얇은 막 형태 '맥신 초박막 스피커'...유연한 디스플레이 등에 활용 국내 연구진이 어디든지 붙일 수 있고, 모양도 자유자재로 바꿀 수 있는 스피커를 개발했다. 울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 고현협 교수팀이 한국화학연구원 안기석 박사팀과 함께 '스피커 자체의 형태를 변화시켜 소리의 방향을 조절할 수 있는 맥신 초박막 스피커'를 개발했다고 28일 밝혔다. 이 초박막 스피커는 마이크로미터(㎛·100만분의 1ｍ) 이하의 얇은 막 형태다. 각종 표면에 쉽게 붙일 수 있고, 형태도 바꿀 수 있다. 스피커 지지대 모양에 따라 360도나 선택적인 위치로 출력도 할 수 있다. 공동 연구팀은 각종 센서나 반도체 등으로 쓰이는 평면 구조 나노 물질인 맥신(MXene)을 스피커 개발에 활용했다. 또 두께가 열이 침투되는 깊이보다 얇은 패럴린 기판을 사용했다. 이 덕분에 소리를 양방향으로 출력할 수 있고, 굽히거나 비트는 등 모양을 변형시켜도 안정적인 소리를 만들어낼 수 있다. 높은 음압 레벨(SPL) 출력(15㎑에서 74.5㏈)이나 14일간의 소리 성능 테스트에서 높은 안정성을 보였다고 연구팀은 설명했다. 특히 20㎝×20㎝ 크기의 유연한 대면적 표면으로 포물선형
최근 영국 시장에 진출하려는 수출 기업 및 관계자들이 계속해서 바뀌는 품질 인증 제도에 어려움을 겪은 바 있다. 브렉시트 후속 조치로 영국 정부가 2022년 1월부터 유럽통합인증(CE) 대신 자체 영국안전품질 인증 제도인 UKCA(UK Conformity Assessed) 마크를 도입하려고 했으나, 시장의 혼선으로 병행 인증 유예 기간을 두다가 지난 8월 결국 이를 무기한 허용하는 것으로 방침을 바꾸었기 때문이다. 제품을 특정 국가에 판매하기 위해선 시험, 인증 및 승인의 총체적인 과정을 거쳐야 하는데, 이를 ‘글로벌 마켓 액세스(Global Market Access, 이하 GMA)’라고 일컫는다. 자체적인 시험 인증을 도입하려고 한 영국의 사례처럼 국가 및 지역마다 규정과 인증 요구사항이 다르거나 변경되는 경우가 있다. 글로벌 시장에 진출하려는 제조업체는 각 국가의 규정에 대해 올바르게 숙지하고 있어야 하며, 최신 정보를 기반으로 GMA 전략을 수립해야 한다. 주기적으로 무선, EMC, 안전 인증 및 규제 요건의 변화를 파악하는 등 항상 최신 정보를 유지해야 한다. 국가별 인증 요건은 상이하나, 일반적으로 세 가지 유형으로 나뉜다. 유럽연합 및 영국과 같이
고객 기대치의 변화와 전기차의 부상, 예상치 못한 글로벌 공급망의 혼란으로 자동차 및 제조 업계는 새로운 수준의 서비스와 효율성을 달성해야 한다는 압박을 받고 있다. 이에, 아시아 태평양(APAC) 지역의 기업들은 소비자 행동 변화를 인식하고 앞서 나가기 위해 분주히 혁신하고 있다. 예를 들어, 싱가포르에서는 자율주행 및 전기차 연구 개발 계획을 지속적으로 수립해 왔는데, 주롱(Jurong) 지구에 위치한 ‘현대차 그룹 혁신 센터’가 그 예다. 싱가포르는 전기차 생산을 포함한 새로운 자동차 기술을 개발하기 위해 40여 년 만에 최초의 자동차 조립 공장을 구축했다. 그러나 지속적인 혁신은 난항을 겪을 수 있다. 극도로 복잡한 환경에서 차량을 생산, 운송 및 서비스하고 완벽한 개인 맞춤형 고객 경험을 제공하기 위해서는 보이지 않는 곳에서 많은 공정이 요구되기 때문이다. 디지털 전환으로의 여정에는 많은 어려움이 존재하지만 지금이야 말로 전체 자동차 생태계가 부품, 차량, 재사용 가능한 차량용 수납함 및 심지어 도구의 추적 기능 개선을 위해 무엇을 할 수 있는지 살펴볼 때다. 바코드 솔루션 보완 바코드는 제조 공정에서 여전히 필수적인 요소다. 그러나 오늘날의 기업은
