“학생과의 신뢰가 최선의 결과를 만듭니다” 새로운 커리큘럼 연구로 트렌드에 맞는 교육 시도할 것 금형산업의 미래가 밝다. 지난 9월, ‘2018년 뿌리기술경기대회 시상식’에서 한국폴리텍대학 금형디자인과 학생들은 당당한 모습으로 상패를 들었다. 학생은 결실을 맺기 위해 열심히 노력했고, 이들을 이끌어준 사람들은 교수진이었다. 금형디자인과 성시명 교수는 끈끈한 신뢰를 바탕으로 제자들과 만족스러운 결과를 이끌어냈다. Q. 금형디자인과 교수로 재작하게 되신 계기가 무엇인지 궁금합니다. A. 한국폴리텍대학 인천캠퍼스는 제 모교입니다. 당시 저희 작은 아버지께서는 금형산업에 종사하셨는데 제게 금형을 추천해주셨어요. 학교에 진학한 뒤, 교수님들께서는 금형에 대한 미래를 제시하면서 진로 설계를 많이 도와주셨습니다. 그러던 중 금형디자인과 현 학과장이신 정상준 교수님께서 제안해주신 시간 강의를 시작하며, 학교와 인연을 맺게 됐습니다. 강의를 시작하고 나니 학생들을 지도하는 일이 즐겁고 적성에 맞더라고요. 이후 교수가 되기 위한 준비를 거쳤고, 작년 12월 1일에 부임했습니다. Q. 학생들이 다수의 대회에서 입상하는 등 학과 위상이
[첨단 헬로티] “최근 소프트웨어 산업은 분석 테스팅에 집중하다가 최근에는 보안을 중요시하는 트렌드로 변화되고 있다. 즉, 만들어진 소프트웨어가 해킹 없이 안전하게 작동하는지에 대해 초점이 맞춰지고 있다” 지난 11월 28일 반도체 유통기업 인셈의 주최로 개최된 ‘STM32 & IAR 테크페어’에서 이현도 IAR시스템즈 과장은 소프트웨어 산업 트렌드 변화에 대해 이 같이 말했다. 이현도 과장은 “최근 소프트웨어 산업은 통신, IoT, 클라우드, 오토모티브와 관련된 제품을 많이 출시하고 있으며, 시중에는 이와 관련된 제품이 많이 출시됐다. IAR시스템즈는 여기서 더 나아가 보안에 더 집중을 하고 있다”고 말했다. ▲이현도 IAR시스템즈 과장 다수의 시장조사기관의 전망에 따르면 2025년이 되면 IoT로 연결되는 커넥티드 디바이스가 70억개에 달한다고 한다. IoT 시장이 커질수록 가장 문제가 되는 것이 보안이다. 최근 코드가 방대해지고 복잡해지고 있기 때문에 사소한 부분에서 일어난 오류가 나중에 큰 문제로 발생하게 되는 경우가 많다. 설계부터 제품 양산, 유지, 보수까지의 단계 중에서 한
[첨단 헬로티] 전기가 실행하는 일의 양을 전력량이라고 하고 단위 시간당 전력량을 전력이라고 한다. 일반적으로 전력을 이해한 다음에 전력량을 생각하는 편이 더 쉽다. 전기회로에서 전기에너지가 발생 또는 소비될 때 그 일의 시간당 비율, 즉 전기가 하는 일의 속도를 전력이라고 하고 초당 1줄(Joule) [J/s]의 전력을 1와트[W]로 표시한다. 전압 V[V], 전류 I[A], 부하저항 R[Ω]일 경우 전력 P[W]는 다음의 식과 같다. 동력 관계에서는 지금도 때?로 마력[HP]이라는 단위를 사용하는데 다음과 같은 과계에 있다(프랑스 마력은 736[W]). 전기의 일량을 전력량이라고 하고 P[W]의 전력이 t[s] 동안 계속되었을 때의 일량은 W = Pt = VIt[J] 또는 [Ws] 이다. 시간을 T 시간[h]라고 하면 식은 다음과 같다. W = VIT[Wh] 도선에 전류가 흐르고 있을 때, 그 안에서 소비되는 에너지(전력량)는 모두 열에너지로 바뀐다. W=VIt=I²Rt[Ws] 위의 관계식을 줄의 법칙(Joule’s law)이라고 한다. 그리고 그 열은 줄열(Joule’s heat)로 불린다. 전력공식 줄열 ※ 본
