카오스 제어 98회 기계공학에서의 비선형 특성 Ⅻ 이번 호부터는 기계공학에서의 비선형 특성으로서 진동에 의한 충격 발진을 중심으로 설명한다. 소개 진동충격 시스템들은 과학계에서 주목하기 전에는 문외한 학문으로 인식됐다. 이는 물 표면 위에 돌을 던졌을 때 튀는 게임(stone skipping)과 딱따구리 장난감이 부리를 찍는 것(woodpecker toy)과 같은 것이 공통적인 사례이다. Stone skipping 게임은 해석적, 물리적 통찰력을 마련하기 위하여 많은 연구자의 관심을 끌어왔었다. Woodpecker toy는 마찰, 충격, 하중의 조합 효과로 인하여 자기여기 진동으로 동작한다. 이 장난감 운동은 자극적인 충격들에 의해 영향을 받았으며 이는 불연속 분기의 원인이 된다. Woodpecker toy는 1차원 포엔카레 맵으로 분석될 수 있다. 일반적으로 진동충격 시스템들은 상태 공간의 도약(jump) 형태 속에서 다중 충격 상호작용을 포함한다. 대부분은 충격에 의한 에너지 손실이 있으며 회복 계수는 일반적으로 충격 사건과 관련한 에너지 소산의 차수를 측정한다. 충격 기간에 포함된 시간 크기는 발진의 자연 주파수 시간 크기보다 훨씬 작다
운영 제어 및 모니터링 가능한 방폭 Panel PC·Thin Client 지멘스 산업자동화 사업본부는 기존의 Simatic 산업용 PC 제품군에 방폭지역에서 사용할 수 있는 두 종류의 HMI 장치를 추가했다. 이 장치들은 Atex zone 1/21 및 2/22에 대한 인증과 전면 IP66, 후면 IP65의 높은 보호 등급을 받았기 때문에 특별한 방폭형 보호 케이스가 필요하지 않고 위험 지역에서 바로 설치해 사용할 수 있다. 이 장치들은 -10℃ 이상 온도 환경에서 전원 인가가 가능하며 히팅 케이스를 선택하면 온도 범위는 -30℃까지 확장할 수 있다. 또한, 1~15g의 높은 진동과 충격 부하를 견딜 수 있으므로 장치를 기계 설비에 직접 설치해 사용할 수 있다. 그뿐만 아니라 DNV선급 승인을 받았으므로 유조선과 LNG 탱커 등에서 오퍼레이터 터미널로도 사용할 수 있다. 현장 지능형 제품 Simatic HMI Panel PC Ex에는 냉각 팬, 회전식 저장 장치, 배터리가 없기 때문에 유지보수가 전혀 필요하지 않다. 4/16GB CF 카드를 견고한 대용량 저장 장치로 사용할 수 있으며 선택 사양인 100GB 용량의 하드 디스크를 이용하여 데이터 집약적인 애플리
CE 마킹 사업장 안전을 위한 ‘필수’ 구매자는 ‘CE’마크가 표시되어 있는 제품이 정말 ‘CE’ 인증을 받았는지 확신할 수 있어야 한다. 우선, 안전 제어 시스템은 현재 기계류지침(2006/42/EC)의 관점에서 안전 구성품으로 등급을 나눌 필요가 있다. 결과적으로, 기계류지침은 관련 제품에 적용되어야 하며, 제품을 시장에 내놓은 제조자는 EC 적합성 선언(DOC)에 따라 확인받을 필요가 있다. CE 마킹 프로세스 제품 각각의 EC 적합성 선언은 그것이 관련된 안전 제어 시스템에 해당하는지를 설명한다. 이것은 반드시 기계류 지침(2006/42/EC)에 따라 제어 시스템을 테스트받았고, 승인받았음을 명시해 한다. 만약 그렇지 않다면, 적어도 경고를 해야 한다. 그렇다면 필츠는 어떨까? 필츠의 안전제어 시스템은 항상 안전부품으로서 분류되어 있고, 독립적이며 지정된 승인 기관으로부터 기계지침(2006/42/EC)에 따른 방법으로 시험을 받는다. 이것은 제품에 관련된 EC 적합성 선언에 명확히 명시되어 있다. 필츠는 제품이 고객의 개인 안전을 보장하도록 반드시 이 규칙을 준수한다. 또한, 필츠는 CE에 대한 높은 이해를 가지고 필요한 CE 마킹 단계를 수행하고 표