지난 6월, 오라클은 오라클 데이터베이스(DB) 장기 지원 릴리즈 오라클 데이터베이스 19c 엔터프라이즈 에디션이 클라우드 및 온프레미스에서 널리 구축되는 Arm 아키텍처에 대한 인증을 획득했으며, 해당 아키텍처 상에서 이용이 가능하다고 발표했다. 이를 통해 고객은 오라클 클라우드 인프라스트럭처(OCI) 상에서 암페어 알트라 프로세서(OCI 암페어 A1) 컴퓨트 인스턴스를 활용해 오라클 데이터베이스 서비스를 구독 방식으로 이용하게 됐으며, 선택에 따라 원하는 암페어 암 기반 서버에서 오라클 데이터베이스 19c를 구동하게 됐다. 최근 오라클 데이터베이스 고객들은 어느 때보다 높은 쌍방향성 및 처리량을 요구하는 인공지능(AI), 머신러닝(ML) 및 JSON 문서뿐 아니라, 많은 양의 데이터를 활용하는 복잡한 애플리케이션을 구축한다. 그렇기에 오라클 데이터베이스의 암 아키텍처 인증은 전 세계 기업 조직을 위한 시의적절한 조치다. 현재 친환경적이고 에너지 효율적인 암 기술 아키텍처 및 암페어 프로세서는 하이퍼스케일 클라우드 데이터 센터에 널리 도입됐다. 또한, 1800억 개 이상의 프로세서가 모바일 폰, 사물인터넷(IoT) 센서 및 스마트 기기에 탑재된 상태다. 암
음이온교환막 활용한 새로운 촉매층 제조기술 개발…이오노머 없애 계면저항 획기적 개선 그린수소 생산 기술 상업화에 한발 더 가까이 나아갈 가능성을 여는 기술이 개발됐다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 권영국 교수팀이 음이온 교환막과 지지체 사이에 촉매층을 직접 성장시켜 막전극접합체(Membrane Electrode Assembly)를 제조하는 ‘막-촉매-지지체 일체형 전극 제조기술’을 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 산소를 발생시키는 대표적인 촉매인 니켈, 철 기반의 촉매층을 음이온 교환막과 전극 지지체 사이에 직접 성장시켰다. 또한 계면 저항을 획기적으로 개선하며 수소 생산의 성능과 전극 촉매의 안정성 또한 향상시켰다. 음이온 교환막 수전해 기술은 음이온만 선택적으로 이동시키는 교환막을 전해질로 사용해 수소를 생산하는 시스템이다. 기존 시스템의 단점 보완 및 장점을 극대화한 시스템이지만 상업화를 위한 성능 및 계면 저항에 대한 개선이 필요하다. 연구팀은 먼저 강한 환원제 산화제의 반대말. 반응이 일어나는 동안 다른 물질의 산소를 제거하거나 상대 물질에 전자를 주는 물질인 BH4-를 음이온만 통과시키는 ‘음이온 교환막’을 통해 이동시켰다. 연구팀은 이
정훈기 박사 "전고체 전지 안정적 저압 구동 가능성 입증" 국내 연구진이 전고체 배터리의 양극 내부에서 열화현상이 발생하는 메커니즘을 확인하고 저압 환경에서 전고체 전지의 안정적인 구동 가능성을 입증했다. 한국과학기술연구원(KIST)은 에너지 저장 연구센터 정훈기 박사팀이 리튬이온전지와 비슷한 압력에서 전고체 전지를 구동할 때 급격한 용량 저하와 수명 단축을 일으키는 열화 요인을 규명했다고 12일 밝혔다. 전고체 전지는 양극과 음극 사이에서 이온을 전달하는 전해질을 액체에서 전부 고체로 대체한 배터리다. 불연성인 고체를 사용해 화재나 폭발 위험이 없고, 온도변화나 외부 충격에도 강해 '꿈의 배터리'로 불린다. 다만 전고체 전지는 충전·방전을 반복하며 양극과 음극의 부피가 변하면서 고체 전해질과 만나는 지점인 계면이 탈착되는 '계면 열화'가 발생하기 때문에 외부 장치로 높은 압력을 유지해 이런 현상을 막아야 했다. 기존 연구는 전고체 전지의 짧은 수명 특성을 계면 접촉에 따른 손실로만 여겨 저압 구동 환경에서의 원인 평가가 명확히 이뤄지지 않았다. 연구진은 동전형 리튬이온전지와 비슷한 0.3㎫ 수준의 저압 환경에서 황화물계 고체 전해질을 적용한 동전형 전고체…