[첨단 헬로티] 원자는 +, - 전기를 갖는다 물질을 마찰하면 전기가 생기는데, 대체 이 전기는 어디에서 생기는 것일까? 물질의 구조 그 자체에 비밀이 숨어 있다. 물질은 모두 원자라는 극히 적은 입자가 서로 모여서 이루어진다. 원자는 영어로 ‘아톰(Atom)’ 이라고 하는데, 이것은 그리스어로 ‘더 이상 분할되지 않는 것’이란 뜻의 말에서 생긴 것이다. 그러나 원자 구조의 연구가 진행됨에 따라 더 이상 분할되지 않는다던 원자가 더욱 더 작은 ‘전기의 알갱이’로 이루어졌다는 사실이 밝혀졌다. 원자의 구조는 <그림 1>과 같이 중심 부분에 원자핵이 있고, 원자핵은 양자라 불리는 플러스 전기를 띤 미립자와 전기를 갖지 않는 중성자로 이루어진다. 이 원자핵의 주위를 마이너스 전기를 띤 미립자인 전자가 일정하게 궤도를 그리며 회전한다. ▲ 그림 1. 원자의 구조(예) 보통 상태에서는 원자핵이 갖는 플러스(+) 전기량과 그것을 둘러싼 전자의 마이너스(-) 전기량이 같으므로 원자로서는 +, -의 전기량이 상쇄되어 외부로는 나타나지 않게 된다. 자유 전자의 기능 그런데 <그림 2>와 같
[첨단 헬로티] 2018 인공지능 국제 컨퍼런스 ‘인공지능 시대의 도전과 기회를 말하다’ 2018년 11월 29일 개최된 <2018 인공지능 국제 컨퍼런스>에서는 ‘인공지능 시대의 도전과 기회를 말하다’란 주제로 인공지능 기술 현황과 국가별 정책 트렌드, 개선 방안에 대해 논의하는 패널 토론이 진행됐다. 본 토론에는 고학수 서울대학교 교수(좌장)의 진행으로 ▲테렌스 세노스키(Terrence Sejnowski) 캘리포니아 대학 샌디에이고(UCSD) 명예교수 및 솔크연구소(Salk Institute) 교수, NIPS재단 회장 ▲윌리엄 J 댈리(William J. Dally) 엔비디아(NVIDIA), CTO 및 수석부사장 ▲찬 체우호(Chan Cheow Hoe) 싱가포르 정부 최고디지털기술책임자 ▲오렌 크라우스(Oren Kraus) 페노믹(Phenomic) AI 창립자 및 CTO 등이 참석했다. ▲<2018 인공지능 국제 컨퍼런스>에서 진행된 패널 토론 모습 Q. 인공지능, 앞으로 어떤 방향으로 나아가야 할 것인가? 개선시켜야 할 점은? - 테렌스 세노스키 : 인공지능이 어떤 기회를 만들어낼 것인가를
[첨단 헬로티] 전기 자극으로 실시간 색 변하는 전고체 유연 소재 개발 카멜레온이나 문어의 색이 변하듯이, 별도의 염료 없이 스스로 색이 변화하는 전고체 상태의 소재가 개발됐다. 서강대학교 박정열 교수 연구팀은 최근 전기 자극을 통해 능동적으로 실시간 색이 변하는 전고체 유연 소재를 개발했다고 밝혔다. ▲ 서강대학교 기계공학과 박정열 교수 카멜레온이나 문어는 피부색을 바꾸기 위해, 피부 속 광결정 구조의 간격을 조절한다. 광결정은 특정 파장의 빛만 반사시키는 구조로써, 광결정 구조의 간격에 따라 반사시킨 빛의 색깔이 다르다. 이러한 자연계의 광결정 기반 색변화를 모사하려는 연구가 많은 관심을 받고 있다. 하지만 광결정 구조의 색을 변화시키기 위해 기존 기술들은 전해질, 액정, 용액 등 액체 환경이 필요했다. 이에 플렉서블 형태로 구현하기 어렵고, 외부의 충격이나 환경 변화에 취약한 한계가 있다. 박정열 교수 연구팀은 고체로만 이루어진 소재에서 색이 변화하도록 제작하여 기존 액체 환경으로 인한 기술적 한계를 돌파했다. 개발된 소재에는 나노미터 규모의 유전탄성체 기반 소프트 액추에이터가 도입되어, 전기 자극에 따라 광결정 구조 간의 간격이 제어되면서 색이 변화된