OPTEC의 다중 파장 초고속 레이저 OPTEC의 다중 파장 초고속 레이저 미세 기계 가공 워크스테이션은 에어로텍 미세변위 및 모션 컨트롤을 사용한 새로운 회전 절삭 공구대 광학(TO) 설계가 특징이다. 회전 절삭 공구대 광학 시스템은 우수한 위치 성능뿐만 아니라, 더 빠른 개발과 제작 기간을 제공한다. 벨기에의 레이저 미세 기계 가공 전문 OPTEC s.a.는 에어로텍의 미세변위 시스템에 기반을 둔 자동 다중 파장 레이저 전달 솔루션을 개발했다. 높은 반복, 다중 파장 펨토/피코 초미세 기계 가공 프로젝트는 명성 있는 카를스루에 공과대학을 위해 설계되고 만들어졌다. OPTEC s.a.은 산업과 연구 전반에 걸쳐 사용된 최첨단 레이저 미세 기계 가공 시스템의 선도적인 글로벌 공급업체이다. 명성 있는 카를스루에공과대학(KIT)이 의뢰한 최근의 다중 파장 및 높은 반복도의 펨토/피코 초 워크스테이션에 대해, OPTEC은 에어로텍의 ALAR 시리즈 로터리와 PRO 시리즈 리니어 수직 스테이지의 조합을 사용하여 완벽에 가까운 서브 미크론 반복도를 가진 시스템의 3개 갤보 헤드를 배치하고, 색인하기 위한 새로운 회전 절삭 공구대 광학(TO) 설계를 개발했다. 회전 절
연산 집약적 맞춤 머신비전을 위한 아키텍처 머신비전 알고리즘 중 대부분은 연산 집약적이어서 전용 하드웨어를 필요로 한다. 하지만 매우 특수화된 카메라를 개발해야 할 경우에는 특수한 조건을 충족시켜주는 아키텍처가 요구된다. 이러한 유형의 조건을 가진 설계 중에 TI의 디자인 네트워크 회원사인 크리티컬 링크는 uPP 인터페이스 사용을 포함하는 TI OMAP-L138 DSP+ARM9 프로세서의 전원 및 유연성과 함께 자일링스의 FPGA 스파르탄-6을 활용하고 있다. 머신비전(Machine Vision) 기술 도입의 확대에 따라, 이 기술은 앞으로 다양한 애플리케이션에서 활용이 가능하다. 여기에는 시트 제품, 약품, 반도체, 면도날, 자동차 등 다양한 범주의 제품 제조에 필요한 장치와 검사장비가 포함된다. 머신비전의 애플리케이션은 종종 사전에 설정된 디바이스가 제공하지 않는 일련의 독특한 비전 시스템 요건을 갖춰야 한다. 이 글은 아키텍처와 추가적인 리소스를 자세히 설명하여 독자가 해당 아키텍처를 포함한 유사한 아키텍처를 바탕으로 각자의 비전 시스템 설계에 착수할 수 있도록 머신비전 시스템의 특정 클래스(연산 집약적인 머신비전 시스템)를 다룬다. 문제의 기술 머신비
유기박막 태양전지 개발 광 효율은 20% 향상 금속나노입자의 플라즈모닉 효과를 이용해 유기박막 태양전지의 효율을 크게 높일 수 있는 기술이 개발됐다. KAIST EEWS 대학원 이정용 교수 연구팀이 유기박막태양전지의 효율을 20% 증가시킬 수 있는 기술을 개발하고, 플라즈모닉 현상으로 인한 효율 증가의 원인을 처음으로 규명했다. 유기박막 태양전지는 고분자 유기물 기반으로 제작된 태양전지로 가볍고 유연하며 저렴한 비용으로 제작할 수 있어 차세대 태양전지로서 주목받고 있다. 그러나 빛을 흡수할 수 있는 층이 수십 나노미터 수준으로 매우 얇기 때문에 낮은 광 변환 효율을 나타내 상용화에 어려움을 겪고 있었다. 이 교수 연구팀은 기존 유기박막 태양전지에 10~100nm로 다양한 크기의 금속나노입자를 적용해 유기박막 태양전지의 광흡수율을 증가시킴으로써 광 변환 효율이 6.4%에서 7.6%로 약 20% 향상되는 결과를 얻었다. 금속나노입자를 유기박막 태양전지에 적용해 효율이 증가하는 것을 규명한 연구가 이전에 수행된 적은 있지만 효율 향상의 원인은 정확하게 밝혀지지 않았다. 이 교수 연구팀은 유기박막 태양전지에 도입된 금속나노입자의 플라즈모닉 빛 전방 산란 특성으로 인
