[메카넘 구동 시스템(1)] 메카넘 구동형 전-방향 시스템 개요 [메카넘 구동 시스템(1)] 메카넘 휠의 역사 21세기에 들어서면서 산업 현장의 패러다임이 급속히 변하고 있다. 생산제품의 소비자들은 기존의 획일화, 대량화된 상품을 찾기보다는 개성 있는 상품을 추구하기 시작했다. 따라서 소비자들의 요구를 더욱 충족시키기 위해 기업은 시장에 다양한 제품들을 출시하고 있으며, 제품 경쟁력과 경제성을 동시에 확보하기 위해 최선을 다하고 있다. 소품종 대량생산 시스템보다는 다양한 품종을 효율적으로 유연성 있게 생산하기 위한 자동화 공정 시스템의 도입이 요구되고 있다. 이제는 생산공정에서 숙련된 사람들의 손에 의해 이루어진 많은 작업이 로봇에 의해 이루어지고 있다. 그렇지만 생산과 조립 분야에서만 국한하여 공장자동화가 쓰이는 것은 아니다. 다양하게 생산되는 제품들을 효율적으로 운반하기 위한 이송 및 물류 산업에서도 자동화 기술은 반드시 필요하다. 대량생산에 최적화되어 있던 기존 산업 현장의 컨베이어 시스템은 지금의 다품종 생산에서는 적합하지 않다. 더욱 효율적인 이송을 위해서는 패킷 혹은 셀 단위의 유연하고 탄력적인 물류 이송 시스템이 필요하다. 근래의 항만, 공항,
CT 기술이란 그림 1. 다층기판의 납땜 검사 영상 (자료 : teradyne) 산업용 엑스레이 검사 장비에 CT(Computerized Tomography) 기술이 본격적으로 활용되기 시작한 것은 10년도 채 되지 않았다. 단면 기판은 문제가 없지만 양면이나 다층 기판의 제품을 SMT 공정에서 생산하고 불량을 검사할 경우, 땜납 불량과 반대쪽 면 접합 부품의 중첩 영상이 잘 구분이 되지 않아 엑스레이 검사에 한계가 있었다. 그림 1의 2D 이미지는 양면 기판의 부품 중첩 영상을 나타낸 것이다. 일정한 간격으로 배열된 칩 하단 BGA 단자 주변에 불규칙하게 형성되어 있는 부위가 땜납인지, 이면의 칩 부품인지 구별할 수 없다. 이 경우 3차원 CT 기술을 적용하면 원하는 깊이나 지점의 단면 영상을 획득하여 그 형상을 판독할 수 있다. 그림 1의 오른쪽에 표시한 3D 슬라이스 이미지가 그 솔루션이며, 필요한 부분의 단면 형상만 얻을 수 있다. 칩 하단에 형성된 볼 형태의 단자와 PCB 표면 사이에 땜납이 완전히 용융되어 이상적인 형태로 접합이 이루어져야 하는데, 그 형상을 정확하게 확인할 수 있는 방법이 그림 2에 나타나 있다. 정밀한 절단 작업으로 접합부 단면
지난 달에 살펴본 CT 기술을 개념적으로 정리하면, 관찰하고자 하는 시료를 360도 회전시키며 수십∼수백 장의 투시 영상을 촬영하고, 이를 3차원 영상으로 합성해 내는 기술이라고 할 수 있다. 그 후에 가시화 기법을 적용하면 3차원 영상 내부를 내시경으로 들여다보거나, 절개해서 관찰하듯이 결함을 정밀하게 검사할 수 있다. 그러나 이 기술을 산업 현장에 적용하는 데에는 몇 가지 불편한 점이 있다. 연산 속도 개선 우선 3차원 재구성 과정에서의 연산 속도 문제인데, 디텍터 픽셀 수가 512×512개인 영상을 가지고 깊이 방향으로 512개의 픽셀을 가진 3차원 볼륨을 구성하려면 134MB의 데이터에 대한 연산 처리가 필요하며, 여기에는 몇 분∼몇 십 분의 시간이 소요된다. 우리가 사용하는 PC의 CPU 처리 능력으로는 과부하 상태로 동작할 수밖에 없으며, 원활한 CT 기술을 구현할 수 없다. 또한 고화질 영상처리 니즈에 의해 1024×1024급이나 그 이상의 고화질 디텍터를 적용하려면 GB급 데이터 처리 능력이 요구되며, 다양한 산업 분야에서의 인라인(In-Line) 검사 수요에 의해 CT 재구성 시간을 획기적으로 단축해야 한다
