[첨단 헬로티] 동사는 자동차 관련 부품을 중심으로 ‘지구 환경에 친화적’을 테마로 하는 플라스틱(블로 성형) 제품의 제조, 금형·생력기기 설비의 제작·판매를 하고 있다. 고객이 만족할 수 있는 제품과 기능을 제공하기 위해 중소기업이지만 항상 기술 개발을 해 기술제안형 기업을 목표로 하고 있다. 그 일환으로서 경제산업성의 전략적기반기술 고도화지원사업(서포인사업) 등을 이용하고 있다. 이 글에서는 서포인사업에서 채택된 ‘컴포짓 성형을 고도화시킨 신 공법의 개발’에 대해 활동 내용의 일부를 소개한다. 지금까지도 컴포짓 성형이라는 공법은 세상에 나와 있었지만, 자동차 부품에 필요한 조립성에 어려움이 있어 좀처럼 보급되지 않았다. 동사는 이러한 약점을 극복한 제품의 개발을 지향했다. 컴포짓 성형의 고도화 1. 기존 기술의 과제 중공체를 일체 성형함으로써 저코스트화가 가능한 블로 성형인데, 최대 과제는 성형품에 박육 편차가 크게 생기는 것이다. 원인으로서 생각되는 것은 2가지이다. 하나는 패리슨 형성 과정의 스웰·드로다운의 영향이다. 스웰은 패리슨의 직경과 살두께가 증대하는 현상이다. 드
[첨단 헬로티] 동사는 30년 이상에 걸쳐 세계의 광디스크 메이커에 사출성형용 금형을 제공하고 있다(그림 1). 그 수는 누계 6,000형 이상으로, 세계 톱 셰어의 광디스크 금형 메이커로서 고정도·고품질 금형을 제공하기 위해 여러 가지 특징적인 금형 기술, 성형 기술을 구사, 개발을 추진함으로써 고객 요구에 대응해 현재에 이르고 있다. ▲ 그림 1. 광디스크 성형 광디스크는 성형품 기판 두께 0.3mm라는 박육 성형이 요구되며, 영상이나 음악 정보를 패턴화한 수십~수백 nm 레벨의 미세한 요철 형상으로 해 성형품 기판에 정확하게 전사시킬 필요가 있다. 이러한 박육 성형이나 미세 전사를 실현하기 위해 ‘사출 압출성형’, ‘단열 금형’ 등으로 항상 최첨단 기술을 개발해 왔다. 현재 동사에서는 광디스크 금형으로 축적한 기술을 활용, 특수한 도광판이나 렌즈 등의 광학 성형품, 세포 배양 용기나 바이오칩 등의 의료·바이오 성형품 등 차세대를 위한 여러 가지 요구에 대응함으로써 금형 메이커에서 금형·성형까지의 통합 메이커로 변혁하고 있다. 이 글에서는 동사가 축적한 기술과 그 전개를 소개
[첨단 헬로티] 핫러너의 밸브 게이트는 콜드러너의 배제나 기계적인 게이트 실과 넓은 성형 조건 범위에 의한 사이클타임 단축에 의해 사출성형 프로세스의 코스트 절감을 가능하게 한다. 또한 밸브 게이트는 오픈 게이트와 비교해 안정적으로 깨끗한 게이트 흔적을 얻을 수 있다는 특징을 가지고 있다. 성형 메이커나 엔드 유저는 수백만 사이클을 거친 후에도 게이트 흔적의 외관이 영향을 받지 않는 것을 기대하는데, 현실적으로는 적절한 메인티넌스가 필요하다. 수백만 사이클 후에도 게이트의 품질을 유지할 수 있다면, 코스트 절감, 리스크 절감, 제품의 인정 및 시장 투입까지의 시간 단축으로 이어진다. 사출성형 프로세스에서 열이나 기계적인 부하를 반복해서 받으면, 밸브 게이트의 품질이 저하하고 최종적으로는 용인할 수 없는 게이트 버의 발생으로 이어진다(그림 1). 시간의 경과와 함께 게이트는 마모, 열화하고 성형품의 스크랩 및 검사 회수의 증가에 의한 코스트 상승을 초래한다. 최종적으로는 게이트를 초기의 상태로 되돌리기 위한 수리가 필요하다. 부품이나 금형 설계에 따라서는 게이트 인서트나 캐비티 블록을 교환할 필요가 생긴다. 추가공에 의한 게이트 사이즈의 확대는 부품의 외관이나
