스마트팩토리 구현을 위한 핵심 ICT 기술로 자리매김 기대 한국광기술원은 머신비전 카메라용 자동초점 무선제어 기술을 개발했다고 지난 5일 밝혔다. 기존 머신비전 카메라는 상업용 카메라와는 달리 기기 자체에서 자동으로 초점을 조절하는 기능이 없기에, 특정 부품을 검사하기 위해서는 고정 배율로만 촬영해야 하는 불편함이 있었다. 하지만 최근 다품종소량생산 환경에 따라, 머신비전 카메라도 다양한 부품 측정을 위한 자동초점 조절 기능이 필요하다는 요구가 증가해왔다. 한국광기술원 지능형광학모듈연구센터(N-Facility) 한승헌 박사 연구팀이 개발한 본 기술은, 기존 상용화 자동초점 교환렌즈를 머신비전 카메라와 결합할 수 있게 한 기술이다. 개발한 교환렌즈 무선제어 모듈은 광학 초점 조절용 거리 측정장치를 탑재하여 ▲자동으로 초점 조절이 가능하면서도 ▲블루투스를 활용하여 무선으로 제어 가능한 장점이 있다. 초점 조절용 거리 측정장치의 최대 측정 거리는 2m로 최소 1mm 이내의 거리정밀도를 가지고 있으며, 무선제어 기능은 최대 10m 거리에서도 스마트폰 애플리케이션으로 제어할 수 있다. 박종복 한국광기술원 지능형광학모듈연구센터장은 “머신비전 무선제어 기술은 4차 산업혁
카이스트(KAIST)는 신소재공학과 스티브 박, 전기및전자공학부 정재웅 교수 공동 연구팀이 높은 전도도와 내구성을 가지는 액체금속 복합체를 이용해 건강 모니터링 및 치료를 위한 개인 맞춤형 전자문신을 즉석으로 구현할 수 있는 기술을 개발했다고 지난 4일 밝혔다. 기존의 전자문신(e-tattoo)은 주로 얇은 박막 위에 전도성 물질을 패터닝 하는 방식으로 만들어졌다. 하지만 소자를 일률적인 공정을 통해 제작해야 하기 때문에, 시술자의 요구를 즉석에서 반영할 수 없었다. 또 기판의 존재로 인한 제한된 신축성과 통기성은 사용을 제한하는 단점이 있었다. 나아가서 기존의 비싸거나 상대적으로 전도성이 낮은 신축성 재료들과 달리 금속처럼 전도성이 높으면서도 상대적으로 저렴한 재료를 이용해야 전자문신의 적용성을 높일 수 있었다. 이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 액체금속 복합체 기반의 현탁액(suspension)을 이용해 전자문신을 구현할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 전도성이 우수하고 상대적으로 저렴하면서 생친화성도 우수한 갈륨기반의 액체금속을 백금으로 기능화된 탄소나노튜브와 함께 팁소니케이션을 통해 현탁액을 만들어 전자문신에 사용될 수 있는 잉크를 제작하였다. 추
KAIST 전산학부 한동수 교수 연구팀이 실내외 환경 구분 없이 정밀한 위치인식이 가능한 `실내외 통합 GPS 시스템'을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번에 개발된 실내외 통합 GPS 시스템은 실외에서는 GPS 신호를 사용해 위치를 추정하고 실내에서는 관성센서, 기압센서, 지자기센서, 조도센서에서 얻어지는 신호를 복합적으로 사용해 위치를 인식한다. 이를 위해 연구팀은 인공지능 기법을 활용한 실내외 탐지, 건물 출입구 탐지, 건물 진입 층 탐지, 계단/엘리베이터 탐지, 층 탐지 기법 등을 개발했다. 아울러 개발된 각종 랜드마크 탐지 기법들을 보행자 항법 기법(PDR)과 연계시킨 소위 센서 퓨전 위치인식 알고리즘도 새롭게 개발했다. 지금까지는 GPS 신호가 도달하지 않는 공간에서는 무선랜 신호나 기지국 신호를 기반으로 위치를 인식하는 것이 보통이었다. 하지만 이번에 개발된 실내외 통합 GPS 시스템은 신호가 존재하지 않고 실내지도가 제공되지 않는 건물에서도 위치인식을 가능하게 하는 최초의 기술이다. 연구팀이 개발한 알고리즘은 구글, 애플의 위치인식 서비스에서는 제공하지 않는 건물 내에서의 정확한 층 정보를 제공할 수 있다. 비전이나 지구 자기장, 무선랜 측위 방식과
