현재 산업은 ‘자동화’를 넘어 ‘자율화’를 최종 지향점으로 분류하고 있다. 이에 지능형 자율 공장이 스마트 팩토리의 진화형으로 기대받는다. 지능형 자율 공장은 무인 또는 최소 작업자로 이루어진 형태의 자동화 생산 설비다. 이는 제조 AI, 디지털 트윈 등 기술이 접목돼 완전 자율화를 이룰 전망이다. 여기서 결국 공장의 모든 것을 연결하는 기술이 중요하다. 다시 말해 공장 요소 간 연결성(Connectivity)이 강조되는 것인데, 이를 위해서는 자동화·지능화·연결화 요소가 잘 조합돼야 한다. 이런 자율 공장의 고도화 단계는 총 네 가지로 구분된다. 첫 번째는 모니터링 및 현상 분석 단계부터 시작된다. 이후 원인을 분석하는 제어·통제를 지나 최적화 분석, 예측·예방을 분석하는 지능 및 자율화에 이르게 된다. 특히 최후 단계에서는 공장 스스로를 진단하는 수준까지 도달하게 된다. 제조 AI 솔루션 업체 인터엑스는 제조 AI 기술을 기반으로 자율 공장을 실현하겠다는 목표 아래 산업 고도화에 기여하고 있다. 이 업체는 제조 AI 및 디지털 트윈 솔루션을 보유했다. 생산조건 최적화 AI 서비스 ‘Recipe.AI’, 품질 예측 및 최적화 AI 서비스 ‘Quality.A
4차 산업혁명은 디지털 전환(DX)을 촉진했고, 이 디지털 전환은 산업의 새로운 역군으로 데이터를 불러왔다. 수많은 산업에서 데이터를 활용하고 이 추세는 증가하고 있지만, 특히 제조 현장에서의 데이터는 제조 영역 고도화의 핵심인 ‘스마트 팩토리’의 주요 요소로 인식된다. 이 데이터는 ‘많이 모으는 것’이 아니라 필요한 데이터만 쏙쏙 도출해 ‘잘 쓰는 것’이 중요하다. 곳곳에 산개된 데이터도 다 같은 데이터가 아니라는 말이다. 데이터도 활용 목적과 쓰임새에 따라 다른 취급을 받는다. 데이터를 잘 쓰기 위해서는 극복하려고 하는 문제를 정의하는 것부터 데이터세트(Dateset)를 구축하는 것까지의 과정을 구조화하는 것이 필요하다. 제조 현장 내 장비와 공정도 사물인터넷(IIoT)을 통해 데이터를 구축하는 과정이 중요한데, 현재는 그 과정이 쉽지 않은 것이 현실이다. 지금도 수많은 공장에서 인공지능(AI)을 활용한 다양한 자동화 프로젝트를 진행하지만 그 수준을 아직 걸음마 단계로 평가된다. 거대언어모델(LLM)로 구축된 AI 모델을 현장에서 활용하는 작업자 입장에서는 똑같은 데이터를 모델에 이식하고 가동하면 같은 패턴의 결과가 도출되기를 원한다. 하지만 현재는 데이
이 글에서는 전력계통의 수급 조정·제어에 관한 기본적인 해설로서 거버너(Governor) 프리, 부하 주파수 제어(LFC), 경제 부하 배분 제어(EDC) 등에 대해 설명한다. 또한 재생가능 에너지(재에너지) 연계 확대 시의 수급 조정·제어 면의 영향과 대책, 광역적인 수급 조정·제어에 대해서도 간단히 소개한다. 주파수 변동의 발생 메커니즘 및 주파수 변동의 영향 1. 주파수 변동의 발생 메커니즘 전력계통에서는 부하(수요)와 발전(공급)의 균형이 깨지면 주파수가 변동하는데(예를 들어 부하보다 발전 쪽이 큰 경우에는 주파수가 상승한다), 이 원리에 대해 간단히 설명한다. 먼저 하나의 동기발전기를 생각한다(그림 1). 동기발전기에서는 증기터빈 등의 회전자를 회전시키려는 토크(Tm)와 전기적인 출력 토크(Te)가 균형을 이룬 상태에서 회전수(ω)가 일정하게 되고, 이것이 균형을 이루지 않은 상태에서는 동기발전기의 회전수가 상승 혹은 저하한다. 예를 들어 증기터빈 등의 토크 쪽이 크면, 그만큼이 동기발전기의 회전 에너지로서 축적되어 회전수가 상승한다. 이때, 동기발전기의 관성상수(M)가 클수록 회전수의 변화는 완만해진다. 전력계통에는 다수의 동기발전기가 있는데, 이
