잉크젯 프린팅 기술이 인쇄전자산업에서 LCD, OLED와 같이 디스플레이를 제조하는 기술로 적용되고 있고 QD와 micro LED 등 차세대 디스플레이를 제조하는 데도 적용이 예상된다. 이에 잉크젯 프린팅 기술이 무엇인가 알아보고 현재 잉크젯 기술의 적용 현황 그리고 잉크젯 기술의 장비 시장 현황 및 전망을 알아보고자 한다. 디스플레이 분야에서 잉크젯 프린팅 기술이 컬러필터, 액정 코팅 등 다양한 분야에 이용되고 전극, 블랙베젤인쇄 등 디스플레이 모듈 제조분야로도 넓어지고 있다. OLED 디스플레이 제조에 있어서 잉크젯 프린팅 기술이 먼저 적용된 분야는 박막봉지분야이고 앞으로 화소공정에서 폴리머 소재를 잉크화하여 RGB 발광층 형성공정까지 적용하기 위해 개발 중임 OLED 공통층인 HIL, HTL도 잉크젯 기술로 인쇄하는 공정도 개발되고 있으며, OLED에 적용된 비슷한 기술이 QD과 micro LED에도 적용될 것으로 예상된다. 이외에도 광추출 향상을 위한 마이크로 렌즈형성, 임프린트(Imprint) 공정을 위한 도포 공정 등 다양한 분야에 잉크젯 기술의 적용이 예상되고 있다. 현재 OLED 디스플레이 제조에 적용되는 잉크젯 프린터는 대부분 외국 회사 제품
오토모티브 사업에서 가장 흥미로운 요소 중 하나는 컴퓨팅 기술이 그 어느 때보다 널리 채택됨에 따라, 운전자와 동승자를 위한 성능과 기능의 확장 속도가 점점 빨라지고 있다는 것이다. 오토모티브 엔지니어들은 모두 한 가지 단순한 목표를 갖고 있다. 더 친환경적이고 안전하며 접속성이 뛰어나고 재미있는 자동차를 만드는 것이다. 시장의 큰 흐름 외에 근본적인 변화도 있다(그림 1). 바로 개발 사이클이 짧아지고 있다는 점이다. 자동차는 인포테인먼트와 커넥티비티, 자율주행 및 안전 기능, 대체 에너지 기술 등을 가능하게 하는 기술들의 급속한 도입으로 크게 진화되고 있다. 첨단 전자공학과 소프트웨어에 힘입은 기능들이 머스트 해브 기능과 중요한 차별화 요소로 부상하고 있으며, 자동차의 데이터 처리량과 복잡성은 불과 몇 년 만에 엄청나게 늘어났다. ▲ 그림 1. 오토모티브 산업 동향 최근 시장 조사에 따르면 자동차 구매 유인이 지난 몇 년 동안 크게 늘었는데, 이것은 신기술에 대한 고객의 관심이 증가했다는 것을 나타낸다. 이러한 기술들에는 운전석의 ‘접속 라이프스타일’과 대시보드를 맞춤 지정할 수 있는 기능, 안전성과 보안성을 늘린 주행 체험 등이 해
지금부터 가정에서 심전계(ECG)를 만드는 방법을 보여주려 한다. 이 기계의 용도는 심장이 만들어내는 자연 상태의 전위를 증폭시키고 측정하여 기록하는 것이다. ECG는 병리학적 상태를 직관적으로 알려주고 심장 조절에 관한 많은 정보를 밝혀준다. 이 자가 심전계 (DIY ECG) 프로젝트는 노이즈 저감용 구성부품을 제거하여 회로를 단순화하며, LabVIEW로 데이터를 처리하여 이를 가능케 한다. 1단계. 부품 하드웨어 1) Analog Discovery 2 USB 오실로스코프 (Analog Discovery 2 USB Oscilloscope) 2) 2개의 OP482 Op Amp 3) 10개의 100 kΩ 저항 4) 7개의 10 kΩ 저항 5) 1 uF 전해 캐패시터(electrolytic capacitor) 6) 1 uF 자기 캐패시터(ceramic capacitor) (104M) 5) 6개의 다이오드 (50V 일반 용도 정류기 1N4001) 6) 브레드보드(Breadboard) (필자의 경우 Explorer 보드를 사용했다.) 7) DIN ECG 스냅 리드 또는 엘리게이터 클립 8) 3개의 표면 전극 또는 3개의 페니 동전 (동전을 사용하는 경우에는 보습용