로크웰, 고압 부분 EtherNet/IP 지원하는 MCC 포트폴리오 확장 로크웰 오토메이션은 저압 MCC에서 제공했던 EtherNet/IP 지원 기능을 고압 Allen-Bardley CENTERLINE MCC(모터 제어 센터)에 포트폴리오까지 확대했다. 제조업체는 이 통합 EtherNet/IP 네트워크 기능을 통해 공장 전반에 걸쳐 생산과 에너지 데이터를 이용할 수 있고, 프리미어 통합을 통해 간소화된 장치 프로그래밍 기능을 극대화할 수 있다. 따라서 공장 직원 및 엔지니어는 잠재적으로 위험한 상태 및 전원 기기에 노출되지 않으면서 안전하게 MCC를 모니터링하고, 문제를 해결하고, 진단할 수 있다. 뿐만 아니라 공장 어디에서든 MCC의 성능을 파악할 수 있으므로 진단 시간을 절약할 수 있다. 또한 로크웰 오토메이션의 프리미어 통합을 활용하여 사용자는 Rockwell Software Studio 5000 엔지니어링 및 설계 툴과 환경에서 MCC를 구성하고 시운전할 수 있어서 이중화 프로그래밍과 관련된 오류를 쉽게 제거할 수 있다. 기존 저압 MCC와 고압 MCC 사용자는 또 Allen-Bardley IntelliCENTER 소프트웨어로 간편한 실시간 진단과 M
CC-Link/CC-Link IE ‘에너지 절감 통신기능’ 탑재 오픈 필드 네트워크 CC-Link는 새로운 기능으로 제어대상 기기의 소비 에너지 정보를 네트워크 경유로 수집하는 ‘CC-Link/CC-Link IE 에너지 관리 통신기능’을 발표 했다. 최근 여러 분야에서 에너지 절감에 대한 시도가 보이고, FEMS나 BEMS 등의 에너지 관리 시스템에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데, 이번 CC-Link의 에너지 절감 통신기능 탑재는 생산 시스템의 에너지 절감화를 실현할 수 있을 것으로 기대된다. 에너지 절감 통신 기능은 크게 4가지로 요약된다. 첫째, EMM(Energy Management Machine)에 의한 에너지 감시·제어이다. 공장 전체나 생산라인 단위에서도 기기 단위와 동등한 에너지 감시·제어가 가능해져 에너지 감시·제어 커멘드로서 에너지 관리가 용이해진다. 둘째, 기기의 에너지 데이터와 제어 커멘드를 통일화하는 것으로 기기, 장치, 레벨의 에너지 소비 모니터, 분석이 가능하다. 셋째, 기기의 운전 모드의 지정이 가능해 점심시간의 휴식 등으로 발생하는 단시간 정지, 혼류 생산에서의 품종마다 장치 가동제어를 실현할 수 있다. 넷째, 에너지 감시·제
다쏘시스템, 플라스틱 제조공정 시뮬레이션 전문기업 인수 다쏘시스템이 플라스틱 사출성형 분야의 대표 기업인 프랑스의 ‘심포(SIMPOE)’를 인수했다. 다쏘시스템은 심포의 인수를 통해 3D익스피리언스 플랫폼 및 카티아, 시뮬리아, 솔리드웍스 애플리케이션을 더욱 확장하며, 소재에 대한 의존성이 높은 제조 과정 시뮬레이션 분야에서 강력한 포트폴리오를 확보할 수 있게 됐다. 심포의 솔루션은 현재 캐논, 파나소닉 등에서 3,000명 이상의 주요 부품 설계자와 생산자, 금형 제조 담당자들이 사용하고 있다. 플라스틱 사출성형은 복잡하고 정교한 부품 대량생산에 쓰이는 기술이다. 향후, 심포는 플라스틱 사출성형의 모든 과정을 다루는 포괄적인 솔루션을 지속적으로 제공할 예정이다. 또한 확장 가능한 패키지를 통해 광범위한 기능을 제공하고 기존의 ‘시뮬리아’, ‘카티아’, ‘솔리드웍스’ 솔루션의 플라스틱 부품분야를 더욱 보완할 예정이다.