전기차 핵심 부품용 소재기술 대일의존 돌파구 열어 한국재료연구원(KIMS, 원장 이정환, 이하 재료연)은 엔지니어링세라믹연구실 고재웅 박사 연구팀이 전기차 구동 모듈용 질화규소 베어링 볼 제조기술을 국산화하는 데 성공했다고 밝혔다. 질화규소 베어링 볼은 전기차의 높은 출력 인가와 고속 회전 구동 환경하에서 전기 침식에 의한 고장을 방지하고, 이와 함께 높은 내구성과 신뢰성을 가지는 장점이 있다. 일본으로부터 전량 수입해야 해, 이에 대한 문제가 지속해서 지적되어왔다. 핵심 부품 공급은 지난 2019년 일본의 화이트리스트 배제를 시작으로 2022년 글로벌 공급망 재편 대응을 위해 정부가 중점 정책으로 고려할 정도로 중요한 문제이다. 전기차의 경우 20,000rpm 이상의 초고속 회전이 이뤄지는 베어링 부품의 필수 소재인 베어링 볼 수급이 원활하지 않다는 게 자동차와 베어링 완제품 제조 기업의 공통된 의견이다. 연구팀은 질화규소 원료 분말에서 소재 및 베어링 볼 부품에 이르기까지 국내 수요 대응이 가능하도록 기술을 개발해왔다. 이후 해당 기술을 외부 공인 평가기관과 수요기업을 통해 테스트함으로써 세계 1위 질화규소 베어링 볼 기업인 T사에 근접한 수준의 기계적…
방사선에 포함된 중성자를 더 효율적으로 막을 수 있는 방법이 개발됐다. 울산과학기술원(UNIST)은 반도체 소재·부품대학원 및 신소재공학과 권순용 교수팀이 방사선 중성자를 막을 수 있는 차폐막을 개발했다고 9일 밝혔다. 방사선에 포함된 중성자는 원자력 발전, 의료 기기, 항공·우주산업 등에 필수적으로 사용된다. 그러나 유출되면 다른 원자들과의 상호 작용으로 전자 기기나 생명체에 예측하지 못한 현상을 유발하는 위험한 입자다. 연구팀은 2차원 나노물질인 맥신(MXene)의 모체인 맥스(MAX Phase)와 맥신을 직접 합성했다. 여기에 중성자를 흡수할 수 있는 탄화 붕소를 잘게 쪼개 맥신층 사이에 삽입하는 기술을 고안했다. 연구팀은 맥신-탄화 붕소 혼합 용액의 안정성을 높여 큰 면적의 유연하고 가벼운 중성자 차폐 필름을 만들었다. 또 실험을 통해 다양한 물체의 표면에 코팅할 수 있는 기술도 개발했다. 중성자 차폐 코팅막을 입힌 나일론 복합체는 2만번 이상의 굽힘 테스트에서도 최대 98%까지 원형을 유지했다. 특히 밀리그램 단위의 탄화 붕소 사용에도 높은 중성자 차폐율(30㎎ 사용 시 40%)을 보였다고 연구팀은 설명했다. 권순용 교수는 "이번 기술로 원하는 두께
국내 연구진이 다 써버린 배터리의 건강상태를 분해 없이 진단하고 재활용 여부를 쉽게 판단할 수 있는 기술을 개발했다. UNIST 에너지화학공학과 김동혁, 최윤석 교수 및 탄소중립대학원 임한권 교수팀이 컴퓨터가 독립적으로 훈련하는 딥러닝을 기반으로 배터리 부품의 건강 상태를 진단할 수 있는 시스템 DeepSUGAR를 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 학습을 통해 새로운 창작물을 만드는 생성형 인공지능 기술 ‘생성형 대립 신경망(GAN)’과 효과적으로 이미지 처리할 수 있는 ‘합성곱 신경망(CNN)’을 결합했다. DeepSUGAR는 리튬 배터리를 충·방전시킬 때 얻은 전압, 전류, 용량 데이터를 빛의 삼원색 값으로 변환해 이미지화한다. 이를 기반으로 딥러닝 모델을 활용해 배터리의 건강 상태를 예측한다. 모듈, 팩 등 배터리 구성에 상관없이 적용 가능해 기존 배터리 진단 방법과 차별화된다. 김동혁 교수는 “충·방전 데이터를 이미지화하는 DeepSUGAR의 특징을 활용해 배터리를 분해하지 않고도 사용된 배터리의 재활용 여부를 판단할 수 있는 검증 시스템을 구축했다”고 설명했다. 연구팀이 구축한 시스템은 생성형 AI를 이용해 배터리의 건강 상태를 바탕으로 배터리 부품인 모
