[첨단 헬로티] 만약 당신이 세계적인 제조기업의 북미 지역 총괄 책임자인데, 어느 날 한 공장으로부터 문제가 발생했다는 보고를 받았다고 가정해 보자. 추이를 보니 한참 전부터 문제가 시작된 것으로 보이고 상황은 점점 악화하고 있다. 공장 매니저는 어디가 문제인지 찾아내지 못하고 있고, 공장의 모든 것들은 정상 가동되고 있는 것처럼 보인다. 그렇다면 좀더 정밀하게 진단을 하기 위해서 공장 가동을 중단해야 할까, 아니면 계속해서 가동을 하면서 문제가 멈추고 생산이 정상으로 돌아가기를 바라야 할까? 결국 설비 가동을 멈추고 예정에 없던 유지보수를 하기로 결정한다. 몇 시간에 걸친 진단 결과, 돌파구가 보이는 듯하다. 겉으로는 모든 것이 정상인 것 같지만, PLC 소프트웨어에 무언가 이상이 있어 보인다. 좀더 진단을 해보니, 공장이 해킹을 당한 것이 확실해 보인다. 이것을 왜 진작 발견하지 못했을까? 해커가 영리하게도 악성 코드를 숨겨놓아서 작업자들은 모든 것이 정상이라고 생각한 것 같다. 몇 주 동안 문제가 조금씩 커지다가 결국 설비 가동을 멈춰야 하는 상황까지 오게 된 다음에야 정밀 진단을 통해 원인을 밝혀 조치를 취한 후 공장을 다시 정상 가동하게 되었다. 하
[첨단 헬로티] “넌 내게 모욕감을 줬어” (영화 「달콤한 인생」 중)유명한 영화의 대사처럼 누군가에게 모욕감을 주었다면, 과연 형사 처분의 대상이 될까? 영화에서는 모욕감을 주었다는 이유만으로 주인공의 목숨이 위협받는다(물론 모욕감을 느낀 당사자가 조직의 보스라는 특수성이 있다). 하지만 법적으로는 단순히 모욕감을 주었다는 이유만으로, 즉 누군가가 모욕감을 느꼈다는 이유만으로 처벌하지는 않는다. 최근에는 인터넷이나 SNS를 통한 모욕과 명예훼손이 많이 문제되고 있다. 인터넷 댓글을 잘못 쓰거나 카톡방에서 퍼나르기를 잘못하면 자칫 수사기관의 조사를 받게 될 수도 있다. 모욕죄 형법상 모욕죄는 ‘공연히 사람을 모욕한’ 행위를 처벌한다. 모욕이란 사실을 적시하지 아니하고 사람의 사회적 평가를 저하시킬 만한 추상적 판단이나 경멸적 감정을 표현하는 것을 의미한다. 따라서 어떠한 표현이 상대방의 인격적 가치에 대한 사회적 평가를 저하시킬 만한 것이 아니라면 표현이 다소 무례한 방법으로 표시되었다 하더라도 모욕죄의 구성요건에 해당한다고 볼 수 없다. 모욕의 흔한 예는 ‘욕’이다. “야이 OOO년
[첨단 헬로티] 제품혁신·수익성증가 효과 미흡…설비·소프트웨어 해외 의존도 높아 산업 유형별 비즈니스 모델 발굴과 스마트 제조 인프라 내실화 필요 4차 산업혁명에 의해 촉발된 디지털 전환은 스마트 제조로 구체화하고 있다. 스마트 제조는 산업의 지능화라는 점에서 자동화, 정보화와는 구분되며, 가치사슬의 전체적인 변화를 통해 새로운 제조업으로의 이행이라는 점에서 가장 강력한 산업혁신의 경로가 될 수 있다. 그동안 적극적인 스마트공장 보급 정책의 추진으로 국내 중소기업들은 가동률과 생산성, 고용증대가 나타났지만 제품혁신과 시장혁신, 수익성 증가 효과는 미흡한 상황이었다. 스마트 제조시스템의 국내 공급부문도 중소·영세기업 비중이 높고 기술경쟁력과 브랜드 파워, 통합성이 취약하며 해외 설비·SW에 대한 의존도가 높은 것으로 나타났다. 향후 국내에서 스마트 제조가 본격화된다면 제조시스템에 대한 수요에 비해 공급역량이 부족할 것으로 보여 대응방안 마련이 필요하다. 한국의 스마트 제조전략은 중장기 산업발전 비전을 기반으로 한국 제조업의 장점을 살려 산업·기업 유형별 스마트 제조 비즈니스모델의 발굴과
