전자기 스펙트럼에서 자외선의 위치 인간의 눈은 전자기 스펙트럼의 아주 작은 부분만 감지할 수 있다. 바로 우리가 빛이라고 부르는 400nm(보라색)~700nm(적색) 사이의 파장이다. 일부 동물은 이런 스펙트럼 너머를 볼 수 있다. 예를 들어 꿀벌은 눈의 자외선 감각을 사용하여 꽃가루를 감지할 수 있다. 이외 밤에 적외선을 사용해 먹이의 체온을 감지하는 동물도 많이 있다. 그러나 인간이 가시 스펙트럼을 넘어서는 파장을 감지하기 위해서는 특별히 설계된 카메라와 같은 외부 장치가 필요하다. 적외선 복사의 형태로 '열 신호'를 캡처해 사람, 야생 동물 및 기타 물체를 보여주는 '야간 투시' 열화상 카메라 또는 쌍안경 등은 잘 알려졌다. 그러나 10~400nm 사이에 위치한 자외선의 경우, 가시 스펙트럼 너머를 탐지하는 장치가 많지 않기 때문에 그리 익숙하지 않다. 눈으로 볼 수 없는 것 탐색하기 카메라는 이미지를 생성하기 위해 '반사 법칙'이라는 기본 물리학 원리를 활용한다. 벽에 던진 테니스공과 유사하게, 전자기 복사(가시광선과 비가시광선 모두)는 '벽'에 부딪히는 각도에 따라 표면에서 반사된다. 더 중요한 점은 마이크로 수준(또는 나노 수준)에서 볼 때 대부분
서론 과거에 주로 디스플레이의 검사 용도로 사용되던 머신 비전은 근래에 들어 그 범용성을 점차 확장하고 있다. 현재의 머신 비전은 PCB, 반도체, 2차 전지를 포함한 대부분의 산업 환경에 사용되고 있다. 이와 같은 트렌드의 변화로 훨씬 더 복잡한 형태의 Defect를 검사하고자 하는 니즈가 증가하고 있다. 머신 비전에서 사용하는 검사 방법도 고객의 니즈에 맞춰서 발전하고 있다. 이에 우리는 비전 검사에 사용할 수 있는 다양한 빛의 특징을 확인하고 이 특징들을 사용하는 사례를 소개하려 한다. 이를 통해 단순히 2D, 3D로 구분 현재의 검사 기술을 더 다양한 방향에서 접근하고 다양한 니즈에 적합한 검사 방법을 찾을 수 있기를 기대해본다. 빛의 특징 머신 비전에서는 렌즈를 이용해 보고자 하는 불량을 검출하는 검사법을 중심으로 발전을 해왔다. 이는 빛의 밝기 특성을 이용한 검사법이다. 실제로 빛은 밝기라는 특징 외에도 아래와 같은 다양한 특징들을 가지고 있다. 다양한 빛의 특징들은 모두 검사에 사용될 수 있다. 빛의 밝기 (Intensity) 1826년 Joseph Nicéphore Niepce이 촬영한 최초의 풍경 사진이다. 비록 사물이 뚜렷하게 구분되지 않고
헬로티 함수미 기자 | 한국에서 초창기에는 주로 디스플레이 패널의 검사 용도로 사용되던 머신비전 기술은 점점 더 다양한 분야로 그 적용 범위가 확장되어 왔다. 최근 들어 머신비전 시스템은 반도체, 이차전지, PCB, 모바일 기기 등의 제조 공정을 포함한 대부분의 첨단 제조업에서 스마트 팩토리 구축을 비롯한 생산성 혁신 활동을 위해 사용되고 있다. 또한 기존에 단순히 더 작은 크기의 불량을 검사해야 하는 필요에서 벗어나서 근래에는 훨씬 더 다양하고 복잡한 종류와 형태의 불량을 검사하려는 수요가 증가하고 있다. 이렇게 기술적 수요가 변화 발전함에 따라 머신비전 시스템에서 사용하는 검사 방법도 고객의 다양한 니즈에 맞춰서 발전하게 된다. 이번 원고에서는 비전 검사에 사용할 수 있는 다양한 빛의 특성들을 확인하고 이를 활용하는 사례를 소개하려고 한다. 이와 같은 접근을 통해 단순히 2D, 3D로 구분되어 있는 현재의 머신비전 기술을 좀더 광학 중심적으로 들여다보고 다양한 니즈에 적합한 검사 방법을 찾을 수 있기를 기대해 본다. 빛의 특성 지금까지 머신 비전에서 주로 사용돼 왔던 검사는 렌즈를 통해 우리가 보고자 하는 불량을 검출하는 형태가 대부분이었다. 이와 같은
헬로티 함수미 기자 | 한국전자통신연구원(ETRI)이 투명한 비닐과 같은 필름을 자유롭게 잡아당겨 빛을 100% 차단할 수 있는 원천 소재를 개발했다. 국내연구진이 광(光) 투과도를 자유롭게 조절할 수 있는 고분자 투명필름을 개발했다고 밝혔다. 빛의 투과량을 쉽게 조절할 수 있으면서 신축성이 좋아 웨어러블 기기나 플렉시블 디스플레이, 스마트 창 등 다양한 분야에 활용이 가능할 전망이다. 본 기술은 지난달 말 영국왕립화학회(RSC)가 발행하는 학술지 표지 논문으로 게재됐다. 기존 스마트 창의 경우, 유리 또는 투명한 필름 내 광 투과도를 조절하는 물질을 사용한다. 디스플레이의 경우에도 빛의 양을 조절하기 위해서 필름 또는 광량 조절 층에 액정(Liquid crystal), 기능성 나노입자 등을 분산시켜야 한다. ETRI 연구진은 광량 조절물질이나 입자 등을 넣지 않고 팽창·수축이 가능하면서 빛의 투과율을 최대 100%까지 차단할 수 있는 필름을 개발했다. 연구진이 개발한 순수 고분자 투명필름은 고분자 용액을 빛으로 굳히는 광경화 방식으로 만들어진다. 고분자 용액에 포함된 고분자와 용매는 빛을 통해 화학적으로 결합한다. 연구진은 빛을 통해 반응하는 고분자 물질과
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