국제로봇연맹(IFR)의 조사 결과에 따르면, 미국 제조 기업들이 자동화에 대한 투자를 대폭 확대하고 있으며, 2023년 산업용 로봇 설치 대수가 12% 증가하여 44,303대에 달할 것으로 예상된다. 미국에서 로봇을 가장 많이 도입한 분야는 자동차 산업으로, 전기 및 전자 분야가 그 뒤를 잇고 있다. IFR은 자동차 부문의 매출이 1% 증가하여 2023년에 14,678대의 로봇이 설치되며, 이는 2022년 설치 대수가 47% 급증한 14,472대 이후의 기록적인 수치라고 보고했다. 이로 인해 자동차 및 부품 제조업체의 시장 점유율은 2023년 미국 내 전체 산업용 로봇 설치의 33%를 기록했다. IFR의 마리나 빌(Marina Bill) 회장은 "현재 자동차 제조업체들은 주로 전기자동차 전환을 촉진하고 노동력 부족에 대응하기 위해 로봇에 투자하고 있다"라고 말했다. 마리나 빌은 또한 ABB의 글로벌 마케팅 및 영업 로봇 부문 책임자이기도 하다. 전기 및 전자 산업의 설치 대수는 2023년에 37% 증가한 5,120대를 기록했으며, 이는 팬데믹 이전 기록인 2018년의 5,284대에 거의 도달한 수치다. 이 최신 결과는 미국 제조업에 설치된 전체 산업용 로봇의
산업혁명 이후, 제조업은 끊임없는 기술 혁신을 통해 생산성과 효율성을 높여왔다. 현재 제조업은 4차 산업혁명의 중심에 있으며, 그 중 하나의 핵심 기술은 로봇 비전 시스템이다. 특히 3D 로봇 비전 시스템은 현대 제조업에서 필수적인 요소로 자리잡고 있다. 이번 글에서는 제조업에서 왜 로봇의 눈이 필요한지와 이에 대한 시대적 흐름을 살펴보겠다. 로봇의 눈, 3D 비전 시스템의 필요성 1. 정확한 부품 처리와 조립 제조 공정에서 정확한 부품의 선택과 배치는 생산 효율성과 제품 품질에 직결된다. 전통적인 자동화 시스템은 고정된 위치에서 정형화된 작업만을 수행할 수 있지만, 3D 비전 시스템은 다양한 위치와 각도에서 부품을 인식하고 처리할 수 있어 더 유연한 생산 공정을 가능하게 한다. Pickit 3D 비전 시스템은 팔레트나 빈(통)에서 물체를 집어 원하는 위치에 정확하게 놓을 수 있도록 도와준다. 2. 숙련된 노동력 부족 문제 해결 제조업체들은 숙련된 노동력 부족으로 인해 어려움을 겪고 있다. 특히, 반복적이고 단순한 작업은 인력의 소모를 유발하며 생산성을 저하시킨다. 로봇 비전 시스템은 이러한 작업을 자동화하여 인력을 보다 고부가가치 작업에 투입할 수 있게 한
이제 대중들에게도 익숙해질 정도로 ESG가 많이 회자되고 있다. 관련 분야에 종사하지 않는 일반 소비자조차 각종 미디어와 공중파 광고를 통해 ESG를 경험하고 있으니 말이다. 더불어 ESG에 조금 관심 있는 사람이라면 공급망 ESG에 대해서도 들어봤을 것이다. 공급망 ESG는 기업이 조달 과정에서 전통적인 QCD(Quality, Cost, Delivery) 외 환경(Environment), 사회(Social), 지배구조(Governance) 등 비재무적인 영역에 대해 평가하고 관리하는 것을 의미한다. 국내 기준, 공급망 ESG는 약 5년 전 글로벌 ESG 평가에 공급망 ESG가 평가요소로 등장하기 시작했을 때부터 본격적으로 관심을 받기 시작했다. 다시 말해, 대기업은 가치사슬 내 ESG 리스크 관리라는 근본적인 목적을 차치하고서라도 동종산업 글로벌 기업과 ESG 평가 또는 경쟁상황에서 살아남기 위해 공급망 ESG를 관리할 수밖에 없는 상황이 펼쳐졌다는 의미다. 공급망 ESG의 속도 대기업의 공급망 ESG 평가를 시작으로 글로벌 ESG 평가에서는 공급망의 범위를 2차, 3차업체까지 확대 관리하기를 요구하고 있다. 또한 코스피 상장사를 대상으로 2030년까지 E