[첨단 헬로티] 3D 입체영상 산업의 핵심 기술인 가상현실(VR) 및 증강현실(AR) 기술 분야 집중해야 Ⅰ. 홀로그램 디스플레이 기술 개요 홀로그램(hologram) 디스플레이 기술은 홀로그래피(holography) 원리를 이용하여 240개 이상의 레이저 빔을 통해 물체의 표면에 반사시킨 빛으로 360도 3D 입체영상을 재현하는 것이다2). 이를 통해 3D 영상정보에 깊이감(depth)을 부여함으로써 입체감을 느끼게 하는 것이다. 3D 입체 콘텐츠는 실세계의 모습과 동작을 입체적으로 표현하여 사실감 및 가상현장감 등을 제공한다. 3D 입체영상 디스플레이 기술은 구현방식에 따라 양안시차3) 디스플레이(binocular display), 스테레오 카메라 시스템(stereo camera system) 및 스테레오 스코픽 디스플레이(stereoscopic display)로 구분된다. 현재는 스테레오 스코픽 방식에서 홀로그램 방식으로 기술개발이 가속화되고 있다. 3D 입체영상을 구현하는 방식으로는 ⅰ)2대의 3D 카메라로 촬영한 영상을 한 스크린에 투사하고 시청자는 특수 안경을 쓰고 3D 입체영상을 감상하는 3D 카메라에 의한 방식, ⅱ)2대의 카메라로 촬영한 영상
[첨단 헬로티] 재생에너지 정책 환경에서 에너지데이터와 재생에너지 정책 만나는 영역 ‘에너지저장장치(ESS)’ 1. 들어가며 2020년에는 IT융합이 더욱 본격화되어 기존 화석 연료 기반 에너지 시스템에서 재생 에너지 중심으로 구조적으로 변화하는 에너지 전환이 가속화될 것으로 보인다. 표 1에서 보듯이, 현대경제연구원이 선정한 2020년 10대 트렌드에 에너지 전환이 포함되어 있다. 표 1. 2020년 글로벌 10대 트렌드 <출처: 현대경제연구원(2020.1)> 지난 호에서는 기후 환경 변화와 미세먼지 관련 정책 이슈, 그리고 이에 대응하는 에너지 데이터 활용에 대해 살펴보았다. 이번 호에서는 국내외 에너지 전환 정책의 트렌드와 데이터가 어떻게 활용될 수 있는지 국내 선두 사례들을 소개하고자 한다. 2. 에너지 전환 정책의 트렌드 에너지 정책 역사를 살펴보면 가장 눈에 띄는 것은 에너지전환 정책이다. 1980년대 후반부터 본격화된 환경 규제 강화 추세는 1987년 몬트리올 의정서에 이어 1992년 6월 리우의 ‘지구환경회의’에서 기후변화협약이 체결되면서 이산화탄소를 비롯한 온실가스 배출규제가 본격화된다.
[첨단 헬로티] 포장 장비 설비업체들은 마킹기로 생산 속도를 최대한 증가시키려 노력하며 식품 생산업체의 증가하는 생산 수요에 적합하도록 포장 속도가 향상된 제품을 끊임없이 시장에 출시한다. 식품 생산업체도 포장 유형 및 소비자 구매 행동의 동향에 따라 크기가 큰 제품 대신 개별포장 및 작은 단위 포장제품을 빠른 속도로 생산한다. 해결 과제: 대부분의 기업은 생산량 대비 속도를 고려하지만, 프린터 및 인쇄 기술 제조업체의 속도에 관한 관점은 약간 다르다. 생산량 뿐만 아니라 포장재 이동속도인 생산라인 속도 역시 중요하다. 제품의 정확한 위치에 우수한 품질로 판독이 가능하게 메시지를 인쇄하고, 포장재 인쇄에 필요한 조정 작업도 모두 할 수 있는 인쇄 솔루션을 찾은 일은 매우 까다로운 작업이다. Videojet의 장점: Videojet 열전사 프린터는 우수한 신뢰성과 교체 속도로 핫 스탬프나 롤러 코더 같은 기계식 프린터보다 총비용이 적게 들어 이동식 포장기에 적합한 인쇄 파트너다. 또한 Videojet 열전사 프린터는 저속의 트레이부터 초고속 개별 포장 제품까지 다양한 이동식 포장 적용분야의 생산라인 속도 요구사항을 충족할 수 있다. Videojet은 리본 색,
