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
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
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
무선 기능 필요한 의료·건강관리 웨어러블 기기 등에 적용 기대 높아 국내 연구팀이 세계 최초로 마음대로 늘리거나 줄여도 무선통신 성능을 유지하는 ‘전자피부’ 개발에 성공했다. 과학기술정보통신부는 한양대학교 정예환 교수와 유형석 교수 공동연구팀이 세계 최초로 고무처럼 형태를 변형해도 무선통신 성능을 유지하는 전자피부 개발에 성공했다고 23일 밝혔다. 특히 전자피부 기술을 기반으로 한 웨어러블 기기는 의료와 건강관리 등 다양한 분야에서 활발히 적용할 수 있어 가치가 높다. 한편 이번 연구 성과는 과기정통부 기초연구사업(우수신진연구) 등의 지원으로 수행한 것으로, 국제학술지 ‘네이처’에 23일(현지시간 22일 16시) 게재됐다. 웨어러블 기기가 제대로 동작하려면 신축성을 갖는 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 소자와 회로가 필수적이다. 하지만 무선주파수(RF) 회로는 고주파에서 동작하는 특성상 아주 조금만 늘어나거나 구부러지기만 해도 회로의 작동 주파수 대역이 변화해 통신이 끊기거나 전력 송·수신 효율이 급격하게 낮아지는 한계가 있다. 때문에 피부 표면과 같이 물리적으로 변화하는 환경에서 제 기능을 수행하려면 신축성을 가지면서 어떠한 조건에서도 무
국내 연구진이 세계 최대 규모의 암조직 데이터베이스를 구축하는 데 성공했다. 한국과학기술원(KAIST)은 의과학대학원 박종은 교수·바이오뇌공학과 최정균 교수와 삼성서울병원 이세훈 교수 연구팀이 1500명의 암·정상조직 샘플과 30종의 암종을 아우르는 최대 규모의 단일세포와 공간전사체 데이터베이스를 구축했다고 22일 밝혔다. 이를 바탕으로 면역치료(우리 몸속 면역세포를 이용한 암 치료)의 예후를 예측하는 데 중요한 특정 형태의 세포상(세포의 형태)을 보고했다. 공간전사체는 전사체(유전체에서 전사되는 RNA 총체)의 위치 정보를 말한다. 전사체의 공간 정보를 통해 단일세포의 위치를 파악함으로써 세포들의 3차원 배열을 정량적으로 측정할 수 있다. 연구팀은 1000개의 암 환자 조직샘플과 500여명의 정상 조직 샘플에 대한 단일세포 전사체 데이터를 30종의 암종에 대해 수집, 대부분 암에 대한 세포 지도가 총망라된 '전 암종 단일세포 지도'(pan-cancer single-cell atlas)를 구축했다. 내과 전문의가 포함된 연구진이 암 조직을 구성하는 100여개의 세포 상태를 규정, 이들의 발생빈도를 바탕으로 암종별 조직의 상태를 분류했다. 또 미국 암 환자 공
국내 연구진이 청색 유기발광다이오드(OLED) 발광층의 핵심 성질을 예측하는 인공지능(AI) 모델을 개발했다. 김재민 중앙대 첨단소재공학과 교수 연구진은 이준엽 성균관대 화학공학부 연구진과 공동연구를 통해 청색 OLED의 삼중항 발광 비율을 99% 이상의 정확도로 예측하는 AI 모델을 개발했다고 중앙대가 16일 밝혔다. 청색 OLED는 적색·녹색 OLED에 비해 발광 에너지가 큰 대신 수명이 짧다. 이 때문에 전자를 빛으로 전환하는 효율이 낮은 대신 수명이 긴 '삼중항 융합 형광' 발광체를 활용한다. 연구진이 개발한 AI 모델은 이 삼중항 융합 속도를 99.2%, 삼중항 발광 비율을 99.9% 정확도로 예측해냈다. 이번에 개발된 AI 모델을 활용하면 청색 OLED 발광체 데이터베이스를 구축하는 과정이 단순해지고 OLED 소재·소자 개발이 빨라질 것이라고 중앙대는 전망했다. 이번 연구 결과에 대한 논문은 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼스'(Advanced Materials)에 게재됐다. 헬로티 김진희 기자 |
