[첨단 헬로티] 오프라인 유통업체 0.9% 감소, 온라인 유통업체 14.2% 증가 2019년 주요 유통업체 매출은 오프라인(△0.9%)은 소폭 감소했으나, 온라인(14.2%)이 크게 증가하며, 전체적으로 성장세를 유지하며, 전년 대비 4.8% 증가한 것으로 집계됐다. 오프라인의 경우, 편의점의 매출은 증가했으나, 온라인쇼핑 확산에 따른 대형마트와 SSM의 매출이 줄어, 전체 오프라인 매출 다소 감소했다. 온라인의 경우, 즉시성·편의성을 중시하는 소비문화 확산과 인터넷·모바일 기술발달 및 배송강화에 따라 온라인 쇼핑은 성장했다. 그림1. ’17~’19년 전년 대비 매출증감률(%) 추세 그림2. ’18년 및 ’19년 업태별 매출구성비(%) 상품군별 매출비중은 큰 변동은 없었으나 가전/문화(0.6%p)와 생활/가정(0.2%p), 서비스(0.2%p), 유명브랜드(0.2%p)의 비중이 증가하고, 패션/잡화(△0.8%p)와 아동/스포츠(△0.1%p), 식품(△0.3%p)의 매출 비중은 감소했다. 유통업체별 매출 동향 오프라인 유통업체를 먼저 살펴보면, 전년대비 편의점(4.1%)의 매출은 증가하였으나,
[첨단 헬로티] Ⅰ. 개요 무안경식 3D 디스플레이 기술의 급속한 발전과 함께 3D 입체영상 산업이 전 세계적으로 주목받고 있다. 이에 미디어 시장의 가치사슬에서 높은 부가가치와 많은 고용창출을 기대할 수 있는 신 성장 동력으로서 잠재성을 인정받고 있다. 특히 3D 입체영상 기술의 핵심인 홀로그램 디스플레이는 영화/방송/우주항공/군사/의료/게임 등 전 산업분야에 광범위하게 응용되면서 커다란 부가가치 효과를 파급시키고 있다. 3D 입체영상 기술은 1838년 영국의 Charles Wheatstone에 의해 고안된 입체경을 통한 최초의 입체영상으로부터 현재까지 그간 획기적인 발전을 거듭하여 왔다. 대화면/고화질/고해상도의 평판디스플레이(FPD) 기술이 3DTV의 제품화를 가속시키고 있는 가운데 각 가정에서도 3D 입체 콘텐츠를 고해상도 디스플레이를 통해 시청할 수 있는 3DTV 시대가 다가오고 있다. 디지털 홀로그램 기술이 적용된 real-3D 영상을 Full-HDTV 모니터를 통해 시청하기까지에는 아직 해결해야 할 많은 과제를 안고 있다. 3D 입체영상 산업의 핵심 이슈로 부각되고 있는 가상현실(VR) 및 증강현실(AR) 기술 분야에 대한 국내 기술력이 아직 미
[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] 액체의 성분과 질 분석이 중요하게 요구되는 애플리케이션은 상당히 많다. 대표적인 사례가 세상에서 가장 귀한 자원인 물이다. 깨끗한 물과 정수 필터 기술은 세계의 많은 지역에서 중요한 역할을 하고 있으며 생명을 위해서 꼭 필요하다. 깨끗한 물 자원이 점점 줄어들고 있다는 것이 중요한 문제가 되고 있다. 액체 측정의 필요성은 물뿐만이 아니다. 의료 분야에서는 질병의 여부를 확인하는 데 있어서 혈액, 침, 배설물 같은 액체를 반드시 검사한다. 이들은 건강과 직접적인 연관이 있기 때문이다. 이러한 모든 액체 측정의 기본적인 원리는 거의 같다. 바로 임피던스 측정이다. 