[첨단 헬로티] 전담기관의 통합적으로 에너지 데이터 관리 필요 1. 들어가며 최근 우리나라 정부는 분산형 전원 공급시스템 확대 정책을 세운 가운데 재생에너지와 전력믹스인 집단에너지, 연료전지 등 수요지 부근 분산형전원 발전량 비중을 2040년까지 30%로 확대한다는 목표를 내놓았다. 이는 기존에 2017년까지 12%로 확대한다는 목표치보다 약 3배가량 높아진 수치이다. 또한, 소규모의 에너지 프로슈머(Energy prosumer) 분산(형)전원 보급을 확대해 에너지 프로슈머를 촉진하고 계통의 분산전원 수용성을 강화한다는 계획이다. 재생에너지나 연료전지는 확대되고 있는 추세이다. 그러나 지난 호에서도 언급했듯이, 전력믹스인 집단에너지 신규 건설 수요는 아직 턱없이 부족하고 태양광 ESS 화재 폭발 사고로 인해 상용화된 자가 발전 보급이 거의 정체된 상황이다. 송전선로 건설 최소화를 위한 분산형전원 비중은 증가하고는 있으나 문제는 지역별 전력자급률 편차가 크고 보급여건도 원 별로 상이하다. 에너지산업 자체의 글로벌 경쟁력 강화와 에너지전환 기반 구축을 위해 산업 경쟁 정책을 살펴볼 필요가 에너지 전환 정책과 함께 아울러 제기된다. 지난 호에서는 국내외 에너지 전
[첨단 헬로티] 유제품 포장 디자인은 다양성, 일회사용, 사용 편리성 등과 같은 소비자 요구를 충족하기 위해 변하고 있다. 브랜드들은 특정 마케팅 정보 인쇄를 위해 인쇄 유연성을 원한다. 따라서 제품 전환 주기 증가, 작은 공간에 가독성 있는 코드 인쇄, 생산 효율성 및 가동시간 향상과 같은 생산 관련 과제로 이어진다. 인쇄 공정에서 유연성과 정확성을 높이는 가장 좋은 방법은 무엇일까? 유연한 유제품 포장 적용분야에서 적합한 기술인 열전사 프린터(TTO)의 선도업체인 Videojet의 고해상도 TTO 프린터는 유연한 재질에 텍스트, 바코드, 로고 등의 고품질 인쇄가 가능하다. 터치스크린 사용자 인터페이스, 편리한 정보 선택 기능, 긴 리본 교체 주기 등 Videojet의 TTO 프린터는 인쇄 정확성 및 가동시간 향상을 보장할 수 있다. 좁은 인쇄영역에 선명하고 읽기쉬운 코드를 인쇄 제품 변경 및 일회용 용기 크기가 다양해지면서 유효기간 및 생산 코드 인쇄를 위한 공간도 작아지고 있다. 여기다 유제품에 필요한 코드 정보의 양도 증가하여 어려움이 더해졌다. 과거에 유제품 산업에서 사용하던 방법은 인쇄 크기와 품질 면에서 제약이 있다. 핫 스탬프 또는 롤러 코더
[첨단 헬로티] 왜 그런지 잘 모르겠지만, 액추에이터 개발의 역사에는 부활극이 많다. 한 번 ‘부적합 낙인’이 찍힌 액추에이터가 시간이 지나면서 주변 기술의 발전과 사회 요구의 변화에 따라 부활한다. 예를 들면 정전 액추에이터는 힘이 너무 작아 오랫동안 내버려져 있었는데, 1980년대 후반 MEMS 기술의 전개와 함께 마이크로 영역에서 유용성이 평가되어 일약 실용 액추에이터의 하나로 도약하게 된다. 전기자동차의 역사는 오래됐지만, 오랫동안 거의 실용화되지 못했다. 그러나 전지 기술의 발달과 지속적인 사회를 목표로 하는 요구로 인해 최근 크게 부활하고 있다. 유압 액추에이터는 1990년 지나서는 로보틱스 세계에서 대부분 모습을 감추었는데, 최근 보스턴다이내믹스사의 훌륭한 로봇들과 원격시공 건설기계의 요구로 다시 주목받고 있다. 히구치 토시로우 박사(도쿄대학 명예교수)는 이 부활극에 대해 ‘온고지신(溫故知新)’이라는 말을 사용하고 있다. 오래된 기술에 생각하지 못했던 힌트가 숨겨져 있는 경우가 있고, 새롭다고 생각해도 실제로는 이미 연구되어 있는 경우도 많으므로 연구를 시작하기 전에 과거의 연구를 잘 조사해 보라고 하는
