란 무엇입니까?’라고 로봇 공학 전문가도 자주 물었지만, 최근에는 일반 사람들조차 묻는 일이 적어졌다. 창간 이후 6년째를 맞이하는 소프트 로보틱스 전문지 ‘Soft Robotics’는 연간 6호를 발간하고 있으며, 2019년에 개최된 제2회째의 국제회의 ‘RoboSoft’도 참가자가 400명 이상이고 발표 건수가 180건을 넘어 대성황이었다. 이러한 전문 부회뿐만 아니라 다른 Science나 Nature 등 유명 잡지에도 많은 연구 논문이 발표되고 있으며, 발표 논문의 질, 양 모두 기세가 수그러들지 않는다. 연구 동향도 다방면에 걸쳐 있으며, 요소 기술의 기초 개발, 재료 과학이나 생물학의 학제 연구, 애플리케이션 개발을 목적으로 한 응용 연구까지 광범위하게 이루어지고 있다. 최근의 연구 동향은 소프트 로보틱스의 연구자 커뮤니티가 주최하는 홈페이지 ‘softrobotics.org’에서 참조할 수 있으므로 꼭 한번 보기 바란다. 소프트 로보틱스의 연구는 갑자기 일어난 것처럼 보이지만, 그 역사는 비교적 길다. 예를 들면 일본
[첨단 헬로티] 오늘날 전 세계 경제 및 산업계의 코어 시스템은 IT(Information Technology, 정보기술)를 넘어 OT(Operational Technology, 운영기술)와의 유기적인 조합으로 구성된다. 현장(엣지, edge)에서 IT를 통한 다량의 데이터를 효과적으로 수집함과 더불어, 빠르고 지속적인 인사이트를 확보할 수 있는 OT가 확보되어야만 비즈니스는 성공을 거둘 수 있다. 그림 1. IT와 OT 융합이 영향을 미치는 주요 분야 최근 업계는 IT의 플랫폼 설계 및 분석 노하우와 OT의 풍부한 생산, 유틸리티, 물류, 산업용 인프라 및 프로세스 지식이 결합돼 긍정적 시너지를 내고 있다. IT와 OT의 융합은 4차 산업혁명의 필수불가결한 요인이며, AI와 머신러닝의 기반이 된다. 데이터 블렌딩(Data Blending)과 머신러닝을 활용한 데이터의 가공/분석을 통해, OT 데이터의 정보량을 폭발적으로 증가시킴으로써 비즈니스 가치를 향상 시킬 수 있다. 즉, OT의 경험과 노하우만으로는 확인하기 어려웠던 영역까지 데이터를 확보하고 분석함으로써 의사 결정 능력을 한층 높일 수 있다. 이미 IT와 OT 융합을 실현한 기업들은 새로운 데이터 비