이 글에서는 의료 용도의 다양한 액체 측정에 대해서 설명하고, 임피던스 측정에 기반한 다양한 애플리케이션을 살펴본다. 의료용 액체 측정 의료용으로 가장 잘 알려진 액체 측정은 아마도 혈당 측정일 것이다. 테스트 스트립에 떨어뜨린 한 방울의 피만으로도 혈중 당분 수준을 알 수 있다. 당뇨 환자는 이렇게 확인한 당 수치를 이용해 약이나 음식 섭취를 조절할 수 있다. 미래에는 혈당을 단발적으로 측정하는 게 아니라 지속적으로 모니터링할 수 있는 연속 측정 방법으로 나아가게 될 것이다. 그러기
[첨단 헬로티] 타카야 야스히로(高谷 裕浩), 미즈타니 야스히로(水谷 康弘), 마츠모토 코헤이(松本 宏平) 大阪대학 1. 서론 절삭가공 공정에서 치핑이나 마모 등에 의한 서브 μm 오더의 공구 날끝 형상 변화는 가공 정도의 저하를 초래하는 주된 요인으로, 3차원 공구 날끝 형상의 고정도 비접촉 기상 측정이 강하게 요구되고 있다. 한편, 기존 측정법은 날끝 표면에 부착한 절삭액에 의해 원하는 정도로 측정이 곤란한 것이 지적되고 있었다. 그래서 이번 연구는 공구 날끝 표면에 부착한 절삭액에 의한 레이저 여기 형광을 이용한 새로운 3차원 공구 날끝 형상 계측 원리를 제안, 레이저 여거 형광 발광특성이 우수한 유성 절삭액에 대한 유효성을 실증하고 있다. 한편 생산 현장에서는 환경 부하 경감을 위해 석유 유래의 절삭액 사용을 피하는 움직임이 있으며, 수용성 절삭액의 사용률이 높아지고 있다. 그래서 이번 연구는 보다 제조 현장에 적응성이 높은 공구 날끝 형상 계측 기술의 확립을 지향, 수용성 절삭액에 대한 적용 가능성을 찾기 위해 수용성 절삭액의 레이저 여기 형광 공초점 검출에 의한 계측 원리의 확립을 목적으로 한다. 2. 측정 원리 이번 연구에서 제안하는 레이저
[첨단 헬로티] 인더스트리4.0 대응과 스마트 팩토리 추진에 의해 제조 현장의 생산 설비･측정기기류를 비롯해 제조에 관련된 것의 IoT화가 급속하게 침투하고 있다. 대량의 데이터를 수집･집적하는 것이 가능하고, 이들을 활용해 생산성 향상과 품질 향상 및 안정화가 추진되고 있다. 원래 일본의 제조 현장에서는 현장주의를 주장하면서 근면하고 우수한 작업자에 의한 어떤 의미에서는 장인과 같은 감각과 의식으로 양품의 제조를 개인 수준에서 실현해 왔다. 그리고 이것을 후세대에까지 전승해 오고 있다. 이것이 제조대국 일본의 큰 강점이라고도 할 수 있다. 그러나 현재 우리들이 안고 있는 큰 과제는 기존의 제조 방법으로는 극복해낼 수 없는 시대가 됐다. (1) 노동력 부족에서 오는 현장주의 의존의 한계 일본 총무성에 의하면, 15～64세의 생산연령 인구가 2013년 시점에 7,883만 명이었던 것이 2060년에는 4,418만 명까지 대폭으로 감소할 것으로 추정하고 있다. 특히 지방의 공장은 인력을 확보하는 것이 어려워지고 있는 것이 현 상태이다. 기존의 현장주의에 의존하고 싶어도 인재 육성뿐만 아니라 인력 확보도 곤란한 상황에 있으며, 개인의 능력에