한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 최남순 교수 연구팀이 전기차 배터리에 쓰이는 리튬인산철 양극의 낮은 전자전도도를 개선한 전해질 첨가제를 개발했다고 16일 밝혔다. 전기차의 전력원인 리튬이온 배터리의 양극활물질로는 삼원계 니켈·코발트·망간(NCM), 리튬인산철(LFP) 등 소재가 쓰인다. 리튬인산철 양극은 가격이 저렴하고 안전성이 높아 보급형 전기차 시장에서 주목받고 있지만, 낮은 리튬 이온의 확산 속도와 전자전도도 때문에 에너지 밀도가 낮아 저온 조건에서는 성능이 크게 떨어지는 한계가 있다. 연구팀은 리튬인산철 양극과 흑연 음극으로 된 리튬이온 이차전지에 전해질을 첨가해 수명을 높이는 기술을 개발했다. 전해질 첨가를 통해 안정성을 높여 셀투팩(기존 배터리 구성에서 모듈 단계를 제거하고 팩에 직접 셀을 조립하는 방식으로 에너지 밀도를 높일 수 있는 기술) 방식을 적용, NCM과 동등한 수준의 에너지 밀도를 확보할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 개발된 전해질 첨가제는 내열성과 전도성이 우수한 전극 계면 층을 형성해 리튬인산철 양극과 흑연 음극으로 구성된 전지의 구동 온도인 45도 500회, 25도 1000회 충·방전 후에도 각각 초기용량의 80.8%,
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 전원이 공급되지 않는 트렁크를 사용한 모범 사례 계획과 산업용 이더넷을 필드 스위치에 적용한 모범 사례 계획의 예에 대해서 알아본다. 그림 1은 단면이 1.5mm²(16AWG)인 APL 트렁크 케이블을 사용하면 두 APL 필드 스위치 각각에 최대 2개의 APL 필드 장치를 연결할 수 있음을 보여준다. 단면이 2.5mm²(14AWG)인 APL 트렁크 케이블을 사용하면 장치 수가 APL 필드 스위치당 3개로 증가한다. 모범 사례가 요구사항이나 독자에게 맞지 않을 경우 사용된 구성 요소의 개별 데이터를 기반으로 등급을 개별적으로 계산할 수 있다. APL 필드 스위치와 APL 필드 장치의 전력은 APL 트렁크 케이블을 통해 전달되어야 한다. 앞의 예를 통해 APL 필드 스위치
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 동력 APL 트렁크를 사용하는 샘플 응용프로그램에 대해서 알아본다. 가용성 고려사항 중복 개념은 상위 네트워크의 중복구조에 의존하므로 중복에 대한 더 이상의 정보는 제공되지 않는다. 자세한 것을 알고자 한다면 APL 프로젝트에 협력하는 기관 국제인 SDO(표준 개발 조직) 중 한 곳의 홈페이지에 문의하면 자세한 정보를 요청하면 정보를 받아 볼 수가 있을 것이다. 모범사례 계획 예시 이 장에서는 APL 네트워크의 계획을 위한 모범사례를 제공한다. 이 장의 목적은 전형적인 네트워크 토폴로지를 계산이나 추가적인 고려 없이 그대로 재사용할 수 있다는 것이다. 1. 전원 공급형 APL 트렁크를 사용한 모범사례 계획의 예 이후의 예제들은 동력 APL 트렁크를 사용하는 샘플 응용프