지스트, 장시간 성능 유지되는 금속 캡슐화된 유기 반도체 광음극으로 모듈 개발 국내 연구진이 비교적 저렴하고 효율적인 유기 반도체 기반 광전극을 활용하여 장시간·대량 수소 생산이 가능한 대면적의 모듈 시스템을 개발했다. 태양열을 이용해 이산화탄소 배출 없이 수소를 효율적으로 생산하는 친환경 광전기화학(光電氣化學) 물분해 기술, 이른바 ‘그린(green) 수소’ 생산 기술의 효율성 향상과 안정성 개선을 통해 실용화를 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다. 유기 반도체는 다른 반도체 소재에 비해 비교적 저렴하고 다양한 공정 방법을 가지고 있어 대규모·대면적 생산에 용이하고 에너지 전환 효율이 높아 유망한 광전극 소재로 꼽힌다. 그러나 유기 물질 자체가 수분에 취약해 광전기화학 물분해를 통한 수소 생산 실용화를 위해서는 유기 반도체 성능의 큰 저하 없이 장시간 구동하게 하는 기술 개발이 시급하다. 지스트(광주과학기술원)는 신소재공학부 이상한 교수 연구팀은 태양에너지로부터 다량의 수소 생산을 가능하게 하는 유기 반도체 광전극 기반 모듈 시스템을 선보였다고 밝혔다. 연구팀은 광전극 내에 수분이 침투되는 것을 막아 유기 반도체가 장시간 구동할 수 있도록 하는 금속 캡슐화
마이크로 LED 실장공정 기술적 난제 해결 한국광기술원은 팬아웃 방식의 새로운 마이크로LED 기술을 개발했다고 15일 밝혔다. 팬아웃 기술은 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 마이크로LED를 웨이퍼 또는 패널 단위의 임의 기판에 대량 전사한 후, 칩 위에 외부와 전기적으로 연결되는 패드를 반도체 공정을 통해 재배열하는 기술이다. 기존 반도체 패키징 공정에는 널리 활용되고 있었으나, 마이크로LED 기술에 적용한 것은 이번 기술 개발이 처음이다. 기존 마이크로LED 기술은, R/G/B 칩의 전극을 인쇄회로기판 또는 박막트랜지스터의 전극과 개별적으로 접속해 주는 실장 공정이 필수이다. 마이크로LED 칩의 크기가 작아질수록 전극의 크기도 함께 작아지기에 실장 시 더 높은 정밀도를 가지는 소재 및 장비 개발이 필요하다. 이는 마이크로LED 디스플레이 상용화에 걸림돌이 되고 있다. 반면, 팬아웃 기술은 10마이크로미터 이하 칩 크기에도 적용 가능할 뿐만 아니라 재배열된 전극을 통하여 인쇄회로기판 또는 박막트랜지스터의 전극과 접속할 수 있어, 기존의 실장 공정에서 나타날 수 있는 여러 기술적 난제를 해결했다는 장점이 있다. 한국광기술원 마이크로LED디
우주·항공·국방·에너지 등 핵심 극한산업 설계의 안정성·효율성 향상에 기여 우주 극한환경 견디는 초고온 내열소재 측정 돌파구 확보 한국표준과학연구원(KRISS)이 3,000K(켈빈) 이상의 초고온 환경에서 내열소재의 열물성을 정밀측정할 수 있는 기술을 개발했다. 지난 6월 21일 한국이 발사에 성공한 누리호는 3,773 K에 달하는 초고온 연소가스를 배출해 추진력을 얻었다. 냉각장치를 고려하더라도 발사체에 사용되는 합금소재는 3,000K 이상의 초고온을 견뎌야 한다. 우주 발사체나 항공기 엔진, 핵융합로 등의 극한환경에서는 녹는점이 높은 티타늄, 텅스텐 등의 내열금속소재가 주로 사용된다. 작동 온도가 높을수록 효율이 향상되나, 금속은 고온에서 부피가 팽창하므로 안정적인 설계를 위해서는 소재가 열에 반응하는 성질인 열물성을 정확하게 파악하는 것이 필수적이다. 상용 열물성 측정장치는 시료에 직접 접촉하는 방식으로, 측정 가능한 최고온도가 2,000 K 수준이다. 그보다 높은 온도의 시료는 비접촉식으로 측정해야 정확한 값을 얻을 수 있어 정전기를 통한 공중부양장치를 사용한다. 이 장치는 우리나라 외에 미국, 독일, 중국, 일본 등 항공우주분야 강국들만 보유한 장치