[첨단 헬로티] ‘MJK 통합 시스템’의 개발 배경 1. 개발 배경 MJK 통합 시스템은 소로트 다품종 생산에서 세팅 시간을 비약적으로 단축시키는 놀랄만한 툴이다. 이 시스템은 ‘온도 컨트롤러의 조건 기억장치’로서 개발을 개시했다. 그 이유는 성형기 내장형 온도 컨트롤러는 성형기 그 자체에 조건의 기억이 가능한데, 동사의 주력 상품인 스탠드얼론형 온도 컨트롤러에서는 조건의 기억은 불가능하다. 오늘날 금형은 핫러너 장치의 온도 제어를 세분화함으로써 품질을 향상시키는 경향에 있으며, 온도 컨트롤러의 제어점 수는 8존, 12존이 주류였던 십 수년 전과 달리 24존, 36존이 주류로 되어 있고, 더구나 증가하는 경향에 있다. 당연히 제어점 수가 많아지면 금형 교환의 세팅 시에 온도 설정을 입력하는 수고도 대폭 증가하고 있는 것이 현 상황이다. 그렇기 때문에 ‘스탠드얼론형 온도 컨트롤러에서는 조건의 기억은 불가능하다’고 하는 디메리트를 극복하는 것이 개발의 스타트 지점이었는데, 단순히 조건을 기억하는 기능을 가진 온도 컨트롤러는 다른 것도 존재하고 그것만으로는 우위성은 찾아낼 수 없다. 그래서 성형기의
[첨단 헬로티] 사물인터넷(IoT) 기술의 확산을 위해서는 해결해야 할 과제들이 여전히 많다. IoT 디바이스 및 플랫폼 시장은 여러 표준과 제조사들로 나뉘어 있고, 이로 인한 상호운용성 문제도 제기된다. 구현된 IoT 솔루션마다 다양한 형태의 데이터를 생성하기 때문이다. 클라우드에 저장되는 데이터는 보안성 면에서 안전하다고 하지만, 클라우드 기반의 보안성만으로는 디바이스 자체의 무결성 훼손으로 인한 데이터 손상이나 데이터 무단조작 같은 것을 막기 어렵다. 또한 대부분 IoT 솔루션의 중앙집중식 아키텍처는 복구가능성이 크게 미흡할 수 있다. 모든 거래를 클라우드로 처리한다면 만약 클라우드 자원을 사용할 수 없는 상황이 되었을 때 모든 사업 운영이 중단될 것이다. 최근 부상하는 기술인 블록체인(Blockchain)은 시스템 복구가능성을 향상시킬 수 있다. 블록체인의 기본적인 원리는 간단하다. 일종의 분산된 데이터베이스로서 분산 원장(Distributed general ledger)이라고 하는 것으로 이뤄지며, 계속해서 늘어나는 거래 기록 목록을 유지한다. 흔히 블록체인이라고 하면 거래, 스마트 계약, 암호 화폐 같은 것들만 떠올리지만, 실제로는 이보다 훨씬 더
[첨단 헬로티] 스마트폰을 비롯해 모바일 단말에 탑재되어 있는 카메라의 성능은 해마다 진화를 거듭해, 쉽고 간단하게 더구나 아름답게 사진을 촬영할 수 있게 됐다. 스마트폰에 사용되는 렌즈는 직경 5mm, 두께 0.5mm 정도의 매우 작은 부품으로, 여러 개의 플라스틱 렌즈를 경통이라고 불리는 흑색의 원통 부품에 넣고 바닥면에 화상 센서를 배치한 모듈 구조로 되어 있다. 렌즈 금형의 구조는 2플레이트 금형의 방사상 러너로, 사이드 게이트 12개 떼기 혹은 16개 떼기가 주류이다. 렌즈의 재료는 투명성, 저복굴절, 고굴절률, 내열·내후성 및 가공성을 부여한 광학용 폴리카보네이트나 비정질 올레핀계 수지라고 불리는 고기능 플라스틱이 사용되고 있다. 또한 구면 렌즈에 비해 적은 개수로 결상 성능 저하의 원인인 수차를 보정할 수 있기 때문에 모두 비구면이 채용되고 있으며, 카메라의 성능 향상도 함께 렌즈의 개수는 증가하는 경향이다. 스마트폰의 두께가 대개 7mm 정도이기 때문에 기존 카메라 모듈의 높이를 유지한 채로 성능을 향상시키고 렌즈 수를 증가시키기 위해서는 렌즈 1개마다의 두께를 얇게 하고, 또한 비구면의 곡률을 증대시켜 박육부와 살두께부의 편차가