낮은 온도에서 원자층 두께의 막을 균일하고 안정적으로 입힐 수 있는 공정 기술이 개발됐다. UNIST 반도체 소재·부품 대학원 및 신소재공학과 서준기 교수팀은 중국과학원 선전선진기술연구원 Feng Ding 교수, 세종대학교 김성규 교수, UNIST 정창욱 교수팀과 함께 유기금속화학기상증착법(Metal-organic chemical vapor deposition, MOCVD)을 활용해 200도의 저온에서 주석 셀라나이드계 소재별 맞춤형 공정법으로 얇은 막을 웨이퍼 단위의 대면적에 증착시킬 수 있는 박막 증착 공정법을 개발했다고 2일 밝혔다. 유기금속화학기살증착법은 화학반응에 참여하는 기체상의 전구체를 활용해 우수한 정밀성을 가지는 차세대 공정법이다. 반도체의 재료가 되는 웨이퍼 정도의 큰 면적에도 박막을 증착시킬 수 있다. 하지만 반응물을 합성시키기 위해선 650도 이상의 높은 온도로 리간드를 분해해야 했다. 연구팀은 전자소자, 광학소자, 열전소자 등 다양한 분야에서 연구 중인 2종의 주석 셀레나이드계 물질(SnSe2, SnSe)에 유기금속화학기상증착법을 적용했다. 2종의 주석 셀레나이드 박막 모두 웨이퍼 단위의 수 나노 수준 두께로 균일하게 증착시켰다. 연구
자율제조 실현 위한 새로운 카메라 라인업·기능 업데이트 3D 로봇 비전 솔루션의 선두 공급업체인 픽잇 3D(Pickit 3D)가 새로운 버전 3.4를 출시했다. 이번 버전은 5월 2일부터 사용할 수 있으며, 기존 제품보다 발전된 2세대 카메라 제품군을 도입했다. 또한 보안과 애플리케이션 모니터링 기능을 강화하고 소프트웨어 플랫폼에도 여러 개선을 추가하여, Pickit 3D 비전 플랫폼의 기능을 크게 확장했다. 이 업그레이드는 여러 카메라 브랜드와의 호환성을 강화하며, 더욱 다양한 3D 로봇 비전 애플리케이션을 지원하는 중요한 발전이다. 3D 로봇 비전 채택 증가 3D 로봇 비전 기술은 물체를 ‘보고’, 작업을 수행할 수 있게 하여 로봇이 높은 유연성, 효율성 및 안전성을 가지고 비용을 최적화하도록 돕는다. 이로 인해 제조부터 물류에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 빠르게 채택되고 있다. Pickit 3D는 빈 피킹, 팔레트 제거, 조립, 표면 처리 등 다양한 자동화 시나리오를 지원하는 다목적 3D 로봇 비전 플랫폼으로, 시장에서 성공적으로 자리 잡았다. 2023년에는 역대 최고의 성장률을 기록하며 40개국 이상에서 설치됐다. 이러한 성장을 지속하기 위해, P
선별장이나 포장 설비에서 과일과 채소를 분류하는 것은 엄청나게 복잡한 일이다. 온갖 것의 크기, 색상, 흠집을 검사해야 한다. 게다가 상품이 소비자에게 도착했을 때 품질을 보장하기 위해서는 이 작업을 지극히 신속하게 처리해야 한다. 과거에는 이 모든 작업을 위해서 사람의 손을 거쳐야 했다. 다수의 인원이 일일이 과일을 선별하고 포장했다. 오늘날에는 크고 작은 업체들이 이러한 작업을 머신비전을 사용해서 처리한다. 산업용 장비로 고품질 광학 조명 플랫폼, 이미지 포착 하드웨어, 섬세하게 맞춤화된 소프트웨어를 사용해서 고품질 이미지를 획득하고 정확하게 불량을 감지한다. 이와 같은 방법으로 머신비전을 사용해서 효율, 품질, 신뢰성을 크게 높이게 되었다. 불량 감지의 복잡함 각각의 소매업자나 고객들마다 불량 감지에 대한 요구가 다를 수 있다. 더욱이 식품은 검사 시점의 상태에 따라서 수명이 제각각이다. 문제를 더 복잡하게 하는 것은, 사람 눈으로 검사한다고 했을 때 불량을 분류하는 것이 꽤 주관적이라는 것이다. 그리고 이러한 모든 작업을 아주 신속하게 처리해야 한다. 포장 업체들은 특히 그렇다. 의료 분야처럼 완벽한 정밀도를 요구하는 것은 아니나, 이 처리 과정이 신