R&D 사업화 전담은행, R&D 中企에 3년간 1조원 지원 R&D 사업화 전담은행으로 선정된 기업은행과 우리은행이 ‘R&D 중소기업’에 3년간 약 1조원의 저금리 융자 지원을 합의했다. 산업통상자원부는 지난 5월14일 금융연수원에서 산업부-은행-전담 기관 간 ‘R&D 사업화 전담은행 업무협약’을 체결했다. 이번 협약에 따라 전담은행으로 선정된 기업은행과 우리은행은 ‘R&D 중소기업’에 3년간 약 1조원의 저금리 융자와 무료 컨설팅 지원을 약속했다. 이와 함께 R&D 중소기업의 사업화를 위한 금융지원이 더욱 확대될 수 있도록 기술보증기금 등도 공동 지원키로 합의했다. 저금리 융자를 위해 기업은행과 우리은행은 지점장 전결권을 확대하여 신용등급별로 기존 상품 대비 평균 2.07%p 대출금리를 인하하고, 신용조사비용, 중도상환수수료 등 여신취급 수수료 및 보증료 등도 추가로 우대하여 R&D 중소기업의 금융비용 절감을 지원할 계획이다.
오토닉스 ‘월드 클래스 300’ 기업에 선정 산업용 센서·제어기기 전문기업 오토닉스가 정부가 선정하는 ‘월드클래스 300’ 기업으로 선정됐다. 월드클래스 300이란, 성장 잠재력과 역량, 그리고 기업의 성장 의지가 강한 중소·중견 기업 300개사를 선정해 세계적 기업으로 육성하기 위한 프로젝트로서, 정부는 올해 오토닉스를 포함한 33개사를 선정, 지난 3년간 총 100개사를 선정했다. 오토닉스는 이번 월드 클래스 300에 선정됨으로써 향후 5년간 최대 75억원의 R&D 비용 지원을 포함, 코트라를 비롯해 산업기술평가관리원, 수출입은행, 산업기술연구원 등 17개 지원기관 협의체를 통한 맞춤형 마케팅 지원과 전문 인력을 지원받게 되었다. 오토닉스는 2012년 전체 매출액 약 1,150억원을 기록한 중견 기업으로서, 2007년부터 5년간 평균 약 20%의 성장을 기록하고 있으며, 전체 매출의 약 절반 정도를 해외에서 거두고 있다.
빅데이터 분석·활용센터 구축 R&D·인력양성 활용 기대 공공·민간에서의 빅데이터 서비스 도입 지원을 위한 빅데이터 분석·활용센터가 구축될 전망이다. 빅데이터는 창조경제 구현을 위한 신규 성장 유망 분야로 주목받고 있으나 국내의 경우 글로벌 기업에 비해 기술격차가 존재한 것이 엄연한 사실이다. 또한 공공·민간에서는 아이디어와 데이터는 있으나 빅데이터 분석 환경 및 활용 경험이 부재하여 서비스 도입에 어려움을 겪고 있으며 실무에 활용할 전문 인력도 상당히 부족한 실정이다. 이에 따라 미래부는 한국정보화진흥원과 함께 빅데이터 서비스 도입을 촉진하고 인터넷 신산업 육성을 위한 빅데이터 분석·활용센터 구축사업을 추진키로 했다. 빅데이터 분석활용 센터는 대용량의 데이터를 분석, 처리 할 수 있는 하드웨어, 소프트웨어 등 분석 인프라를 구축함으로써 시범사업 및 공공 데이터 포털(data.go.kr) 등과 연계해 다양한 분야의 데이터 세트를 수집하고 제공하게 된다. 이용자는 원격에서 센터에 접속하여 분석 인프라를 이용할 수 있다. 빅데이터 분석활용 센터가 구축·운영되면 중소기업 사업화 지원 및 대학·연구기관의 기술개발, 인력양성 등에 공동 활용할 빅데이터 분석 인프