[첨단 헬로티] 소프트 로보틱스 관련 연구에 주목이 집중되어 국제 논문지나 학회, 서적 등이 잇따라 발표되고 있다. 많은 연구자들의 주목을 모으고 있는 것은 이 분야가 로보틱스에 한정되는 것이 아니라, 지적 재료나 화학, 생물학 등의 분야에 대한 연구와 깊은 관계를 가지고 있기 때문이라고 생각된다. 로보틱스 연구자는 소프트 로보틱스라는 새로운 학제적 분야에 어떻게 공헌하며, 지위를 획득해 갈 것인가에 대해 충분히 생각하고 밝혀야 할 단계가 됐다고 할 수 있다. 필자의 연구그룹에서는 20년 정도 전부터 생물 규범 연구의 중요성에 주목, 많은 로봇을 만들어 여러 가지 가설을 제안해 왔다. 연구를 시작한 당초에는 로봇을 완전히 제어할 수 없어 수동성과 부드러움을 중시하는 방법은 비교적 많은 비판을 받았지만, 소프트 로보틱스가 확산됨에 따라 점차 연구의 중요성이 인식되어 온 것은 아닐까 생각한다. 부드러운 휴머노이드에 관한 연구의 중요성에 대해서는 일반용 해설도서에 자세하게 서술되어 있으므로 참고하기 바란다. 이 글에서는 필자의 연구그룹에서 지금까지 개발해 온 인공근육에 의해 구동되는 근골격 로봇 대해, 어떠한 동기와 목적으로 개발하고 어떠한 지식을 얻었는지를 시계
[첨단 헬로티] 지난 한 해는 엔터프라이즈 IT가 엣지(Edge)에서 부상하는 한 해였다. AI가 안내하는 자율주행차부터, 5G를 활용해 즉각적으로 연결되며 비상 상황에 대처할 수 있는 다양한 센서 네트워크를 볼 수 있었다. 이는 처리 능력과 스토리지를 비롯한 컴퓨팅 리소스를 엔드 유저 또는 데이터에 더 가까이 가져와 확장성과 대응성, 그리고 전반적인 서비스 경험을 향상시키기 위함이었다. 엣지는 베어메탈, 가상 환경, 프라이빗 클라우드 및 퍼블릭 클라우드와 마찬가지로 데이터센터를 확장 및 지원하는 가장 최신의 IT 환경이다. 엣지 컴퓨팅은 기존의 IT 모델이 해결할 수 없는 특정 고객 요구를 해결하는 인프라를 만들기 위해 이 4가지 환경을 혼합한 것으로도 볼 수 있다. 그러나 다른 환경과는 다르게, 엣지 컴퓨팅은 두 가지 주요 요소를 포함한다: •하이브리드 클라우드 없이 존재할 수 없다. •엣지 컴퓨팅의 기반은 개방(open)되지 않으면 실패한다. 엣지 컴퓨팅이 엔터프라이즈 IT의 현실적인 미래로 떠오르고 보다 성숙해지려면, 하이브리드 클라우드와 오픈소스가 필요하다. 엣지 컴퓨팅이 “하이브리드 클라우드 아니면 실패”인
[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] 코어 독립형 주변장치(CIP)는 자율적이고 상호 연결된 지능형 주변장치이다. CIP가 내재된 마이크로컨트롤러(MCU)는 작업 실행을 위해 중앙처리장치(CPU)와 상호 작용할 필요가 없다. 이러한 특성은 애플리케이션에 있어 여러 장점을 갖는다. 첫째, 주변장치간 통신에 CPU가 필요하지 않다. 코어는 슬립 모드에 있을 수 있으며 소프트웨어의 흐름이 중단될 필요가 없다. 코어가 슬립 모드에 있고 소프트웨어가 필요하지 않을 경우 구동하는 애플리케이션의 소비전류는 더욱 낮아진다. CPU는 마이크로컨트롤러에서 전류가 가장 많이 소비되는 부분이므로, CIP를 사용하면 전력 소비가 절감된다. 둘째, CIP는 인터럽트를 일으키지 않으므로 전반적으로 훨씬 더 신속한 통신이 가능하다. CPU 코어가 소프트웨어를 실행 중일 경우 특정 작업을 하기 위해서는 주변장치와의 인터럽트(Interrupted) 수행이 필요하며 이는 많은 시간이 소요된다. 인터럽트 수행에는 상대 점프(relative jump)를 위해 3 클럭 주기 + 2 클럭 주기의 시간이 필요하며, 구동 애플리케이션에 따라 스택의 레지스터에 데이터를 저장하기 위해 컨텍스트 스위치(Context switch