[사출금형 성형 기술 실무(마지막회)] 밸브 게이트 시스템 [사출금형 성형 기술 실무(마지막회)] 싱글 밸브 게이트 시스템 이번 연재는 컴퓨터 해석을 기반으로 하는 사출금형 설계의 핵심 기술인 유동시스템 설계를 중심으로 사례를 들어 설명하고, 요소 기술의 특성들을 분석하여 설계자들에게 관련 기술 정보를 제공하고자 한다. 사출성형 기술은 유체 성질에 관한 이론적 배경을 근거로 사출성형의 다양한 파라미터의 특성을 분석하여 성형기술자에게 유익한 정보를 제공할 것이다. 밸브 게이트 시스템 밸브 게이트 시스템은 기계적 장치에 의해 동작하는 밸브 핀이 게이트를 개폐할 수 있도록 노즐 유로의 중앙에 장치된 시스템으로 밸브 핀을 작동시키는 방법으로는 스프링과 사출압력을 이용하는 방법, 별도의 실린더에 캠기구 등을 이용하는 방법, 금형 내에 실린더를 설치하여 유공압을 이용하는 방법 등이 있다. 현재 주로 실용화되어 있는 대표적인 것은 실린더에 의한 밸브 게이트 시스템이다. 그림 1은 국내에서 가장 많이 사용하고 있는 밸브 게이트 시스템의 구조를 나타낸 것이다. 그림 1. 밸브 시스템의 구조 1. 밸브 시스템의 특징과 사용 효과 밸브 핀의 작동은 사출
블루투스 LE를 사용한 ‘Half-duplex’ 음성 통신 (1)블루투스 LE의 개요 블루투스 LE를 사용한 ‘Half-duplex’ 음성 통신 (2)BlueVoice 애플리케이션 블루투스 LE를 사용한 ‘Half-duplex’ 음성 통신 (3)실제 하드웨어 구현 BlueVoice 애플리케이션 이 장에서는 BlueVoice 애플리케이션을 소개한다. 먼저 음성 통신 블루투스 LE 프로파일에 대해서 살펴 본 후 애플리케이션 설계와 관련해서 디바이스들의 통신 역할, 오디오 처리 및 압축, 패킷화 문제, 대역폭 요구조건 등을 살펴본다. 구성 방식은 오디오 포착(audio acquisition)에 따라 두 가지로 나뉘며, 방식에 따라 전력 소모 또한 달라진다. 그리고 애플리케이션도 제약사항 별로 나뉜다. 이장의 후반부에서는 실제 하드웨어 디바이스로 BlueVoice를 다루고 끝으로 전력 소모, 메모리 풋프린트, 처리(processing)관련 요구사항, ASR(Automatic Speech Recognition) 성능을 측정한 성능을 비교 및 논의한다. ⓒGetty images Bank 1. 서비스 정의
데이터센터, 바이모달 IT, SDN, IoT 확산으로 민첩한 IT 인프라 구축 요구돼 바이모달 IT(Bimodal IT), 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN), 사물인터넷(IoT)이 계속해서 기존 시스템 아키텍처에 많은 영향을 끼치고 있으며, 네트워크 엣지뿐 아니라 코어와 클라우드 양쪽 모두에서 변화가 감지되고 있다. 또한 민첩성을 중시하는 통신 사업자들이 주로 모듈형과 컨테이너형 데이터센터 솔루션을 채택하고 있으며, 하이퍼스케일 및 코로케이션 업체들 사이에서는 성능 최적화를 위해 고효율 전력, 냉각 인프라, 데이터센터 인프라 관리(DCIM)에 대한 수요가 점점 늘어나고 있다. ⓒGetty images Bank 데이터센터란 컴퓨터 시스템과 통신장비, 저장장치인 스토리지(storage) 등이 설치된 시설을 말한다. 데이터센터는 인터넷 검색과 이메일, 온라인 쇼핑 등의 작업을 처리하는 공간이다. 데이터센터가 주목받기 시작한 것은 인터넷이 활성화되기 시작하면서부터다. 기업이 빠르고 편리하게 인터넷을 이용하려면 전용 시설이 필요했기 때문이다. 대기업의 경우 인터넷 데이터센터(IDC, Internet Data Center)라는 명칭의 대규모 시설을 보유하기 시작했으며