[첨단 헬로티] 국가가 추진하는 Society 5.0의 사고에 기초해, 공장을 포함하는 다양한 분야에서 에너지 가치사슬이 검토되고 있다. 공장은 고객 납기를 지키고 코스트를 억제해 적정한 품질의 제품을 제조하는 것이 미션이다. 이를 위한 생산 계획 문제는 보통 어떤 제약 하에서 납기를 최소화하는 조합 최적화 문제로서 정식화되고, 최적화 문제 중에서 전형적인 문제의 하나로서 연구가 진행되어 왔다. 그 중에서 기계의 처리 순서가 다른 다수의 작업을 취급하는 생산 형태의 것을 작업 숍이라고 부르고, 작업 숍 형태의 생산 형태를 갖는 공장의 스케줄을 최적화하는 문제를 작업 숍 스케줄링 문제(이하 ‘JSP’)라고 한다. JSP는 문제의 규모가 커짐에 따라 조합의 수가 많아져 최적해를 얻기가 어려워지는 문제로서 알려져 있다. 이 문제의 규모 확대에 대응하기 위해 여러 가지 메타휴리스틱 방법이 적용되어 왔다. 최근 현실의 생산 계획은 소비자 요구의 다양화에 의해 단품종 다량 생산에서 다품종 소량 생산으로 이행되고 있다. 메타휴리스틱 방법의 하나인 타부 탐색(이하 ‘TS’)은 조정해야 할 파라미터가 타부 리스트 길이(이하, &ls
[첨단 헬로티] 심층 학습(딥 러닝)에 의한 인공지능 기술의 발달은 실제 정보처리에 큰 발전을 가져왔다. 이것은 다단의 뉴럴 네트워크에 의해 인간 설계자가 규칙으로 설명할 수 없는 연속적인 정보처리를 계층적 패턴 처리의 출현에 의해 실현한다. 차례차례로 만들어지는 성과 중에서 ‘이대로 인간 수준의 지능이 실현된다’, ‘싱귤래리티가 온다’ 등과 같이 피상적인 논의가 이루어지는 경우도 있지만, 이것은 아니다. 또한, 반대로 ‘심층 학습은 많은 데이터가 필요하기 때문에 안돼’, ‘나는 심층 학습으로 이것저것 무턱대고 하는 것에는 반대다’ 등의 주장을 하는 연구자도 있지만, 이것도 아니다. 심층 학습은 다단으로 반복해 쌓은 심플한 비선형 처리의 각 처리 단계의 동시 최적화에 의해 적절한 실제 패턴 처리를 하는 것으로, 그 수학적 일반성은 매우 높다. 그러나 거기서 주된 문제가 되는 것은 실제 패턴의 정보처리이며, 기본적으로는 함수에 의한 정보처리를 지능의 요소라고 파악해 모델화하는 센트럴 도그마 상의 성공이다. 이 성공을 신중하게 파악해 발전시키고, 배우고, 미래 사회에서 인간과
[첨단 헬로티] 사회 전반의 중요한 인프라 기능을 지속적으로 담당하고 있는 전력 시스템은 운용 개시 후의 설비 구성을 드라스틱하게 변경하는 것이 기본적으로 어렵다. 그렇기 때문에 구상·기본 설계의 단계에서부터 도시 건설과 일체적으로 설비 사양 및 운영 방식의 검토를 꼼꼼히 추진하는 것이 요구되며, 장기 안정적인 도시 에너지 운용을 실현하기 위해 설비 사양 및 운용 방법의 효용을 정량적으로 평가하면서 검토를 진행할 필요가 있다. 한편 ‘초스마트’를 주장하는 저탄소 사회를 지속적으로 실현하기 위해 태양광 발전(PV) 등의 재생 가능 에너지를 주축으로 하는 에너지 공급 지향이 세계적으로 확대되고 있으며, 또한 전기자동차(EV)로 대표되는 교통 시스템 등 도시 규모로 에너지 엔드 유스의 전화 경향도 급격하게 추진하고 있다. 이렇게 전원이 가지는 기상 유래의 변동성이 전압 등의 전력 품질에 미치는 임팩트와 에너지 이용 경향의 동적 변화가 우려되는 가운데, 전력 인프라의 고도 운영이나 에너지 저장 설비의 충방전도 포함한 에너지 이용의 효과적인 능동화를 실현하는 에너지 매니지먼트 시스템(EMS) 기술이 큰 역할을 달성하기를 기대하고 있다