[첨단 헬로티] 대형 사출성형기 메이커인 宇部興産機械(주)와 U-MHI플라텍(주)(구 미쓰비시중공플라스틱테크놀로지사)의 사업 통합과 양사의 사출성형기 판매관리 회사인 U&M플라스틱솔루션즈(주)의 3사 융합에 의해 업계 최대의 성형기 라인업과 성형 솔루션 기술을 가진 대형 사출성형기 종합 메이커가 탄생했다. 융합 3사의 중핵 회사인 宇部興産機械에서는 대형 전전동 사출성형기를 베이스로 표면장식성형, 사출발포성형, 다색성형, 금형회전식 다기능 복합성형 등 많은 성형 솔루션 기술을 개발해 왔다. 이들 성형 솔루션 기술은 자동차 분야를 중심으로 사출성형품의 코스트 절감과 경량화, 디자인성, 기능화 등에 크게 공헌해 왔다. 지금까지의 성형 솔루션 기술은 주로 자사제의 사출성형기를 베이스로 한 것이었는데, 기존 설비에 플러스함으로써 고기능 복합 성형을 시도해 보고 싶다는 많은 요청을 받아, 조합 자유도가 높은 초소형 전동 사출 ‘쁘띠 사출’을 개발했다. 여기에서는 쁘띠 사출의 특징과 성형 사례에 대해, IPF 2017 성형 실연과 함께 소개한다. 쁘띠 사출의 특징 대형 전전동 사출성형기의 기술 노하우를 콤팩트하게 응축한 쁘띠 사출의 특징을 아
[첨단 헬로티] 이재질을 적재적소에 조합해, 제품의 고기능화를 비롯해 디자인성의 향상이나 조립 공수를 절감하는 등 새로운 가치를 창출하는 멀티 머티어리얼이라고 불리는 기술이 자동차 업계를 중심으로 각 제조업에서 주목받고 있다. 멀티 머티어리얼이란 알루미늄, 티탄, 마그네슘, CFRP 등이 각각 가지는 특성을 활용해 병용하는 개념이라고 하는데, 생산성 향상에 의한 제조 코스트 저감도 중요한 과제이고 양자를 동시에 달성하는 것이 요구되는 기술이다. 멀티 머티어리얼에서 중요해는 것은 재료의 접합 기술로, 금속-금속 접합을 비롯해 금속-수지, 수지-수지 등의 이종 재료 접합 기술의 확립이 필요해진다. 이종 재료의 마찰 교반 접합(이하 FSW) 및 멀티 머티어리얼에 관련된 문헌 수를 보면, 2000년 경부터 FSW에 관한 문헌은 증가 경향에 있고, 2013년를 경계로 멀티 머티어리얼 관련도 동일하게 급증하고 있는 것으로부터 최근의 높은 주목도를 엿볼 수 있다. 멀티 머티어리얼화 검토에서는 수지-금속의 접합강도 향상을 위한 문헌 수가 많고, 금속 재료 표면에 여러 가지 처리에 의한 접합강도에 대한 영향이 검토되고 있다. 또한 수지-금속 이종 재료의 특성평가시험 방법의
[첨단 헬로티] 플라스틱은 성형 공정을 거쳐 제품 또는 부품으로 가공되므로 동 공정에서 독자의 기술에 의해 부가가치를 높일 수 있다. 사출성형은 동일한 제품을 대량 생산하는데 적합한 가공법으로, 자동차, 전자·전기, 기계, 일용품 등의 제품 또는 부품의 성형에 널리 채용되고 있다. 그러나 기존의 사출성형 기술은 일정 형상·외관의 성형품을 다량 생산하는 데는 적합하지만, 외관, 기능, 성능 등이 다양한 시장 요구에 대응해 고부가가치 제품을 생산하는 데는 한계가 있다. 또한 기존 기술을 기초로 한 다량 생산형 제품의 생산은 인건비가 비교적 저렴한 아시아권으로 시프트하고 있다. 그렇기 때문에 일본으로서는 고부가가치 제품의 기술 개발에 주력함으로써 시장 경쟁력을 강화해야 하는 상황에 있다. 이 글에서는 사출성형의 고부가가치화에 접근하는 기술에 대해 서술한다. 장식 성형 기술 사출성형은 결정된 디자인의 제품을 다량 생산하는 성형법으로, 다양한 디자인 요구에는 인쇄, 도장, 도금 등의 2차 가공에 의해 대응해 왔다. 그러나 2차 가공법에서는 생산성이 좋지 않은 것, 가공 코스트가 소요되는 것, 품질 편차가 큰 것, 환경 안전 대책이 필요한 것