[첨단 헬로티] 쿠라하시 야스히로(倉橋 康浩) 마포스(주) 1. 서론 일반적인 프로세스 모니터링 기술은 절삭가공 시의 공구 마모, 결손 등의 검지만을 목적으로 하는 것이 많다. 그러나 현장에서는 현실적인 작업 공정을 감독하고, 가공에 동반하는 심내기 작업에서 기계의 충돌이나 가공기의 상태, 주축 상태 등 가공 작업 전반을 모니터링하는 기술이 기대되고 있다. 우리들은 이 분야를 ‘머신 컨디션 모니터링’이라고 부르고, 개발을 하고 있다. 이 글에서는 이러한 신규 개발 기술과 결과에 대해 보고한다. 2. 다양화되는 모니터링 기술 우리들은 모니터링 분야를 이하의 2분야로 생각하고 있다(그림 1). ①가공의 상태를 관측․감시하는 프로세스 모니터링, ②가공기의 상태를 관측․감시하는 머신 컨디션 모니터링. ①은 기존에도 개발이 이루어지고 있었으며, 그 결과 실증 결과는 이미 금형기술자 회의에서 보고됐다. ②는 가공기와 가공 시의 진동 측정․주파수 해석․자동 측정을 하는 진동 모니터링, 세팅과 가공 시의 접촉, 충돌을 준정적으로 검지하는 충돌 모니터링으로서 새로운 분
[첨단 헬로티] 스기야마 코스케(杉山 廣祐), 카타히라 케이코(片平 敬子) ㈜牧野후라이스제작소 1. 서론 최근 스마트폰과 태블릿 등의 급속한 보급에 의해 컴퓨터 기기의 성능이 비약적으로 향상되고 있으며, 유저 인터페이스나 모니터링 기능 등 응용 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 공작기계에서도 이러한 최신 테크놀로지를 도입, 기능 향상에 도움을 주고 싶다고 생각하고 있다. 또한 공작물에 대한 높은 정도 요구도 증가하고 있으며, 효율이 좋고 정도가 높은 가공 방법의 제안을 고려하고 있다. 이 글에서는 와이어 방전가공기에 탑재하는 ‘음성인식에 의한 기계 조작’과 ‘카메라에 의한 기사 측정’에 대해 소개한다. 2. 음성인식에 의한 기계 조작 ATHENA (아테나) 음성인식에 의한 여러 가지 기기의 조작은 최근 매우 주목을 받아 진보하고 있다. 사람에 대해 지시를 할 때나 요건을 전달할 때와 같이 목소리를 내면, 컴퓨터가 그 말을 해석해 적절한 조작을 한다. 공작기계에서는 G 코드, M 코드나 조작 화면을 대신하는 새로운 인터페이스가 되어, 초보자도 기계를 사용할 수 있다. 또한, 양손을 사용할 수 없는 상황에서도 조작이