누화(CROSSTALK) ⑥ 입력 커패시터와 단일 종단 동작을 사용해 PCB 누화를 낮추다 LTC2358은 고유의 회로를 사용해서 동적 채널들 간에 극히 우수한 내부 누화 절연을 달성한다(109dB 정격). 위아래 도전층으로 접지를 사용해서 PCB 상에서 아날로그 입력으로 연결되는 배선을 차폐함으로써 채널들 간의 외부 커패시티브 누화를 최소화할 수 있다. 인접한 패키지 핀들 간의 커패시턴스는 0.16pF이다. 낮은 소스 저항과 높은 소스 커패시턴스를 조합적으로 사용해서 외부적인 커패시티브 결합 누화를 줄일 수 있다. 예를 들어서 그림 13의 IN0에서는 소스 저항과 별개로 아날로그 입력으로 18nF 커패시터를 사용해서 인접 핀으로부터 유발되는 0.16pF의 커패시티브 결합을 100dB 감쇠하고 있다. ▲ 그림 13. 입력 커패시터와 낮은 소스 임피던스를 사용해서 PCB 누화를 낮출 수 있다. 낮은 소스 임피던스 역시 외부 배선 누화를 낮출 수 있다. 그림 13의 채널 IN1은 입력 커패시턴스와 별개로 100Ω(또는 그 이하) 소스 저항을 사용해서 100kHz에 이르기까지 100dB의 누화 제거를 달성하고 있다. 높은 주파수에 높은 소스
초고령화 시대, 정년의 연장과 임금피크제의 도입. 진급은 어려워지고, 청년 일자리는 줄어들고 있는 지금. 저자는 1인 기업, 그중에서도 제조업에 희망이 있다고 말한다. 이게 과연 가능한 일일까? 돈을 벌수는 있을까? 설사 가능하다 하더라도 혼자서 일한다는 게 익숙하지도 않고, 지금 하는 일은 너무 지겨운데? 게다가 혼자 회사를 하고 있다고 하면 남들이 무시하지는 않을까? 저자는 이런 질문들에 하나하나 답하듯 아흔아홉 개의 조언을 제시한다. <편집자 주> 31. 고객을 홀대하라 많은 비즈니스 명언 중 ‘고객은 왕’이라는 것이 있다. 정말 고객은 왕인가? 100명 사장에게 물어보면 100명 모두 다른 답변을 내놓을 텐데, 내 대답은 ‘고객은 왕이 아니다’다. 고객이 목표가 아니기 때문이다. 1인 기업의 목표는 오로지 좋은 제품을 만드는 것이다. 고객은 ‘좋은 제품’이라는 목표를 달성했을 때 따라오는 선물일 뿐이다. 목표는 변하지 않아야 하는데 고객은 변한다. 회사의 모든 것이 다 변하더라도 불변하는 목표는 오직 ‘제품의 품질’이다. 그렇다면 왜 고객은 목표가 될 수
[첨단 헬로티] 기존 화석연료를 주로 사용하던 에너지원은 점차 재생 가능한 에너지를 활용하는 신재생에너지로 이동하고 있다. 신재생에너지의 대표적인 예로 태양광, 풍력, 수력 및 조력 등은 에너지 발생을 자연현상에 의존하고 있기 때문에 에너지 발생이 간헐적이고, 또한 생산된 전기에너지는 즉각적으로 사용 능한 고품질의 전기가 아니라는 단점이 있다. 따라서 신재생에너지에 의해 발생된 전기에너지의 품질을 향상시키고 사용자가 원하는 시간대에 사용할 수 있도록 하기 위해, 생산된 전기에너지를 저장하였다가 필요할 때 사용할 수 있는 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)이 필요하다. 최근 리튬이온전지(LIB, Lithium-Ion Batteries)와 유사하나 리튬 대신 소금의 주요 원소인 나트륨을 활용하는 나트륨이온전지(SIB, Sodium-Ion Batteries)가 잠재적 후보로 등장했다. 나트륨은 리튬대비 자원이 풍부하여 리튬이온전지 대비 가격 경쟁력이 우수한 ESS를 구성할 수 있는 장점이 있으나 이를 실현하기 위해서는 고성능의 전극 재료에 대한 연구가 필요한 상황이었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 에너지융합연구단 정경