블루투스 LE를 사용한 ‘Half-duplex’ 음성 통신 (1)블루투스 LE의 개요 블루투스 LE를 사용한 ‘Half-duplex’ 음성 통신 (2)BlueVoice 애플리케이션 블루투스 LE를 사용한 ‘Half-duplex’ 음성 통신 (3)실제 하드웨어 구현 블루투스 LE는 IoT 시대 구현의 중요한 기술로 인식되고 있다. 배터리 구동 IoT 기기의 무선 통신에서 이 기술이 이상적인 이유는 극저전력 소모라는 특징 때문이다. 비록 블루투스 저-에너지 표준이 현재로서는 특정 애플리케이션들에서만 사용되지만, 혁신적인 솔루션의 등장으로 멀티미디어 스트리밍 같은 다른 애플리케이션으로도 이 기술이 확산될 수 있을 것이다. 이에 블루투스 저-에너지 장치의 음성 스트리밍 애플리케이션인 BlueVoice를 소개한다. 먼저 음성 스트리밍 서비스를 지원하는데 필요한 확장 서비스 세트에 대해 알아본 뒤 실제 하드웨어로 구현된 애플리케이션의 성능을 살펴본다. 지난 수 십 년 동안 인터넷 사용이 폭발적으로 늘어나면서 일상생활 곳곳에서 사용되고 있다. 앞으로는 더욱 확장되면서 수십억, 수십조의 고유 식별이 가능한 무
최근 전략적 희토류 금속의 가격이 수요 증가와 공급량의 한계 때문에 급격히 상승하고 있어 국제적으로 희토류 자원 확보 전쟁이 진행되고 있다. 희토류 금속 중 일부는 매장량의 한계로 수요를 감당하기 어려워 전략적 광물로 분류되고 있다. 특히, 미국 에너지성은 공급 부족 위험도를 기준으로 이러한 원소 중 5개 성분을 중대전략물질(Critical Strategic Material)로 분류하고 확보 방안에 대한 다양한 연구를 수행하고 있다. ⓒGetty images Bank 미국 에너지성(DOE)은 Yttrium(Y), Europium(Eu), Neodymium(Nd), Terbium(Tb), Dysprosium(Dy)을 가장 중요한 단기 및 중기 Critical 물질로 분류하고 있다. 이러한 물질들은 중장기적으로 수요에 대한 공급 방안 확보가 어려운 물질로, 전 세계적으로 새로운 공급원 확보를 위한 노력이 필요한 상황이다. DOE 분석에 따르면 전략광물 16개 중 8개가 희토류 금속이며, 전략적 광물로 선정된 희토류 금속은 자성, 광학특성 및 촉매특성 등을 가지고 있는 매우 가치가 큰 물질이다. 전기자동차, LED 조명 및 풍력발전 등 청정에너지산업 분야의 핵심적
미래지향적인 자동화시스템(인더스트리4.0)을 위해서는 에너지 절감과 안전 데이터 관리가 필요하다. 여기서 중요한 포인트는 ‘측정’이다. 측정하지 않으면 에너지를 절감할 수 없기 때문이다. 지난 10월 30일 열린 바이드뮬러코리아 로드쇼에서 기술지원팀 박기홍 과장이 발표한 ‘액티브 파워메니지먼트 솔루션’에 대한 강연 내용을 정리했다. ▲ 바이드뮬러코리아 박기홍 과장 에너지 절약을 위한 자동화 시스템으로는 3단계 플랜이 실행되어 왔다. 1단계로 2006년에 ISO 5001이 제정됐고, 2단계로 2011년부터 2014년까지 ISO 5001 국내 인증제도가 실행됐다. 3단계로는 2015년부터 EnMS(에너지메니지먼트시스템) 정부지원제도를 국가 차원으로 진행됐으며, 에너지관리공단이 시행 중이다. 2015년에는 총 31억원의 예산이 지원됐다. 에너지 절약 트렌드 에너지 절감을 위한 실천 구성방식은 지속적인 추진과 기술적인 측면의 조화를 이끌기, ISO 5001을 추진하기, 피크 부하를 감소하기, 3가지가 있다. 먼저, ISO 5001의 개요를 정리해 본다. 기본적으로 에너지경영시스템을 기반으로 에너지 절감 요구사항을 제공해 에