화학연, 자가치유 코팅 소재 기술 개발 자동차 표면이 긁혔을 때 햇빛을 쬐면 30분만에 스스로 원상 복구되는 투명한 보호용 코팅 소재가 개발됐다. 보호용 코팅 소재는 제품 본래의 색이 드러날 수 있도록 무색투명해야 하고, 고가 제품의 표면을 보호해야 하므로 내구성이 좋아야 한다. 특히 자동차 보호용 코팅 소재는 온도 등 외부 변화에 크게 영향받지 않아야 한다. 이러한 조건을 모두 만족시키면서 자가치유 기능을 부여하기가 지금까지는 매우 어려웠다. 자가치유가 잘 되려면 분자의 이동이 자유로워야 해서 내구성이 약하며, 자가치유를 일으키는 특정 조건 때문에 코팅 소재의 성능이 떨어질 수 있기 때문이다. 한국화학연구원은 김진철, 박영일, 정지은 박사 연구팀이 위 조건을 모두 만족시켜 기존 보호용 코팅 소재와 내구성 등의 성능이 동일하면서도 햇빛만으로 자가치유되는 투명한 코팅 소재를 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 자동차 모형에 신소재를 코팅하고 표면에 흠집을 낸 후, 한낮 햇빛에 30분 정도 노출시키자 흠집이 완전히 사라지고 코팅 소재의 표면이 회복되는 것을 확인했다. 또한 돋보기를 이용해 빛을 모으면 30초 후 흠집이 완전히 없어지는 것을 확인했다. 개발된 소재에 햇빛
Journal of Materials Chemistry A 표지논문 선정 국내 연구진이 비교적 저렴하고 효율적인 유기 반도체 기반 광전극을 활용하여 장시간·대량 수소 생산이 가능한 대면적의 모듈 시스템을 개발했다. 태양열을 이용해 이산화탄소 배출 없이 수소를 효율적으로 생산하는 친환경 광전기화학 물분해 기술, 이른바 ‘그린 수소’ 생산 기술의 효율성 향상과 안정성 개선을 통해 실용화를 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다. 유기 반도체는 다른 반도체 소재에 비해 비교적 저렴하고 다양한 공정 방법을 가지고 있어 대규모·대면적 생산에 용이하고 에너지 전환 효율이 높아 유망한 광전극 소재로 꼽힌다. 그러나 유기 물질 자체가 수분에 취약해 광전기화학 물분해를 통한 수소 생산 실용화를 위해서는 유기 반도체 성능의 큰 저하 없이 장시간 구동하게 하는 기술 개발이 시급하다. 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 이상한 교수 연구팀은 태양에너지로부터 다량의 수소 생산을 가능하게 하는 유기 반도체 광전극 기반 모듈 시스템을 선보였다. 연구팀은 광전극 내에 수분이 침투되는 것을 막아 유기 반도체가 장시간 구동할 수 있도록 하는 금속 캡슐화 기술을 적용, 현재까지 보고된 유기 반
서론 과거에 주로 디스플레이의 검사 용도로 사용되던 머신 비전은 근래에 들어 그 범용성을 점차 확장하고 있다. 현재의 머신 비전은 PCB, 반도체, 2차 전지를 포함한 대부분의 산업 환경에 사용되고 있다. 이와 같은 트렌드의 변화로 훨씬 더 복잡한 형태의 Defect를 검사하고자 하는 니즈가 증가하고 있다. 머신 비전에서 사용하는 검사 방법도 고객의 니즈에 맞춰서 발전하고 있다. 이에 우리는 비전 검사에 사용할 수 있는 다양한 빛의 특징을 확인하고 이 특징들을 사용하는 사례를 소개하려 한다. 이를 통해 단순히 2D, 3D로 구분 현재의 검사 기술을 더 다양한 방향에서 접근하고 다양한 니즈에 적합한 검사 방법을 찾을 수 있기를 기대해본다. 빛의 특징 머신 비전에서는 렌즈를 이용해 보고자 하는 불량을 검출하는 검사법을 중심으로 발전을 해왔다. 이는 빛의 밝기 특성을 이용한 검사법이다. 실제로 빛은 밝기라는 특징 외에도 아래와 같은 다양한 특징들을 가지고 있다. 다양한 빛의 특징들은 모두 검사에 사용될 수 있다. 빛의 밝기 (Intensity) 1826년 Joseph Nicéphore Niepce이 촬영한 최초의 풍경 사진이다. 비록 사물이 뚜렷하게 구분되지 않고