이 글에서는 카본 뉴트럴 달성을 위해 재생가능 에너지의 주력 전원화를 지향하는 전력 시스템에 관련된 논점을 개관하는 동시에, 여러 가지 과제 해결의 기수로 지목되고 있는 가상 전력 플랜트(Virtual Power Plant: VPP)에 관한 일본의 대응, 현시점의 달성 정도, 앞으로의 과제와 전망에 대해 다룬다. VPP란 다수의 축전지, 전기자동차, 급탕기 등의 축에너지 기기, 자가용 발전기나 에네팜(가정용 연료전지) 등의 창조에너지 기기, 에어컨, 조명, 생산 설비와 같은 전력 부하 등의 기기군을 통신망을 통해 통합 관리해 마치 단일 발전기처럼 기능시키는 기술을 가리키며, 에너지 매니지먼트의 한 형태라고 할 수 있다. 전력 시스템에서는 전기의 총발전량과 그 소비에 해당하는 총수요량이 어떠한 순간에서도 일치하지 않으면 안 된다. 기상 상황이나 시간대에 의해 발전 출력이 바뀌게 되는 태양광 발전이나 풍력 발전은 변동성 재생가능 에너지(Variable Renewable Energy: VRE)라고 불리며, 이들이 주류의 전원이 되는 상황에서는 전력 시스템의 운용이 어려워진다는 것을 쉽게 상상할 수 있다. 이러한 어려움을 극복하기 위해서는 전력의 수요 그 자체나 수
2023년 9월 미쓰도요는 세계 최고 수준의 정도를 자랑하는 CNC 3차원 측정기 LEGEX에 타쿠미(장인)의 기능을 더해 정도를 더욱 향상시킨 LEGEX 타쿠미 모델(이하 타쿠미 모델이라고 한다)을 발매했다(그림 1). 타쿠미 모델에서는 최대 허용 길이 측정 오차 : E0, MPE＝(0.23＋0.7L/1000)μm를 실현, 1m의 측정 오차가 0.93μm 이하가 되어 드디어 측정 정도가 서브 마이크로미터대에 돌입했다. 이 글에서는 타쿠미 모델 상품화까지의 경위와 타쿠미 모델의 특징에 대해서 설명한다. 또한 타쿠미 모델을 설명하는 데 있어, 미쓰도요의 기능 전승에 대한 대응도 빼놓을 수 없기 때문에 이에 대해서도 소개한다. 미쓰도요란 미쓰도요는 ‘정밀 측정으로 사회에 공헌한다’를 경영 이념으로 삼고 있으며, ‘측정’을 통해 제조에 종사하는 사용자의 지속적 발전과 가치 창조에 공헌하는 것을 염두에 두고 1934년에 창업했다. 아날로그식 마이크로미터 생산을 시작으로, 현재는 5,500종류 이상의 정밀 측정기기를 제조/판매하고 있는 세계 유수의 정밀 측정기기 종합 메이커이다. 미쓰도요의 3차원 측정기로 눈을 돌려 보면, 본체, 스케일, 컨트롤러, 프로브, 소프트웨
이더넷-APL은 PROCESS 계장표준으로 세계 전문 표준개발기구 4곳과 12개의 국제 자동화 메이커에서 합의하여 IEC/IEEE 등의 국제표준기관에서 공인된 새로 나온 신기술이므로, 자세한 설명과 해설이 필요하고 이 기술의 핵심 요체를 설명하는데 자세한 안내가 필요하므로 ‘이더넷-APL 길라잡이’라는 이름을 붙여 10~12회 정도로 내용을 안내 하고자 작명을 했다. 이번 호는 지난 회에 이어 계획 과정 체크리스트와 기능적 결합 및 차폐에 대해서 알아본다. 계획 과정 체크리스트 다음 체크리스트는 이 장에서 제시된 계획 단계를 요약한 것이다. 두 가지 체크리스트를 사용할 수 있다. 표 1은 폭발적인 대기가 없는 지역의 APL 계획을 위한 체크리스트이다. 표 2는 폭발적인 대기가 있는 지역의 계획을 위한 체크리스트이다. 모든 체크리스트에 주의하기 바란다. 전원이 공급되지 않는 트렁크는 [APS2021]에 아직 명시되어 있지 않다. 향후 개발 대상이다. 기능적 결합 및 차폐 다음 장에서는 APL 네트워크의 본딩 및 차폐 개념에 대한 권장 사항을 제공한다. 기능적 결합과 차폐는 두 가지 목적으로 사용된다. 첫째, 폭발성 대기를 점화시킬 수 있는 잠재적인 차이를 피한