[첨단 헬로티] 최근 ‘부드러운 로봇’이 주목받아 Science Robotic지나 전문지 Soft Robotics에서 논문이 많아지고 있다. 특히 하버드대학, 케임브리지대학 등 지금까지 로보틱스에는 소극적이었던 대학이 중점을 두고 있다. 그러나 부드러운 로봇은 결코 새로운 주제도 아니고, 1960년대 초반부터 일본에서 활발히 연구되고 있었다. 대표적인 연구로는 도쿄대학 생산기술연구소의 모리 마사히로 조교수(당시)의 인공근육이나 도쿄공업대학의 우메타니 요우지 연구실의 뱀 로봇, 전복 로봇, 대장의 연동운동, 그리고 오사카대학 생물공학과 스즈키 료지 실험실의 불가사리 로봇 등이 있다. 대부분은 영어 논문이나 로보틱스의 저명한 국제회의에서 발표됐다. 그러나 시대가 너무 일러 네트워크나 데이터베이스도 없는 시대였기 때문에 인용되지 않았던 것이 많이 아쉽다. 계측자동제어학회가 발족된 지 얼마 되지 않은 때로, 로봇학회도 존재하지 않았지만 당시의 로봇 연구자는 생물물리학이나 신경생리학, 인공장기 등의 연구자와 교류가 활발했다. 새로운 분야의 야심찬 젊은이, 중견 연구자가 소속 학회를 초월해 합숙적인 연구회를 갖고, 공사에 걸친 교류를 지속하고 있었
[첨단 헬로티] 필자가 뱀 로봇의 연구를 시작한 것은 1971년에 도쿄공업대학의 제어공학 전공 석사 과정에 입학했을 때부터이다. 대학(요코하마국립대학)에서는 기계공학을 공부했고, 졸업 연구는 그즈음 조교수였던 토도 이사오 선생의 밑에서 신뢰성공학의 최적화 문제를 연구했다. 대학 분쟁의 영향으로 연구 기간은 반년 정도로 짧았지만, 해외 논문에 실린 동적계획법으로 푼 신뢰성의 최적화 문제를 독자의 계산 알고리즘을 생각해 계산한 결과, 보다 정도가 좋은 해답을 유도할 수 있다는 것을 발견해 졸업 논문을 쓰기도 했다. 단, 이 방법은 나중에 최급강하법의 일종이라는 것을 알았기 때문에 대단한 연구는 아니었다. 이러한 해석적인 연구도 좋지만, 대학원에서는 뭔가 전혀 새로운 것을 만들 수 있는 연구를 하고 싶다고 생각했다. 마침 그즈음 도쿄공업대학 교수인 모리 마사히로 선생 등의 ‘로봇-그 기술과 미래’(NHK출판)을 읽었는데, 그 안에 나와 있는 ‘부드러운 기계’라고 하는 개념이 재밌다고 생각했다. 기존 기계의 개념과는 다르게 움직임의 정확성도 스피드도 없는 흐늘흐늘한 기계가 좋다는 이야기였다. 그래서 대학원은 도쿄공업대학에
[첨단 헬로티] 5축 공작기계에 대해 터치프로브와 기준구를 사용해 선회 2축의 기하학적인 오차를 동정(identification), 보정을 하는 시스템을 각사가 상품화하고 있다. 그림 1은 DMG모리세이키의 ‘3D 퀵세트(quickSET )’ 사진인데, 동일한 시스템은 이외에도 많은 메이커에서 판매되고 있다. 측정 순서나 동정할 수 있는 오차 파라미터의 범위에 차이는 있지만, 기본적인 개념에 큰 차이는 없다. 그림 1. 터치프로브와 기준구를 사용한 5축 공작기계의 캘리브레이션 시스템의 예 (DMG모리세이키 ‘3D 퀵세트’) 오퍼레이터가 기준구를 테이블 상에 고정하고 대략적인 위치를 입력하면, 공작기계가 자동적으로 선회 2축을 여러 가지 각도로 산출, 터치프로브로 기준구의 위치를 측정한다. 5축기구에서는 선회축의 위치 오차(CNC 시스템에 기억된 회전 중심의 위치와 실제 위치의 오차)나 직진축과 선회축의 직각도 오차 등 기계 조립 오차가 주요한 오차 요인이 된다(축 평균선의 기하 오차 혹은 단순히 기하 오차라고 부르는 경우가 많다). 기준구 위치의 측정 결과로부터 이들 오차를 동정, 보정한다. 선회축의 위치 오차는 C