위치추적, 내비게이션 및 타이밍(PNT) 데이터를 활용하는 제품 또는 서비스 개발자에게 2024년은 흥미로운 한 해가 될 것이다. 인공지능(AI)과 에지 컴퓨팅이 지속적으로 발전하고 저궤도(LEO) 위성의 가용성이 부상함에 따라, 향후 12개월 동안 고정밀 위치 및 타이밍 정보를 획득하기 위한 새로운 방법이 등장하는 것을 보게 될 것이다. 그리고 새로운 제품 및 서비스의 출시 시간을 앞당길 기회도 생겨난다. 이 글에서는 AI, 에지 컴퓨팅, LEO 위성이 2024년에 위치추적, 내비게이션, 타이밍 산업에 어떤 기회를 가져올 것인지에 대해 살펴본다. AI : 고정밀 위치추적 데이터 수행 위한 새로운 방식 제공 다른 모든 기술 산업 분야처럼, 위치추적, 내비게이션, 타이밍 역시 생성형 AI와 머신러닝(ML)을 포함한 AI 기술의 발전에 영향을 받고 있다. AI와 머신러닝은 높은 컴퓨팅 성능을 요구하기에 소비가전 웨어러블이나 무선 추적 태그 같은 저전력 기기에는 사용하기가 여전히 까다롭겠지만, 산업용과 차량용 애플리케이션의 경우는 얘기가 다르다. 예컨대 차량 분야에서는 많은 차량이 강력한 온보드 프로세서를 탑재하고 있다. 이는 AI와 머신러닝을 사용해 GNSS 데
미쓰비시전기는 제조 분야의 디지털 전환을 위해 스카다(SCADA) 솔루션인 ‘제네시스 64’를 활용하여 공장 자동화와 효율적인 데이터 관리를 추진하고 있다. 이 솔루션은 다양한 오픈 프로토콜과 장비 호환성을 지원하며, 실시간 데이터 추적과 3D 시각화를 통해 공장의 실시간 관리를 가능하게 한다. 또한 미쓰비시전기는 이펙토리 얼라이언스와의 파트너십을 통해 맞춤형 솔루션을 제공하고 있으며, 이를 통해 공장의 낭비를 줄이고 생산성을 증대시키는 것을 목표로 한다. 뿐만 아니라 데이터 분석과 에너지 관리 기능을 통해 공장 운영의 효율성을 높이고, 비용 절감과 지속 가능한 제조 환경을 조성하는 것을 추구한다. ‘제네시스 64’를 활용한 제조 현장의 디지털 전환은 어떤 모습일지, ‘2024 스마트 제조 대전망 온라인 컨퍼런스’에서 한국미쓰비시전기 이승재 그룹장이 발표한 내용을 정리했다. 제조 분야에서 디지털 전환이 진행되면서 제조 공정에 대한 시각화·가시화 전략이 요구되는 추세다. 기존에는 작업자가 직접 제조 현장을 순찰하면서 압력 게이지, 센서값 등을 수집·점검·감시했다. 이를 극복하기 위해 탄생한 기술이 바로 스카다(SCADA) 소프트웨어다. 미쓰비시전기오토메이션는
첨단 기술의 융합과 디지털 변환은 비즈니스에 역동적인 변화를 가져오고 있다. 제조업체들은 이런 변화를 받아들이고 적응하는 것이 중요해지고 있다. 해당 변화는 단순히 기존 프로세스를 변경하는 것이 아니라, 제조 실행 및 전략의 새로운 시대를 예고하는 패러다임의 변화를 의미한다. 엠아이큐브솔루션 박양호 연구소장은 ‘2024 스마트 제조 대전망 온라인 컨퍼런스’에서 제조업 패러다임을 바꿀 디지털 트윈의 적용 사례 및 구축 방안을 소개했다. 그 내용을 정리했다. 디지털 트윈이란 단어는 2002년 미시건대 마이클 그리브스 교수가 PLM에서 최초의 디지털 트윈 개념을 정립한 것으로 인정받고 있다. 여기서 PLM은 현재 대부분 기업에 적용되어 있는 PLM 개념이 아닌, 제품 탄생에서 죽음까지 제품의 전체 수명 주기를 통합하고 운영을 최적화하는 전략을 말한다. 현재 대부분 PLM 솔루션들이 수명 주기 초기 단계인 제품 개발 단계의 솔루션으로 자리 잡고 있다. PLM은 인더스트리4.0 시대에 들어서 디지털 트윈이라는 이름으로 다시 명명됐다. IoT, 로봇, PLC 기술 고도화, ERP 시스템 등의 고도화, 5G 통신, 빅데이터 분석 등 ICT 기술이 뒷받침되면서 전체 라이프
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