[첨단 헬로티] 영국 - 인공지능, 머신러닝, 디지털 윤리 기술 분야 등의 일자리 수요 증가 영국 공공회계위원회(Public Accounts Committee)가 발표한 자료에 의하면 STEM 직종*은 영국 내 유망 일자리로 여겨지는데 반해, 노동력 공급은 원활하지 못한 실정이라 신규 채용에 어려움을 겪고 있다. 업계에서는 동 산업의 발전을 지연할 수도 있다는 우려의 목소리가 높아지고 있는 상황이다. 영국의 교육 컨설턴트 STEM 러닝이 실시한 조사에 따르면 STEM 기업의 89%가 신규 채용에 어려움을 겪고 있으며, 현재 약 17만개 이상의 일자리 수요가 있는 상태라고 분석했다. * STEM 직종 : 과학(Science), 기술(Technology), 공학(Engineering), 수학(Mathematics)관련 직종 기술(Technology) 분야 중에서도 신기술인 인공지능(AI)의 성장으로 관련 직종의 수요가 빠르게 증가하고 있다. 이와 관련해 마이크 드류(Mike Drew) Odgers Berndtson의 글로벌 기술 실무 책임자는 “영국 내 새로운 테크 스타트업 창업의 증가로 인공지능(AI), 머신러닝(Machine Learning), 디
[첨단 헬로티] 고가, 고성능 라이더 제품을 대체할 수 있는 보급형 대체품 개발 필요 자율주행차량의 핵심기술 ‘라이더’ 라이더(LiDAR)는 빛 탐지 및 범위측정(Light Detection and Ranging) 기술의 약자로 매 초마다 수백만 개의 레이저 빔을 주변에 발사하고 되돌아오는 시간을 측정해 주변의 지형에 대한 정보를 정확하게 감지하고 이를 3D지도로 만들어내는 기술이다. 1960년대 레이저의 발명과 함께 개발되어 항공기나 위성에 탑재돼 대기환경 분석이나 지형분석을 위해 쓰이기도 하며 우주선 탐사나 탐사로봇에 활용되기도 했으나 최근 자율주행 차량 개발이 본격화되면서 자율주행차량의 센서로 각광받고 있다. 자율주행차량의 눈 역할을 하며 주변의 사물을 감지하는 센서장치로는 라이더 외에도 카메라, 레이더 등이 일찌감치 각광받고 있었다. 카메라는 심한 역광, 비나 눈 등 기상조건이 좋지 않은 경우 사물 인식이 어려워지는 단점이 있고, 레이더는 전파를 이용하여 더 먼거리까지 물체를 인식하면서 기상상황에 관계없이 안정적으로 작동한다는 장점이 있지만 라이더와 같이 정확하고 다양한 물체에 대한 정보를 감지하지는 못한다. 반면, 라이더는 레이
[첨단 헬로티] 정부 정책이나 새로운 규제 등을 통해 신재생 에너지 기술이 장려됨에 따라 태양광 시장의 급성장이 예상된다. 태양광 인버터의 전력 밀도가 높아지고 에너지 저장장치 수요가 높아지면서 태양광 시스템의 모든 구성요소들을 모니터링 할 필요성이 생겼다. 태양광 애플리케이션에는 잡음 내성이 뛰어난 RS-485 통신이 주로 사용된다. iCoupler 절연형 RS-485 트랜시버는 태양광 발전 네트워크 통신 인터페이스에 안전하고 신뢰할 수 있으며 EMC에 대해서 견고한 솔루션을 제공한다. RS-485 기술은 발전소 원격 모니터링, 최대 전력점 추적, 에너지 저장장치 상태(배터리 저장장치) 모니터링 같은 애플리케이션에 주로 사용된다. 에너지 저장장치 같은 태양광 애플리케이션의 경우에는 통신이 중요하다. 태양광 설비로 발전되고 소비되는 전력을 사용자에게 알려줄 수 있기 때문이다. 이를 통해서 요금 관리(Bill management), 태양광 자체 소모(PV self-consumption), 수요 전력 요금 절감(Demand charge reduction), 백업 전력(Backup power) 같은 다양한 전략들을 도입할 수 있다. 특히 미국에서 인기 있는 것이