웹·소프트웨어 개발시장 “상황 바뀌었다” 로봇 등 개발시장 “인력수급이 여전히 주요 난제” 지난 2020년, 대한민국의 모든 것을 바꿔놓았다고 해도 과언이 아닌 코로나바이러스는 취업시장에도 변화의 폭풍을 불러일으켰다. 코로나가 한창이던 시기, 기업의 규모를 불문하고 이른바 IT 전문인력, 개발자 수급 광풍이 불었다. 개발자들의 몸값은 부르는 게 값이 됐고 기업들은 높은 비용 출혈을 감수하고서라도 IT 개발 파트 강화를 위해 인력확보 전쟁에 뛰어들었다. 그렇다면 현재 개발자 인력시장의 분위기는 어떨까? IT 전문인력에 대한 수급은 여전히 코로나 때처럼 뜨거울까? 한 편에서는 개발인력 시장의 상황이 코로나때와는 정반대로 가고 있다고 말한다. 하지만, 다른 한 편에서는 여전히 전문적인 개발 인력을 구하는 데 어려움을 겪고 있다고도 한다. 업계에서 말하는 ‘개발자의 難(어지러울 난)’은 이제 정말 끝난 것일까? 현장의 목소리를 들어봤다. 개발 인력 공급이 수요를 추월한 시기…주도권은 이제 기업으로 흔히 ‘개발자’라고 하면 웹 등 홈페이지를 만들거나 솔루션을 위한 소프트웨어 프로그램을 구축하는 것을 떠올린다. 실제로 몇 년 전만 하더라도 기업들은 ‘IT만이 살길’이라
제조 산업에서의 자동화 도입은 선택이 아닌 필수인 양상으로 흘러가고 있다. ‘자율제조 시스템(Autonomous Manufacturing)’이 제조 영역의 최종 지향점으로 부각되는 최근 트렌드에서는 자동화가 그 교두보로 지목돼 영향력이 증대되는 중이다. 그 과정에서 장비 및 설비를 자동으로 제어하는 기술은 제조 시스템에서 핵심으로 부상했다. 이를 위해 시스템 통합부터 데이터 인터페이스, 전기, 네트워크 구축까지의 설계부터 각종 설비가 제자리에 배치되는 단계를 거쳐 하나의 플랜트가 건설된다. 산업 자동화 솔루션 기술업체 ‘동우-GCS’는 이러한 과정을 지원하면서도, 생산관리프로그램(MES)·PIMS(Portfolio Investment Management System)·SCADA·PLC 및 DCS 제어·공정 데이터 분석 및 예측 등 솔루션을 제공한다. 최민우 동우-GCS 대표는 “국내외 플랜트 구축·증설뿐만 아니라 운영까지 담당하는 자동화 전문 기술을 제시하고 있다”며 “이는 정보기술(IT)과 운영기술(OT)을 통합한 전사 표준 플랫폼 솔루션 ‘G-CAP(Glocal Control Audit Protocol)’이 우리 비전의 DNA”라고 소개했다. 산업 자동화
차세대 메모리 소자인 '강유전체' 내부의 분극 이론이 20년 만에 실험으로 입증됐다. 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 양용수 교수 연구팀은 포항공대, 서울대, 한국기초과학지원연구원, 미국 로런스 버클리 국립연구소·아칸소대 연구팀과의 국제협력 연구를 통해 강유전체 내부의 3차원 소용돌이 형태 분극 분포를 실험적으로 처음 증명했다고 30일 밝혔다. 강유전체는 스스로 자화 상태를 유지할 수 있는 강자성체처럼 외부 전기장 없이도 분극 상태를 유지할 수 있는 물질이다. 강자성체를 nm(나노미터·1nm = 10억분의 1ｍ) 크기로 작게 만들면 자석의 성질을 잃어버리게 되는데, 나노 강유전체가 어떤 성질을 갖게 되는지는 알려지지 않았다. 로랑 벨라이쉬 아칸소대 교수팀은 20년 전 아주 작은 나노 크기의 0차원 강유전체 내부에 특이한 형태의 분극 분포가 발생할 수 있음을 이론적으로 제시했다. 차세대 메모리 소자로 응용하기 위해서는 이런 분극 분포를 제어하는 기술이 핵심인데, 분극 측정이 어려운 탓에 실험적으로 규명되지 못했다. 연구팀은 전자현미경으로 다양한 각도의 투과전자현미경 이미지를 획득한 뒤 재구성 알고리즘을 통해 3차원으로 재구성, 원자 분해능 전자토모그래피 기