[첨단 헬로티] Society 5.0으로 실현하는 초스마트 사회에서는 많은 수의 센서와 액추에이터, 프로세서가 환경 속에 설치되어 있으며, 그들의 에지 노드(네트워크 단말 디바이스)가 네트워크를 구성해 연계함으로써 여러 가지 기능․서비스가 제공된다. 여러 개의 에지 노드 모두에 전원 공급이 필요하지만, 전원 배선 공사와 정기적인 전지 교환을 하는 것이 기술적 혹은 경제적으로 어려운 케이스도 많이 예상된다. 그렇기 때문에 에지 노드에 대한 전원 공급이 Society 5.0 실현의 장해물이 될 가능성이 있다. 그러한 배경에서 새로운 전원 공급 기술로서 주목받고 있는 것이 에너지 하베스팅이다. 우리들 주변 환경 속에는 빛․열․진동․전파 등 여러 가지 형태로 에너지가 존재한다. 에너지 하베스팅 기술은 이러한 에너지를 수확(하베스트)해, 전기 에너지로 변환하는 기술이다. 이 글에서는 에너지 하베스팅 기술의 개발․실용화 동향과 IoT․AI에 대한 활용 사례를 소개하고, Society 5.0 실현을 위한 전망을 살펴본다. 에너지 하베스팅 기술의 개발․실용화 동향 앞에서 말했듯이 에너지 하베스팅 기
[첨단 헬로티] 반도체/디스플레이 등 대량 생산 제조 라인은 공정 효율과 생산 속도 개선 요구를 끊임없이 받고 있으며 이로 인해 대다수 장비 제조사는 핸들링 로봇을 장비 안으로 넣고자 하는 시도를 하고 있다. 이미 독일, 일본 등의 해외 업체들은 인더스트리 4.0과 스마트 팩토리의 확산에 따라 다양한 방식으로 장비에 로봇을 내장하거나 연계하여 활용 하고 있다. 장비 제조사의 로봇 사용에 대한 추세를 살펴보면, 과거 에는 핸들링 공정에 직교방식의 로봇을 주로 사용했으 나, 단순한 로봇 모션으로는 복잡한 공정에 대응이 어렵고 공간과 속도의 제약 등의 문제 때문에 근래에는 초고속 SCARA 또는 수직 다관절 로봇의 도입이 적극 추진 되고 있다. 산업용 로봇 모션 제어기 전문 기업인 다인큐브는 급격히 대두되고 있는 장비와 로봇의 통합 솔루션에 대한 고객의 니즈를 충족하고 생산 효율과 비용 절감 그리고 전체 시스템의 최적화를 위한 솔루션인 장비용 로봇 제어기 ‘DMC-coreCon’을 출시하고 국내외 메이저 기업들에 본격 양산 공급을 하고 있다. 자동화 장비+스마트 핸들링 로봇 통합 제어 솔루션인 DMC-coreCon은 많은 장비 제조사가 핸들링
[첨단 헬로티] 화인스텍, JAI의 GO-5100MP-USB와 FLIR의 BFS-PGE-51S5P-C 공급 편광 개념 이해 편광(Polarization)은 말 그대로 빛을 분극화 시키는 것이다. 여기서 ‘분극화’란 극성을 분리시키는 것을 뜻하는데, 이러한 말이 나온 이유는 빛에 극성(방향성)이 있기 때문이다. 광은 전기장과, 전기장에 직각으로 구성된 자기장으로 이루어져 있다. 그리고 이러한 광의 극성 중 원하는 극성만을 구별(Polarize 혹은 Filter)하여 특정한 극성의 광 성분만을 수신하기로 하는 것이 바로 ‘편광’이다. 이러한 편광에 대한 예를 들어보면 다음과 같다. 사진1 사진1의 왼쪽은 편광 필터를 적용하기 전의 이미지이고, 오른쪽은 편광 필터를 적용한 후의 이미지이다. 이 이미지를 촬상하는 데에 있어서 목적은 물의 난반사(특정한 각도로 들어오는 빛)를 제거하는 것이었고, 그것을 위해서 편광 필터를 적용한 것이다. 이와 같이 편광의 개념은 특정한 각도의 빛을 구별시켜 필터 해주는 것이다. 편광 카메라의 구조 화인스텍에서 취급하는 편광 카메라는 JAI의 GO-5100MP-USB와 FLIR의 BFS-PGE