스마트 팩토리의 대표적인 키워드 중에서도 머신비전이 눈여겨봐야 할 점은 모듈 공정이나 자율분산 시스템, 설비 자체(공정 라인)가 언제 바뀔 수 있는지에 대한 대비, 그리고 클라우드, 사물인터넷, 스마트 센서 등의 키워드를 갖춘 스탠드얼론 시스템으로 모듈 공정이나 라인에 유연하게 대처할 수 있어야 한다. 머신비전 세미나에서 라온피플 김헌중 기술이사가 발표한 ‘스마트 솔루션과 플랫폼을 위한 고성능 스마트 비전 카메라’에 대한 강연 내용을 정리했다. ▲ 라온피플 김헌중 기술이사 머신비전은 사람의 눈이 아닌 이미지 센서로부터 획득한 정보를 토대로 비전 알고리즘을 통해 여러 가지 검사를 한다. 검사를 하고 측정을 하고 불량을 검출하고, 로봇 가이드를 위한 위치 정보를 추출하고, 바코드나 문자를 인식하는 등의 일을 수행한다. 머신비전 솔루션 시스템 구성에는 일반적인 머신 비전 카메라와 알고리즘을 구현하기 위한 PC 또는 부가적으로 프레임 그래버가 들어간다. 그리고 거기에 필요한 비전 소프트웨어, 알고리즘 소프트웨어 패키지가 추가된다. 또 이런 전체적인 구성을 하나로 묶어 놓은 스마트 카메라 형태로도 비전 시스템을 구성할 수 있기도 하며 실제로도 존
스마트 팩토리는 생산방식에서 설비단위가 지능화되고, 사람 대신 로봇이 작업하며, 운송단위는 AGV로, 장표는 MES/ERP로 처리한다. 또한, 한사람이 속해있는 경제단위가 다양해져 멀티경제시대라는 말이 나오며 모바일라이프에 영향을 끼치고 클라우드와 빅데이터에 근거한 의사결정을 하게 된다. 머신비전 세미나에서 어드밴텍 최수혁 부장이 발표한 ‘IIoT 솔루션과 스마트 팩토리’에 대 강연 내용을 정리했다. ▲ 어드밴텍 최수혁 부장 IoT 시대가 열리면서 필요한 플랫폼이 IoT SRP(Solution Ready Platform)이다. IoT SRP는 패키지 형태로 스마트 팩토리를 플랫폼화 하는 것이다. 여기서 패키지화하고 필요한 것들이 구성되면 이 플랫폼에 들어가는 디바이스들을 모듈화하고 여기에 모인 데이터들은 클라우드에 넘겨 분석한다. 그리고 산업 단위가 클라우드에 얼마만큼 사용되는가 하는 것이 그다음 단계인 IoT 클라우드 서비스이다. IoT 시대의 클라우드 서비스 IoT의 혁명이 일어났을 때 임베디드 하드웨어 플랫폼이 늘어나려면 하드웨어를 많이 살 수밖에 없다. 여기서 다양한 이윤과 커버리지를 확인할 수 있다. 플랫폼 서비스로 어드밴텍은
작업자가 데이터를 수기로 하다 보면 오기와 누락이 생길 수 있으며 서류정리 하는 데에도 많은 시간적 비용이 발생하게 된다. 그러나 무선 SPC 시스템을 도입하면 시간 단축은 물론 페이퍼리스 작업도 가능해 업무의 효율을 높일 수 있다. 머신비전 세미나에서 성신인스트루먼트 박용수 팀장이 발표한 ‘스마트 팩토리를 위한 SPC 시스템 적용과 도입 효과’에 대 강연 내용을 정리했다. ▲ 성신인스트루먼트 박용수 팀장 성신인스트루먼트는 제조현장에서 가장 많이 사용하는 계측기를 판매하는 미쓰토요 한국총판이다. 요즘 스마트 팩토리라고 해서 여러 가지 솔루션들이 많은데, 성신인스트루먼트는 실시간으로 계측기 데이터 입력을 받아서 측정된 데이터가 합격인지 불합격인지를 통계적 공정관리 기법을 사용해서 모니터링하고, 이상 원인이나 불량 내용들의 제거를 통해 양품을 생산할 수 있도록 하는 무선 SPC 시스템을 제공하고 있다. 무선 SPC 시스템 구성 제조업체에 가보면 품질 검사 성적서라는 게 있다. 대부분은 수기로 하고 있는데, SPC 시스템을 도입하면 이 모든 과정을 쉽고 간편하게 자동화할 수 있다. SPC 시스템은 계측기에 무선 송신기 시스템을 달아서 원거리에