무/유기 하이브리드 태양전지 플랫폼 기술 개발 고효율, 저가격, 내구성을 만족하는 무·유기 하이브리드 이종 접합 태양전지 제조기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 한국화학연구원 석상일 박사 연구팀이 주도한 이번 연구는 미래창조과학부·한국연구재단이 추진하는 글로벌연구실사업과 한국화학연구원이 추진하는 KRICT2020사업의 지원을 받아 수행됐다. 석상일 박사 연구팀은 무·유기 소재의 장점과 나노구조의 장점, 화학적 용액공정의 장점을 결합하여 저가이면서 효율이 높고 내구성도 뛰어난 태양전지 제조를 위한 새로운 플랫폼 기술을 제시했다. 석상일 박사 연구팀은 무기물로 구성된 나노구조의 광전극에 용액공정을 이용한 결정성 무·유기 하이브리드 소재를 광흡수제로 충진하고, 상부에 용액공정을 이용한 홀전도성 공액 고분자를 도입하는 매우 단순한 공정을 이용하여 이 분야 세계 최고인 효율 12% 이상의 태양전지를 제조할 수 있었다고 설명했다. 또한 제조공정의 최적화에 따라 효율 15% 이상도 기대할 수 있다고 덧붙였다. 이 제조기술은 기존 태양전지에 비해 화학적으로 쉽게 합성할 수 있는 저가의 소재를 사용하고, 그 소재를 유기용매에 용해하여 코팅하는 경제적이고 단순한 공정을 통해
LS그룹, 중국 친환경자동차 시장 공략 본격화 LS그룹이 중국 자동차 점유율 2위인 동풍자동차그룹과 손잡고 현지 친환경차 시장 석권에 나선다. LS산전·전선·엠트론, 대성전기 등 LS그룹 4개 계열사는 경기도 안양에 있는 LS타워에서 동풍그룹 부총경리단과 친환경자동차 관련 부품 및 시스템 공동 개발을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다. 동풍그룹은 2012년 현재 상해제일자동차그룹에 이어 업계 2위 기업으로, 중국 제조업 2위, 세계 500대 기업 142위를 차지한 글로벌 기업이다. 이날 행사에는 LS그룹에서 구자균 산전 사업부문 부회장과 구자은 LS전선사장이, 동풍그룹에서는 류 웨이 동 부총경리 등 양측 최고위 경영자들이 MOU에 서명하고 향후 사업협력 구체화 방안을 논의했다. 협력 범위는 친환경차 관련 ▲파워트레인 및 전장시스템 공동 개발 ▲에너지 저장장치 시스템 공동 개발 ▲시스템 신뢰성 확보 ▲양산화 방안 확보 ▲충전 시스템 공동 개발 ▲협력 가능한 자동차 전장 부품 개발 등이다. 이에 따라 LS산전은 EV 릴레이를 포함하여 PCU(구동모터의 속도를 제어해 주는 장치)·OBC(차량 내부 충전기)·LDC(저압컨버터) 등 파워트레인 및 전장부품을, LS전선
농심엔지니어링, ‘XIS-9000’ 등 식품안전 이물검사 시스템 공개 농심엔지니어링이 일산 킨텍스에서 열린 ‘2013 서울국제식품산업대전’에서 X-ray 이물검사기기 등 다양한 식품 검사 시스템을 선보였다. 농심엔지니어링이 처음 공개한 식품안전 이물검사 전용 X-Ray 검사장비는 ‘XIS-9000’와 ‘XIS-3500D’, ‘XIS-3000’이다. 그동안 음료업계에서는 기존 장비의 미흡한 기술력과 비싼 외산장비 때문에 유리병 속 유리조각 검출에 어려움을 겪어왔다. 이에 농심엔지니어링은 고속생산(1500cpm) 라인에서도 미세한 이물질까지 잡아낼 수 있는 X-ray를 이용해 유리병 속 깨진 유리조각 검출이 가능한 XIS-9000을 개발했다. 이 제품은 혼입 검출뿐만 아니라 음료 정량 미달 검사까지 가능하다. XIS-3500D는 시중 제품보다 뼛조각 검출 성능이 대폭 향상돼 잔뼈가 남기 쉬운 닭가슴살, 소시지, 햄류 등 육가공 식품 제조 시 2~3mm의 뼛조각까지 검출할 수 있다. 포장 전 원자재 및 벌크 제품 전용 검사 시스템 XIS-3000은 완성품 단계에서만 진행됐던 이물검사를 원자재 단계까지 확대해 제품 가공 전부터 이물 혼입을 막을 수 있도록 한 안정성
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