곡선형, 꽈배기형 등 비선형 디자인의 첨단 자동차 램프에 최적화… 특허 출원 완료 자동차 조명 시장 2032년 72조원 규모…천안 스마트팩토리 생산라인 3배 증설로 대응 아이엘사이언스가 자동차램프용 ‘플렉시블 실리콘튜브’ 개발에 성공해 특허 출원했다고 6일 밝혔다. 몸체에 해당하는 바디부, 빛을 발산하는 광원부, 빛을 고르게 퍼트리는 확산부가 결합된 실리콘튜브는, 소재 특성상 탄력성이 높아 곡선형, 꽈배기형 등 다양한 비선형(non-linear) 구조의 LED(발광다이오드)조명에 최적화돼 있다. 또한 모듈형이라 차량 길이에 맞춰 재단 후 연결 사용이 가능해 고르게 빛이 나오는 광연결성을 확보할 수 있다. 아이엘사이언스가 2015년 세계최초로 개발해 특허 받은 광학용 실리콘렌즈는, 기존 소재인 유리나 플라스틱 렌즈 대비 빛 투과율과 내열성이 높고 가벼우면서 황변현상이 없는 혁신 신소재 제품이다. 금형이 필요 없는 ‘디스펜싱’ 공법을 채택해 기존 사출 방식 대비 획기적 비용절감 및 단납기 생산이 가능하다. 특히 첨단 미래형 자동차에선 헤드•테일라이트, 라이팅 그릴, 시그널램프 등의 기능적, 디자인적 요구조건이 까다로워 플렉시블한 물성의 실리콘렌즈 소재가 적용된…
최근 플랜트 운영 최적화를 위해 빅데이터와 AI 기술 활용이 늘고 있다. 예전엔 대형 플랜트 중심으로 효율성과 안전성에 집중을 했다면 지금은 비용 절감과 생산성 향상에 대한 요구가 커지면서 그 대안으로 빅데이터와 AI 기술을 통한 예지보전 솔루션의 필요성이 대두됐다. BNF테크놀로지는 고객의 플랜트 운영 최적화를 위해 산업용 빅데이터 플랫폼 ‘HanPrism’과 머신러닝 기반 예지보전 솔루션 ‘HanPHI’ 두 가지 솔루션을 제공 하고 있다. 이 글에서는 BNF테크놀로지가 제안하는 플랜트 운영 최적화 방안은 무엇이며 해당 솔루션은 어떤 이점과 구축 사례들이 있는지에 대해서 알아본다. 빅데이터 인프라스트럭처 ‘HanPrism’ 프로세스 플랜트 소프트웨어 전문기업 BNF테크놀로지는 고객의 플랜트 운영 최적화를 위해 두 가지 솔루션을 제공하고 있다. 먼저, HanPrism은 데이터 통합과 분석을 위한 산업용 빅데이터 플랫폼이다. 이 플랫폼을 통해 산업 현장의 다양하고 분산된 설비에서 발생하는 대규모의 데이터를 실시간으로 수집하고 통합 저장해, 사용자는 언제 어디서나 필요한 데이터에 안전하게 접근하고 분석하여 운영의 혁신이 가능해진다. HanPrism의 차별성으로는
제조 산업 자동화에 엣지 컴퓨팅과 지능형 사물인터넷(AIoT)의 융합된 전략이 생산성 향상에 핵심요소가 되고 있다. 하지만 AIoT는 보안 측면에서의 약점도 상존하고 있는 것으로 평가된다. 어드밴텍 ‘디바이스 온(DeviceOn)’은 엣지에서 인가된 애플리케이션만을 허용하는 ‘화이트 리스팅(Whitelisting)’ 기능을 통해 인가되지 않은 애플리케이션을 사전에 차단한 후 승인된 프로그램만 작동되도록 한다. 더불어 백업 솔루션 ‘아크로니스(Acronis)’를 통해 직관적으로 시스템 백업을 수행하고, 서버 사이드와 엣지 사이드 간 암호화된 SSL, TLS 인증서와 보안 데이터 채널을 이용해 서버에 데이터를 전송한다. 이 글에서는 어드밴텍이 제안하는 엣지 디바이스 통합 관리 솔루션의 효율적 활용법에 대해 소개한다 4차 산업혁명이 도래하면서 산업 현장에서의 데이터 집중도가 주목받고 있다. 이에 데이터 활용성 및 연결성이 부각되고 있는데, 백엔드 서버단까지 데이터를 전송하지 않고 현장에서 곧바로 데이터를 처리할 수 있는 엣지(Edge) 전략이 중요해지고 있다. 이 가운데 산업 현장 내 자동화 장비 및 설비에 대한 원격제어 요구가 늘어나고 있다. 특히 제조 산업 자