[첨단 헬로티] 랜섬웨어란, 몸값을 뜻하는 Ransom과 제품을 뜻하는 Ware의 합성어로, 사용자의 컴퓨터에 해킹 및 바이러스 감염을 통해 사용자의 파일을 암호화시켜 금전을 요구하는 악성 프로그램을 말한다. 랜섬웨어 해커는 중요한 파일의 목록과 RSA 공개키를 확보하고 각 파일에 AES 키를 생성해 암호화한다. 가장 큰 문제점은 감염되면 복구가 매우 어렵다는 점이다. 현재 랜섬웨어 복구 도구들이 시중에 출시된 바 있으나 실질적으로 과거에 유행했던 랜섬웨어의 피해 일부만 복구할 수 있고 랜섬웨어 감염 자체에 대해서는 복구가 불가하다. 랜섬웨어에 걸리면 일반적으로 파일들이 암호화되며 암호화된 파일을 열 수 없고, 중요 시스템 프로그램도 열리지 않으며 윈도우 복원 시점이 제거되거나 업데이트가 불가해진다. 이밖에도 별도의 다른 악성코드가 사용자의 컴퓨터에 심어지기도 한다. 감염 경로는 일반적인 바이러스와 비슷하다. 신뢰할 수 없는 사이트에서 단순한 접속만으로도 감염될 수 있다. 특히 음란물, 무료게임 사이트 등은 보안에 취약한 경우가 많아 큰 주의가 필요하다. 출처가 불분명한 스팸메일의 첨부파일이나 첨부 URL 또한 유의해야 한다. 이외에도 토렌드, 와레즈, 웹하
[첨단 헬로티] 대도시 지역을 중심으로 도로는 점점 혼잡해지고 있다. 차에서 전화로 회의에 참여할 수도 있지만 차로 이동 중인 시간은 딱히 생산적이지 않다. 그러나 자율주행차가 보편화되면 상황은 크게 달라질 것이다. 자동차가 스스로 운전하는 동안 이메일을 확인하고 보고서를 작성하며 기타 업무를 볼 수 있다면 얼마나 효율적일까! 전세계 여러 도시가 자율주행차 테스트를 이미 진행 중이다. GM과 크루즈 오토메이션(지난해 GM이 인수)은 최근 대량 생산이 가능한 자율주행차를 개발했다고 발표했다. GM과 크루즈는 본격 양산 체계를 갖춘 최초의 자율주행차라고 주장하지만 테슬라는 이미 자사의 모든 전기차에 자율주행을 가능케 하는 센서 스위트를 장착하기 시작했다. 크라이슬러는 웨이모(알파벳의 자율주행 사업부)를 위한 자율주행 퍼시피카(Pacifica) 미니밴을 수백 대 제조하고 있다. 많은 자동차가 이미 주차 지원, 자동 제동, 보행자 감지, 충돌 방지 기능을 제공하는 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)을 탑재했다. 센서, 카메라, 고속 직렬 링크와 같은 기반 기술은 ADAS를 가능케 하며, 자동차 업계가 레벨 5의 완전 자율주행차 단계로 나가고 있어 그 중요성은 계속될
[첨단 헬로티] 고화질의 정확한 이미징은 점점 다양해지며 성장하는 애플리케이션 분야에서 핵심적인 요소가 되고 있다. 어두운 조명 조건부터 매우 밝은 조명 조건 모두에서 가능한 동적 화면 캡쳐는 더욱 확대되는 이 시장에서 가장 어려운 목표이다. 전형적인 최신의 애플리케이션에는 드론, 증강 및 가상 현실 등이 있다. CMOS 이미징 센서에서의 글로벌 셔터 기술은 이미저들이 영상의 번짐이나 구부러짐 없이 빠르게 움직이는 장면의 렌더링을 캡쳐하도록 한다. 기존의 롤링 셔터 센서는 이미지를 라인 단위로 판독했었는데 이로 인해 물체가 프레임에서 움직이는 경우 각 라인이 다른 위치에서 읽혀짐에 따라 이미지가 구부러지거나 번지거나 또는 왜곡되었다. 글로벌 셔터 센서는 처리 및 판독 하기 전에 전체 이미지를 저장 영역에 통합, 복사한다. 이를 통해 선명하고 깨끗한 영상을 얻을 수 있는 것이다. 온세미컨덕터가 최근 발표한 AR0144 이미지 센서 제품군은 최신 글로벌 셔터 CMOS 이미징 기술의 예이다. 1/4인치 광학 포맷의 1Mp 센서는 3µm 픽셀 기반으로 하고 있는데 모든 조명 조건에서 뛰어난 품질을 전달하도록 설계되었다. 패러다임의 변화는 AR0144가 이