[첨단 헬로티] 오카네 마사히로 (岡根 正裕), 세키모토 다이스케 (關本 大介) 三菱電機(주) 1. 서론 최근 자동차 업계에서는 EV/HV화에 동반해 차체의 경량화를 위해 외장품․프레임품의 알루미늄합금화의 요구가 높아지고 있으며, 다이캐스트 금형의 수요가 증가하고 있다. 또한 플라스틱 금형에서는 1개의 금형에서 여러 개를 꺼내기 위해 대형화 요구도 높아지고 있다. 따라서 가공기도 이러한 금형가공 요구에 맞춘 기능이 필요하다. 이 글에서는 플라스틱 금형과 다이캐스트 금형의 제조에 있어 와이어 방전가공 공정의 과제에 대해 정리하고, 동사 와이어 방전가공기의 가공 사례를 소개한다. 2. 플라스틱 금형/다이캐스트 금형에서 와이어 방전가공의 과제 다이캐스트 금형과 플라스틱 금형에서 와이어 방전가공기의 과제를 이하에 나타냈다. 과제① : 공작물의 판두께가 일정하지 않고, 복수 판두께가 혼재하거나 판두께가 서서히 변화하거나 하는 공작물(그림 1)에 대해 치수 정도의 고정도화 요구가 높아지고 있다. 일반적으로 와이어 방전가공기는 공작물의 판두께에 따라 특정의 가공 조건을 사용한다. 가공 판두께가 변화하는 공작물에서는 지정한 가공 조건의 판두께와 공작물
[첨단 헬로티] 나카무라 미유키(中村 倖), 쿠니에다 마사노리(國枝 正典) 東京대학 1. 서론 전해가공이란 전기분해 작용을 전도성 공작물 상의 원하는 장소에 집중시켜 목적 형상을 얻는 가공법이다. 방전가공과는 달리 열적 가공이 아니기 때문에 가공 변질층이 없고 공구 전극 소모도 없다는 특징이 있다. 한편, 양극에서 용해한 공작물 이온이 슬러지로서 침전하거나, 음극 표면에서는 물이 전해되어 수소 기포가 발생하거나 한다. 이와 같은 전해 생성물은 전해액의 도전율을 저하시켜 가공을 방해하므로 일반적인 전해가공으로는 전해액을 고속으로 분류함으로써 생성물을 플러싱하고 있다. 그러나 전해액 흐름은 기포 분포의 편차를 초래해 가공 정도를 저하시키는 외에 갭 내의 전해액 흐름장을 균일하게 하기 위한 트라이 앤드 에러도 필요하다. 이들 전해액 분류가 초래하는 문제 때문에 전해가공의 가공면 성상이 우수함에도 불구하고 금형가공에 대한 적용이 곤란하다. 따라서 정지액 중에서 가공할 수 있는 것이 이상적인데, 이를 위해서는 기포나 슬러지를 분류 없이 플러싱해야 한다. 전해액 분류 이외에 플러싱 방법으로서 일반적으로 이용되는 것은 전극 점프이다. 이것은 갭을 넓힘으로써 전해액을 교반
[첨단 헬로티] 우네다 료(溶田 涼), 사와자키 타카시(澤崎 隆) ㈜소딕 1. 서론 최근 대용량의 정보를 취급하는 통신․이동 수단의 상품 개발에서는 제품 사이클의 단명화에 의해 구상에서 양산까지의 기간 단축 요구가 높아지고 있는 한편, 가공의 고정도화도 추진되어 품질의 안정화와 생산성 향상도 큰 과제가 되어 있다. 이와 같은 과제를 해결하기 위해 동사에서는 방전가공기의 고정도화․고속화 연구 개발에 대응해 왔다. 이 글에서는 그 최신 기술과 가공 예를 소개한다. 2. 형조 방전가공의 고정도․고속화 기술 동사는 신전원 ‘LP4’를 탑재하고 주축에 세계 최초(동사 조사)인 CFRP를 채용한 형조 방전가공기 ‘AP30L’(그림 1)을 개발했다. 전원 LP4는 새로운 방전회로를 개발, 가공 조건 데이터베이스 ‘LN Pro ADV’의 AI 추론에 의한 최적 가공 조건을 생성함으로써 가공 성능의 향상에 성공했다. 3건의 특허를 취득한 새로운 주축에서는 시머트리(대칭) 구조에 CFRP를 채용함으로써 경량, 고강성의 헤드를 개발하고 또한 열원에 대한 철저한 냉각도 더
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