중소벤처기업부는 29일 ‘2024년도 1분기 중소기업 수출 동향’을 발표했다. 1분기 중소기업 수출은 277.6억 달러로, 전년동기대비 3.6% 증가했다. 중소기업 수출 증가의 주요 원인으로는 화장품, 플라스틱제품을 중심으로 하는 주력 제품 수출 호조세와 주력 시장인 미국의 경기 호황에 따른 수요 증가로 분석된다. 특히 2023년 4분기(+1.6%)부터 플러스로 전환된 중소기업 수출은 올해 1분기도 증가를 기록하며 2분기 연속으로 반등세를 이어가고 있다. 월별로 보면 1월 중소기업 수출은 전년동기대비 18.2% 대폭 상승했으나, 2월(△1.0%), 3월(△3.7%)의 경우 조업일수 감소로 인해 수출액이 소폭 감소했다. 1분기 10대 중소기업 주요 수출품목 중 화장품, 플라스틱제품, 자동차 부품, 반도체제조용장비, 기타기계류, 반도체, 전자응용기기 등 7개 품목 수출이 전년동기대비 증가했다. 특히 화장품 수출의 경우 對중국 수출 플러스 전환, 상위 10개국 중 8개 국가에서 두 자릿수 증가율을 보이며 품목 수출액 1위를 달성했다. 1분기 10대 주요 수출국 중 미국, 베트남, 러시아, 홍콩, 인도, 멕시코, 대만 등 7개 국가에서 수출이 전년동기대비 증가했다.
CJ대한통운, BYC 물류센터 신규 인증 국토교통부는 5월 28일 CJ대한통운 용인 물류센터, BYC 완주 물류센터를 ’24년 제1호 스마트물류센터로 인증했다. 스마트물류센터 인증제도는 첨단·자동화된 시설, 장비 및 시스템을 도입해 효율성·안전성·친환경을 갖춘 물류센터를 국가가 스마트물류센터로 인증하는 제도이다. ‘21년제도이다. ’21년 7월 도입 이후 이번 인증까지 총 45개소를 인증했다. 스마트물류센터로 인증받으면 건축 또는 첨단·자동화 장비 구입에 필요한 비용의 대출이자 일부(0.5~2%P)를 지원받을 수 있다. 그간 인증 받은 45개 스마트물류센터는 총 9,318억 원 규모의 대출에 대해 일부 이자를 지원(’23년 말 기준 143억 원)받고 있다. 이번에 1등급 인증을 받은 CJ대한통운 용인 물류센터는 3개 온도 대역(상온, 냉장, 냉동)으로 구성되어 다양한 고객사의 입고부터 출고까지 책임지는 대표적인 풀필먼트(Fulfillment,주문 처리 ) 물류센터이다. 로봇 등의 자동화 설비와 가상모형을 기반으로 한 모니터링 시스템을 도입하여 효율적인 운영관리가 가능한 환경을 구축하였다. BYC 완주 물류센터는 자동화 물류시스템을 통해 보관·분류·출고를 일원
전기차 등에 쓰이는 리튬이온전지가 급속충전 조건에서도 안정성을 확보할 수 있게 해주는 기술이 개발됐다. 한국전기연구원(KERI, 이하 전기연) 전기소재공정연구센터 최정희 박사팀은 한양대 이종원 교수팀, 경희대 박민식 교수팀과 함께 ‘산화알루미늄 코팅 기반 음극 표면처리 기술’ 개발에 성공했다고 27일 밝혔다. 전기차 보급 확대를 위해서는 주행거리 상승, 안전성 확보, 사용자 편의를 위한 빠른 충전 속도 등이 뒷받침돼야 한다. 이를 실현하기 위한 고에너지밀도의 리튬이온전지를 설계하기 위해서는 전극 두께가 두꺼워야 하는데, 이 경우 지속적인 급속충전 시 열화(deterioration·성능 등이 떨어지는 것) 등 전지 성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 연구팀은 리튬이온전지 음극 극판 표면에 1㎛(마이크로미터) 이하의 아주 작은 산화알루미늄 입자를 부분 코팅함으로써 기술 개발에 성공했다. 산화알루미늄은 가격이 저렴하고 전기 절연성이 우수하다. 또 내열성, 화학적 안정성, 기계적 특성 등을 갖춰 각종 세라믹 분야에서 널리 쓰인다. 연구팀은 산화알루미늄 입자가 리튬이온전지 음극과 전해질 간 계면(interface·2개 상(相) 사이 경계면)을 효과적으로 제어하고, 리튬
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