[첨단 헬로티] 스마트 산업은 자동화 및 연결성이 구축된 제조 설비를 가리킨다. 이러한 스마트 산업에서는 공장에 보다 효율적인 방식을 적용하여 제품을 생산한다. 더 유연하게 가동되고, 공급망에서 맞춤화가 가능하다. 폐기물과 에너지 소모를 줄이면서 보다 지속가능하게 생산을 할 수 있다. 작업 환경은 더 안전하며, 작업장에서는 사람과 기계의 협업이 더욱 향상된다. 이 글에서는 최근 등장한 스마트 커넥티드 산업의 핵심인 센서와 저전력 커넥티비티 기술의 주요 발전에 대해 자세히 살펴본다. 스마트 산업의 진화 1차 산업혁명은 18세기에 일어났다. 1차 산업혁명은 다양한 형태의 새로운 기계들이 등장한 것이 특징이며 수력과 증기력으로 움직이는 기계 장비가 출현했다. 그래도 인간의 노동이 대량생산의 전 과정을 책임져야 했다. 2차 산업혁명은 20세기에 일어났다. 2차 산업혁명에서는 기계의 주된 동력원으로 전기가 수력과 증기력을 대체하게 됐다. 또한 대량생산을 위해 노동분업이 등장했다. 따라서 제조의 전 과정이 아니라 그 중 일부 활동 만에 사람의 노동이 필요했다. 3차 산업혁명은 1970년대에 시작됐으며, 전자기술 및 IT가 도입되어 공정 자동화가 이루어졌다. 대형 기계식
[첨단 헬로티] 4차 산업혁명에 대한 논의의 중심에 로봇과 자동차가 주목 받고 있다. 자율 시스템은 인공지능 등 관련 기술의 발전에 따라 자율주행 자동차, 서비스 로봇 등과 같이 일상생활에서 사용될 수 있도록 빠르게 발전하고 있다. 자율시스템은 적용 분야가 확대되고 자율성 수준이 높아지면서 기능개발 이외에도 안정성과 보안성이 반드시 확보되어야 하므로 다양한 환경에서의 모의시험이 필수적이다. 따라서 적용 분야와 사용 목적에 대한 이해를 바탕으로 개별적 기능시험 이외에 군사용 무기체계에서 적용하는 통합시험 환경에서의 적용시험 등 기존 연구 개발에서 획득한 경험과 지식을 공유하여 완성도를 높일 수 있도록 향후 산•학 협력 등 연구개발 생태계 조성, 법과 제도 정비 등에 대한 선제적 노력이 긴요하다. 서론 최근 4차 산업혁명과 관련한 시장과 산업의 성장이 빠르게 진행됨에 따라 선진 각국에서는 이에 대한 연구 개발과 투자가 활발하게 이루어지고 있다. IoT, 헬스케어, 산업용 로봇과 자율주행차는 단순 기술이 아니라 사회 구조적 변화를 가져올 것으로 예상되고, 이에 대한 대비를 강조하고 있으며 국내외 선도기업들은 최근 인공지능 기술의 발전에 따라 다양한 자율시
[첨단 헬로티] 비선형 칼만 필터로 반작용 휠 상태 정밀 추정 가능해져 과제 추진 배경 오늘날 마이크로 위성은 지구 궤도에 보편적으로 적용 가능한 플랫폼으로서 산불이나 쓰나미 조기경보 시스템 등 다양하고 복잡한 작업을 수행한다. 이런 ‘하이테크 장치’의 최적 기능을 위한 전제조건은 정확하고 신뢰할 수 있는 위치제어시스템 개발이다. 이러한 제어시스템의 오류는 인공위성의 전체 손실과 전체 사명 실패로 이어질 가능성이 높다. 협력 프로젝트에 참여한 Astro-und Feinwerk-technik Adlershof GmbH와 Magson GmbH 그리고 Lausitz 대학의 Prof. Dr.-Ing. Matthias Ziegenhorn 교수와 그의 연구팀은 ZIM협력 프로그램을 통해 연방 경제기술부로부터 2010년 12월까지 48만1,002유로를 지원받았으며, 마이크로 위성 애플리케이션을 위해 특수 액추에이터를 개발함으로써 위치제어시스템의 신뢰성과 정확성을 크게 향상시키고자 한다. 개발제품과 기술혁신 이 프로젝트의 목표는 다양한 위성 위치제어시스템에서 고정밀 액추에이터로 사용될 수 있는 무게범위 10~60kg의 위성을 위한 ‘지능형&