[첨단 헬로티] 하루가 다르게 새로운 기술이 쏟아져 나오고 있고 이러한 기술은 기존 산업의 패러다임을 본질적으로 바꾸는 파괴적 혁신이 동반하고 있다. 이러한 파괴적 혁신은 종래의 우리가 알고 있던 산업에서 업(業)의 본질을 근본적으로 다시 생각하게 하는 매개체라고 생각된다. 바꾸어 말하면 기존의 경쟁자뿐만 아니라 새로운 경쟁자가 계속적으로 나오고 있고 이러한 경쟁자는 우리가 생각하지 못했던 전혀 다른 곳에서 잉태되어 나오기 때문에 복잡한 비즈니스 패턴과 환경에 대한 절대적인 혜안이 필요한 때이다. 더욱이 기존에는 고객에 대한 마케팅적 시각을 온라인과 오프라인 두 채널만 바라보았다면 현재는 온라인, 오프라인 그리고 가상현실, 모바일 등으로 다양해져, 이것을 모두 융합한 크로스 디바이스 채널 방향의 고객 분석이 필요한 시점이다. 현재 진행되고 있는 급속한 변화는 앞으로 양자 컴퓨터가 상용화되는 시점인 4~5년 내에 더욱 빠르게 이뤄질 것이라고 생각되며 이러한 새로운 컴퓨팅 환경에서 빅데이터, 클라우드, 사물인터넷, 인공지능 등 새로운 기술들이 촉매 역할을 할 것으로 기대된다. ▲ IBM의 양자 컴퓨터 양자 컴퓨팅 방식이란 우리가 사용하고 있는 모든 컴퓨터는 연산
[첨단 헬로티] 계측기 전문 기업 키사이트 테크놀로지가 IoT 에코시스템, 5G 무선통신, 자율주행차 분야에 보다 집중할 계획이다. 더불어 이 분야를 리드하는 중요한 국가인 한국 시장에서 적극적인 비즈니스를 전개하겠다고 밝혔다. 키사이트코리아는 9월 5일 양재동 엘타워에서 ‘키사이트 월드 2018(Keysight World 2018)’을 개최해 5G NR로 진화되어 가속되는 무선통신, IoT 및 오토모티브 분야의 최신 트렌드와 기술 세션 및 솔루션 데모를 소개했다. 더불어 기자 간담회를 통해 키사이트의 한국 시장에서의 계획을 발표했다. 최준호 키사이트테크놀로지 아태지역 부사장 및 한국 대표이사는 “‘키사이트 월드’는 전세계 4개 국가에서 개최되는데, 그 중에 한국이 포함된다. 한국이 주요 국가로 포함되는 이유는 한국이 메모리를 포함한 반도체 기술을 리드하고 있기 때문이다. 최근 주목 받는 데이터센터가 발전하려면 반도체가 뒷받침이 되야 하는데, 한국은 반도체 1, 3등 업체를 보유하고 있는 국가다. 더불어 한국은 5G 분야에서도 평창 올림픽에서 처음으로 5G 기술을 선보이며 시장을 리드해 가고 있어, 일본은
[첨단 헬로티] 증폭기란 어떤 일을 하는가? 모스(Morse) 전신기가 발명된 것은 1837년이다. 이 발명은 그 당시만 하더라도 획기적인 것으로 인기가 높았는데, 원리는 단순히 전류를 단속해 신호를 보내는 것에 지나지 않는 것이었다. 그러나 시대가 진보함에 따라 온도, 속도, 빛의 세기 등 온갖 물리적인 성질을 전기 신호로 변환 할 수 있게 되면서 전기의 이용도는 매우 넓어졌다. 그런데 이 신호를 담당하는데 절대적으로 필요한 것이 증폭기다. 신호로서 중요한 것은 우리가 이것을 감지해야 된다는 것이다. 이것을 위하여 신호에 일을 시킬 필요가 있다. 예를 들면 신호에 의해 스피커를 울리게 하던가, 기록계를 동작시키던가, 그와 같이 함으로써 우리는 확실히 신호가 무엇이지를 이해하게 될 것이다. 작은 에너지의 진폭을 큰 에너지의 진폭으로 고칠 필요성이 있는 것은 이 때문인 것이다. 그 역할을 담당하는 것이 증폭이다. 실제 증폭기는 [그림 1]처럼 작은 입력신호를 큰 출력신호로 변환시켜 출력을 내는 것이다. ▲ 그림 1. 증폭 회로의 동작 증폭기는 예를 들면 현미경이나 망원경과 견줄 수 있는 것으로서 작은 신호를 확대하는 전기적 현미경이라 말할 수 있다. 증폭의 원