정부는 1만개의 스마트 팩토리를 2020년까지 구축하겠다고 밝혔다. 이를 위해서는 다양한 데이터를 빅데이터화해 정보화 및 지식화하는 통합 플랫폼화가 중요하다.머신비전 세미나에서 (주)첨단 차남주 대표가 발표한 ‘중소기업을 위한 한국형 스마트 팩토리 구현 방안’에 대한 강연 내용을 정리했다. ▲ (주)첨단 차남주 대표 최근 전 세계적으로 스마트 팩토리에 대한 관심이 크다. 정부는 1만개의 스마트 팩토리를 2020년까지 구축하겠다고 밝혔다. 하지만 로크웰, 지멘스 등의 대기업 중심의 모델이 중소·중견 기업에 적합한 것인지는 고민해봐야 한다. 이와 관련해 중소기업을 위한 한국형 스마트 팩토리 구현 방안에 대해 주식회사 첨단의 차남주 대표가 발표한 내용을 정리한다. 스마트 미디어와 스마트공장 최근 신문, TV, 잡지 등으로 대표되는 매스미디어가 스마트미디어로 넘어가는 추세다. 따라서 중소 출판사 및 잡지사의 지식 지능화 서비스를 위한 빅데이터 기반의 지능형 스마트 미디어 통합 IT 서비스 플랫폼 개발이 필요해 보인다. 국내에만 2만 여개의 출판사가 존재한다. 그 중 전문 잡지사는 약 450개이다. 이를 지식서비스할 수 있는 플랫폼을
스마트 팩토리의 목적은 제조 과정을 위한 준비 과정부터 실제 제조를 수행하고 제조된 결과 이후의 서비스까지 이 모든 부분을 최적화하는 것이다. 이 모든 것을 가능하게 하는 기술이 IoT이다. 그리고 IoT는 센서를 기반으로 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 분석함으로써 그 결과를 가지고 부가적이 가치를 창출한다. K-smartfactory.org 세미나에서 크레스프리 권진만 대표가 발표한 스마트 팩토리에서 바라본 IoT의 개념과 역할에 대한 강연 내용을 정리했다. ▲ 크레스프리 권진만 대표 사물인터넷(IoT)은 현재 우리가 보고 만지고 움직이는 물리적인 세계와 우리가 정보를 주고받는 사이버 세상을 연결하는 개념이다. 사물인터넷은 사물이 만들어낸 정보를 인터넷을 통해 공유하는 환경으로, 기존 유선통신 기반 인터넷과 모바일 인터넷보다 진화된 단계의 인터넷을 의미한다. 스마트 팩토리는 공장 내부의 모든 요소들을 IoT를 통해 연결하고, 지능적으로 운영할 수 있도록 한 공장이다. IoT 역할과 데이터 처리 IoT에는 다섯 가지 역할이 있다. 첫째로 생산 환경 통제이다. 생산에 영향을 미칠 수 있는 각종 환경적 요소 및 개별적인 물리적 요소를 통제한다. 온도, 습도
제조업 분야에서 빅데이터는 설비 상태와 품질 결함 예측을 분석할 수 있으며, 부품의 최적 수리 시기와 교환 시기를 예측할 수 있다. 특히, 고난도 고장 진단과 예측 시스템에 빅데이터 분석기술을 많이 활용하고 있으며, 이 과정에서 쌓인 고장 진단 경험은 진단요원의 고객 대응 능력을 높일 수 있다 . K-smartfactory.org 세미나에서 테라데이타 장동인 부사장이 발표한 ‘제조 분야 빅데이터 사례 및 제안’에 대한 강연 내용을 정리했다. ▲ 테라데이타 장동인 부사장 1999년 인터넷 열풍이 세상의 모든 비즈니스 모델을 바꿨다. 16년이 지난 오늘 소셜, 모바일, 사물인터넷, 클라우드, 빅데이터와 3D 프린팅까지 6개의 통합된 기술이 다시 한 번 세상의 비즈니스 모델을 바꿀 것이다. 빅데이터가 가져온 변화들 지금까지는 기업 IT는 중앙서버에 데이터가 존재하고, 그리고 그 안에 전자정부, ERP, CRM, KM 등 공통적으로 기업 내에 있는 전자 시스템이 전부였다. 그런데 스마트폰의 등장으로 모바일 기기가 중심이 되면서부터 사람들이 PC, 가전 기기 등의 센서들을 쓰지 않게 됐다. 지금까지 IT기술이 산업현장에 서포터 역할로써 전반적인
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