[첨단 헬로티] 가공품 동시 10개 장작 가능... 에너지·시간 절약 과제 추진 배경 오늘날, 쇼트블라스트(Shot blast) 기술은 표면의 정제, 세정, 구조화 및 경화를 위해 광범위한 응용 분야에서 전세계적으로 사용되고 있다. 쇼트볼은 이 기계에서 날개 달린 임펠러를 통해 가속되며 고속으로 공작물에 분사된다. 그런데 임펠러의 직경을 줄이면 원하는 분사 속도와 제거율을 얻기 위해 매우 높은 회전 속도가 필요하기 때문에 이 기능 원리를 작은 부품 생산에 1:1로 적용할 수 없다. 또한 임펠러의 날개가 자주 마모되는 것도 문제가 된다. 개발제품과 기술혁신 BMF GmbH(2007년 설립, 직원 수 15명)는 ZIM 프로젝트를 통해 연구 파트너인 Steinbeis Innovation gGmbH와 함께 소형 부품을 자동으로 전체 표면에 걸쳐 고품질로 표면처리 하기 위해 다음과 같은 기능을 갖춘 차세대 쇼트기를 개발했다. ▶ 이 기계는 개별 부품 및 프로토타입의 가공뿐만 아니 라 소규모 시리즈의 가공에도 적합함 ▶ 쇼트볼 특별한 날개 구조를 가진 휠을 통해 공기 흐 름을 타고 가공품에 도달함 ▶ 가공품을 동시에 10개씩 장착할 수 있어 시중에서 판매되
[첨단 헬로티] 배터리의 모든 측정값에 광섬유 센서 네트워크 활용 과제 추진 배경 오늘날 전기자동차의 배터리는 전체 수명주기 동안 모든 배터리 셀에서 여러 측정값을 기록, 평가할 수 있는 배터리 관리 시스템이 기술적으로 구현되었다. 그러나 측정에 필요한 다수의 전자 센서로 인해 이러한 시스템에는 높은 설치비용과 측정 기술이 필요하게 되어 결과적으로 대규모 차량 건설에 사용되지 못했다. 협력 프로젝트 파트너인 pdv-software GmbH, Fraunhofer HHI의 Dr. Wolfgang Schade 교수 연구팀, 그리고 Miopas GmbH는 새로운 배터리 관리 솔루션을 개발하기 시작하였다. 개발제품과 기술혁신 연구 협력의 결과는 소형의 공간 절약형이며 설치가 용이한 광섬유 센서 네트워크로 배터리의 모든 셀에서 전류 세기, 전압 및 온도의 값을 지속적으로 측정하고 이 데이터를 다기능 센서를 통해 통합 제어 시스템에 전송한다. 전압 및 온도 측정은 소위 말하는 광섬유 브래그 격자(FBG)를 사용하며 온도 측정은 이러한 FBG로 직접 수행된다. 이 프로젝트에서는 전압이 가해질 때 확장되는 소형 피에조 엑추에이터를 사용하여 전압 측정이 처음으로 실현되었다.
[첨단 헬로티] CFRP의 성형 및 가열을 같은 공정에서 수행 과제 추진 배경 경량 구조는 오늘날 많은 산업 분야에서 중요한 역할을 한다. 그 중 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP)은 초경량이면서 우수한 기계적 성질을 가지고 있기 때문에 특히 중요하며, 이미 항공 우주 산업, 풍력 에너지 분야, 스포츠 장비 제작 및 자동차 산업 분야에서 활발히 사용되고 있다. 그러나 기존의 생산 공정이 매우 복잡하고 자동화될 수 없었기 때문에 CFRP 부품의 제조는 여전히 비용 집약적이다. 따라서 CFRP를 다양한 용도로 사용하는 것은 너무 비싸고 수익성이 떨어진다. 복잡한 구조의 대형 부품의 경우 시간 소모적인 수작업으로만 생성되었기 때문에 특히 그러했다. 개발제품과 기술혁신 JELBA Werkzeug- und Maschinenbau GmbH & Co. KG(JELBA 기계공구 유한회사)는 1990년에 설립되었으며, 직원 수는 약 200명으로 2013년 매출은 약 2900만 유로였다. 연구개발 부서의 직원은 15명으로, 이들은 연구 끝에 CFRP 부품 생산을 위한 혁신적인 프로세스를 구현했다. 장점은 광범위한 자동화 기능과 생산 비용 절감이다. CFRP 생산의 출발 물
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