[첨단 헬로티] 초스마트 사회 실현을 위해서는 대규모 도시 시스템의 이종·이구조 계층적 사이버 피지컬 시스템(Cyber Phy-sical System : CPS)으로서 모델링과 제어·최적화가 중요하다는 것은 말할 필요도 없지만, 이에 더해 에너지 관리, 인프라 제어, 주민의 의사결정과 반영법을 모두 다룰 필요가 있다. 지금까지는 각각의 사회 인프라 시스템이 독립적으로 관리·제어되어 왔기 때문에 수직적인 시스템의 최적화만 이루어지고, 사회 전체의 효용이나 주민의 이익이 충분히 고려되지 않았다. 지구적 관점에서 온난화·에너지 문제를 해결하면서 대규모로 복잡화되는 도시 기능을 건전하게 발전시키기 위해서는 이종·이구조의 사회 인프라 시스템을 수평방향으로 연결시켜 구조적으로 다루는 시스템을 만드는 것이 중요하다. 전력 네트워크는 도시 인프라의 근간을 이루는 대규모 복잡 계층형 시스템이라고 할 수 있다. 에너지 문제나 지구 온난화가 세계적으로 긴급한 과제가 되고 있으며, 에너지 절감, 코스트 절감의 관점에서 세계적으로 태양광 발전이나 풍력 발전 등의 분산형 전원이 대량으로 전력계통에 연계되고 있다. 그러나
[첨단 헬로티] 최근에는 해외와의 경쟁에 노출되어 있으며, 생산 현장에서는 저코스트·단납기·고품질이 요구되고 있다. 또한, 워크 가공 형상의 복잡화, 가공 정도의 요구 등 생산 현장에서는 가공 기술의 향상이 날마다 요구되고 있다. 티탄합금이나 스테인리스스틸, 초경합금 등 기존에는 절삭이 어려웠던 재료의 수요가 높아지고 있는 추세다. 특히 항공산업, 발전 등의 에너지 분야, 의료 관계에서 수요가 높고, 워크 형상은 복잡하고 고정도의 가공 요구가 많다. 이러한 요구를 해결하기 위해 절삭공구 메이커에서는 제품의 연구·개발이 이루어지고, 다양한 절삭 조건, 용도에 적합한 제품을 전개하고 있으며 유저의 관심도 높다. 그러나 툴홀더는 그 역할의 중요성을 아직 충분히 인정받고 있지 않다. 툴홀더는 공작기계와 절삭공구를 연결하는 어댑터로서 고속·고정도 가공을 실현하는 데 중요한 역할을 하고 있으며, 툴링 메이커에서는 절삭공구의 성능을 충분히 발휘할 수 있게 많은 제안을 하고 있다. 난삭재 가공에 대응하는 툴홀더의 과제로서 엔드밀 가공에서 ‘채터’라고 불리는 가공 이상의 억제를 들 수 있다. &lsquo
[첨단 헬로티] 열역학의 제1법칙 △U(에너지 증가분)=Q(열량)+W(일)에 따르면, 높은 온도, 높은 압력으로 할수록 에너지가 증가하게 된다. 연료를 고온·고압으로 연소시키는 편이 가스는 크게 팽창하고 힘도 커진다. 화력발전 터빈의 내열 온도를 높임으로써 이산화탄소의 발생을 억제하고, 발전 효율을 높여 자동차에서는 엔진 내가 고온·고압화될수록 연비가 향상된다. 그렇기 때문에 자동차 엔진 부품의 일부는 스테인리스 소재에서, 내열성이 우수한 니켈기 합금, 티탄합금 등의 재료로 대체되고 있다. 이산화탄소의 배출량을 억제해 지구온난화, 대기오염을 방지하는 세계적인 흐름은 가솔린, 디젤 자동차의 전기자동차화를 추진하고 있다. 전기자동차는 에너지의 급속 보충, 장거리 이동에서는 과제도 있어, 항공기에서 검증된 가볍고 강도도 있는 유리섬유 함유 수지 CFRP의 차체 시험 이용이 확대되고 있다. CFRP, 알루미늄합금, 니켈기 초합금의 인코넬, 티탄합금 등 에너지의 효율 소비를 추구해 가면, 경량, 강도, 내열이 우수한 난삭재의 이용이 늘어난다. 또한, 소비 구조의 변화는 주변에 있는 상품의 라이프 사이클 단기화를 초래하고, 제조에서는 단납기가