현재 설비관리 방법 중 기본이 되는 요소에는 고장이 발생한 후에 정비하는 ‘사후정비’와 정해진 주기마다 설비 교체 및 설비 내부 수리를 진행하는 ‘시간 기반 정비(TBM)’가 있다. 사후정비는 기업 입장에서 적지 않은 금전적 시간적 손실로 이어지며, TBM은 내부 부품이 문제가 없더라도 의무적으로 부품을 교체해야 하기 때문에 효율성 측면에서 약점을 드러낸다. 때문에 예지보전 솔루션은 산업 설비 운영관리의 최적화된 기술로 평가받는다. 이 글에서는 산업 AI 기반 설비진단 솔루션을 공급·개발하는 원프레딕트의 가디원 솔루션이 기존 설비진단 솔루션의 한계를 어떻게 돌파하고 어떤 이점을 줄 수 있는지에 대해서 소개한다. 스마트 팩토리가 산업 내 화두로 등장함에 따라 예지보전 솔루션이 스마트 팩토리 세부 요소 중 한축을 담당하는 중이다. 아날로그 기반 사후 정비를 채택했던 기존 설비 정비 방식에서 스마트 팩토리 등장 후 작업자를 대체하면서도 수율을 높일 수 있는 방식으로 예지보전 솔루션이 각광받는 중이다. 이 배경에서도 여전히 전문가의 노하우와 수작업에 의존해 정비를 진행하는 현장이 많다. 이를 대체하기 위한 기술이 산업 AI 기반 설비진단 솔루션이다. 왜 예지보전 솔
이더넷-APL은 PROCESS 계장표준으로 세계 전문 표준개발기구 4곳과 12개의 국제 자동화 메이커에서 합의하여 IEC/IEEE 등의 국제표준기관에서 공인된 새로 나온 신기술이므로, 자세한 설명과 해설이 필요하고 이 기술의 핵심 요체를 설명하는데 자세한 안내가 필요하므로 ‘이더넷-APL 길라잡이’라는 이름을 붙여 10~12회 정도로 내용을 안내 하고자 작명을 했다. 이번 호는 지난 회에 이어 APL 네트워크의 계획 과정과 APL 토폴로지 계획 기본사항에 대해서 알아본다. APL 네트워크의 계획 과정 1. APL 시스템이 가능한 토폴로지 그림 1은 필드 장치와 필드 스위치의 위치를 보여준다. 첫째, 현장 장치의 위치가 기술 프로세스에 의해 정의된다는 것을 인식해야 한다. 따라서 APL 네트워크를 계획하는 담당자는 배관 및 계측(P&I) 계획에 정의된 필드 장치의 위치를 전제조건으로 고려해야 한다. 계획 단계에서는 다음 조건을 준수하여 필드 스위치를 필드 장치 가까이에 배치해야 한다. · 표 1에 나열된 케이블 범주 IV를 사용할 때 필드 장치와 필드 스위치 사이의 최대 거리는 200m이다. · 장치 수는 포트 예비를 포함하여 스위치의 포트 수(스퍼 포
촉각은 환경과 접촉한 상태에 대한 풍부한 정보를 제공한다. 미지의 환경 속 로봇 애플리케이션에서는 특히 촉각이 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 한편 일률적으로 촉각이라고 해도 다양한 성질의 정보가 포함되어 있어 로봇의 ‘촉각 정보’ 정의는 시각 정보에 비해 애매하다. 또한 촉각은 피부에 분포하는 감각이기 때문에 촉각을 모방한 센서 디바이스(촉각 센서)의 설계는 일반적으로 실장하는 로봇의 형상이나 기능에 따라 다르다. 물체의 파지나 조작을 목적으로 하는 로봇에서 촉각 센서는 주로 엔드 이펙터에 탑재되며, (1) 접촉이나 미끄러짐 발생과 같은 접촉 이벤트 검지, (2) 접촉 위치나 접촉력에 기초한 파지의 안정성 평가, (3) 접촉 위치·힘을 피드백하는 것에 의한 힘 제어, (4) 접촉을 통한 물체 특성의 인식·추정에 이용된다. 즉, 촉각 센서를 탑재한 엔드 이펙터는 목적하는 물리 작업을 하기 위한 반응기인 동시에 촉각 탐색(Tactile exploration)을 하기 위한 프로브이기도 하다. 촉각 센서의 설계나 실장에 있어서는 작업 능력과 지각 능력을 양립시키는 것이 중요하다. 촉각 센서의 검출 방식에는 저항식, 정전용량식, 광학식 등 여러 가지가 있는데,…
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