[첨단 헬로티] 1. 들어가면서 필자는 블록체인에너지 비즈니스모델을 탐색할 목적으로 그동안 순차적으로 P2P거래 플랫폼과 결제 시스템, 그리고 지난 호에 전기차(EV) 충전 관리 비즈니스모델들을 살펴보았다. 필자는 국내의 과학기술정책연구원에서 올해인 2018년 4월 발간한 <에너지 블록체인 도입방안 연구>에서 제시한 다섯가지 에너지 블록체인 유형에서 이미 P2P 전력거래와 EV 충전 및 공유, 그리고 결제 시스템 기반의 에너지 공유 비즈니스모델들에 대해 다루었고, 이번 호에서는 에너지 데이터 활용 비즈니스모델을 다루어 보고자 한다. 이는 데이터 호환성과 관련된다. ▲ 표 1. 에너지 블록체인 비즈니스모델 유형 출처: 과학기술정책연구원, 2018.4 2. 에너지 데이터 개념과 국내 활용 현황 1) 에너지 데이터 개념 한마디로, 에너지 데이터는 빅데이터를 에너지 산업에 접목하는 것을 의미한다. 빅데이터를 활용하면 에너지 수요를 줄이고, 신재생에너지 사용 비중을 높일 수 있기 때문이다. 에너지산업 영역에서도 타 산업과 마찬가지로 수많은 다양한 데이터를 빠르게 분석해서 가시적인 정보를 제공하는 것을 말한다. 한 조사 분석에 의하면, 4층 규모 중소형 건물
[첨단 헬로티] 머신비전산업에서 인공지능 기술(머신러닝, 딥러닝)이 빠르게 확산되고 있다. 인공지능 기술을 통해 기존의 컴퓨터비전 기술로는 어려웠던 검사가 가능해질 뿐만 아니라 ‘데이터의 자기 학습’으로 보다 빠르고 쉬우며 신뢰성과 유연성을 갖춘 머신비전 검사가 가능해졌다. 이에 따라 자연스럽게 인공지능 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내 대표적인 머신비전 전문업체인 라온피플은 ‘LAON PEOPLE’s 머신러닝 아카데미’를 통해 인공지능의 대표적인 기술인 머신러닝 기술에 대해 연재한다. AlexNet 이후의 후속연구와 ZFNet 2012년 ILSVRC를 우승한 AlexNet에 대한 소식은 관련 분야의 연구자들에게는 엄청난 자극과 희망을 가져다 주게 된다. 이것은 마치 인류의 한계라고 여겼던 100m 달리기 기록이 누군가에 의해 한번 깨지게 되면, 그 다음에는 그 기록을 깨는 사람들이 많이 나오는 것과 유사하다. 그리하여 AlexNet은 이후 새로운 구조나 방식을 개발하는 연구자들이 성능을 비교할 때 사용하는 일종의 reference 역할을 하게 된다. 2012년 ILSVRC에서 AlexNet은 cl
[첨단 헬로티] 스위스 식품 포장 법령 ‘사탕 및 제과 포장에 사용되는 잉크에 관해 엄격한 규정 마련’ 최근 몇 년 동안 정부 규정 및 산업 표준의 수가 증가했고 그 어느 때보다 더욱 엄격해졌다. 다국적 브랜드가 이 새로운 법령을 준수하게 되면, 다른 브랜드들 역시 우수 사례를 따라 소비자 보호를 보장하고자 할 것으로 기대된다. 사탕 산업이 유연한 포장재로 전환함에 따라 필름 투과성과 식품 안전에 대한 우려가 생겨나고 있다. 스위스 식품 포장 법령에서는 이러한 유형의 포장에 사용되는 잉크에 관해 엄격한 규정을 마련했다. 식품 안전을 중요시함에 따라 사탕 산업, 특히 다국적 브랜드의 기업이 큰 영향을 받게 될 전망이다. ㈜비디오젯코리아는 사탕 제품에 사용되는 유연한 포장재가 어떤 것인지 잘 알고 있다. 비디오젯코리아는 시장의 요구사항을 충족할 수 있도록 다양한 품목의 iQMark 잉크를 제공하고 있다. 이들 제품은 모두 국제 안전, 환경, 규정 요구사항을 준수하도록 특별히 설계된 것이다. 비디오젯의 폴트폴리오에는 스위스 식품 포장 법령 제외 목록을 준수하는 몇 가지 포뮬러가 있다. 유연한 포장재의 증가 Flexible Packaging A