머리말 소스와 드레인 사이의 오프 커패시턴스 CDS(OFF)는 소스 신호가 드레인과 결합하지 못하게 막는 오프 상태 스위치의 차단 능력을 나타내는 지표가 된다. 이는 PhotoMOS, OptoMOS, 포토릴레이, MOSFET 릴레이 등으로 불리기도 하는 솔리드 스테이트 릴레이(SSR)에서 일반적으로 사용되는 규격이며, 솔리드 스테이트 릴레이 데이터 시트 상에는 ‘출력 커패시턴스(COUT)’로 표기된다. 한편 CMOS 스위치는 동일한 특성을 오프 절연으로 표현하고, 드레인과 결합하는 오프 스위치 소스 신호의 양을 가리킨다. 이 글에서는 오프 절연 규격으로부터 COUT을 도출한 다음, 이를 가지고 솔리드 스테이트 릴레이와 CMOS 스위치 성능을 좀더 효과적으로 비교하는 방법에 대해 설명한다. 이러한 비교가 필요한 이유는, DC와 고속 AC 신호 스위칭 같이 솔리드 스테이트 릴레이를 사용하는 많은 애플리케이션에 적합한 CMOS 스위치로 적용할 수 있기 때문이다. 오프 절연으로부터 CDS(OFF) 도출하는 방법 그림 1은 ADG5412의 주파수 대비 오프 절연의 통상적인 성능 플롯을 보여준다. 이 플롯을 보면 소스의 신호 주파수가 높아짐에 따라서 오프 절연이 감소한
wBMS이 전기차에서 갖는 장점은? 무선 배터리 관리 시스템(wBMS) 기술이 제공하는 모든 이점은 프로세스에서부터 제품에 이르기까지 시스템 보안이 보장될 수 있을 때만 온전히 누릴 수 있다. wBMS의 기술적, 비즈니스적 이점에 대해 전기차(EV) OEM과 나눈 초기 논의에서 확인한 과제들은 달성하기에는 벅차 보이는 것들이었지만 그렇다고 무시하기에는 보상이 너무 크고 확실하기에 그럴 수도 없었다. 무선 커넥티비티가 유선·케이블 아키텍처에 비해 갖는 본질적인 장점은 이미 수많은 상용 애플리케이션에서 입증됐으며, 이제는 무선 적용을 시도할 후보 기술로 BMS가 확실한 낙점을 받았다. 전기차 배터리 팩이 마침내 성가신 통신 배선 하네스로부터 자유로워짐에 따라 보다 가볍고 작은 모듈식 배터리 팩 실현에 한 발 더 다가서게 됐다. 이를 통해 배터리 팩 배선을 최대 90%, 부피의 15%를 줄임으로써 전체 전기차 설계와 풋프린트를 크게 간소화하고 BOM 비용과 개발 복잡성, 이와 관련한 수동 설치 및 유지보수 작업도 대폭 줄일 수 있다. wBMS는 또 하나의 무선 배터리 설계를 해당 OEM의 전체 EV 차량으로 쉽게 확장할 수 있어, 완성차 제조사와 모델에 각각 적용
변환 기술의 혁신을 바탕으로 로봇 설계를 변화시킬 수 있다. 오늘날의 통합 전력 모듈은 크기, 무게, 전력 설계 및 비용 효율에 대한 요구에 부응한다. 이는 로봇이 공장, 주거 및 상업 애플리케이션 부문을 벗어나 그동안 상상에만 그친 광범위한 새로운 분야로 진출하는 데 필요하다. 우리는 로봇이 우리 삶에 엄청난 이익을 가져다주는 전환점(tipping point)에 도달하고 있다. 일부 로봇은 레스토랑에서 주문을 받거나, 어떤 로봇은 보안 업무를 수행하고, 또 다른 로봇은 도면 레이아웃의 정밀도를 위해 건축 현장에서 작업을 하기도 한다. 로봇은 우리 주변의 모든 곳에 존재하고 있다. 그리고 이러한 로봇의 확산에는 오로직(OLogic, Inc.) 社의 기여가 크다. 오로직 社는... 캘리포니아주 샌타클래라(Santa Clara) 소재 전자기술 자문 회사인 오로직은 지난 15년 동안 전기, 기계 및 산업 공학적 지원과 소프트웨어 및 펌웨어 지원을 제공함으로써 클라이언트가 로봇 설계를 대규모 및 소규모로 시장에 도입하는 것을 도왔다. 여기에는 모바일 로봇의 범위, 기능 및 충전 용량을 결정하는 핵심 설계 고려사항인 전력-전자공학 통합에 관한 전문 지식이 포함된다.
현재 우리는 물리적 세계와 가상 세계가 공존하는 4차 산업혁명 시대에 살고 있다. 특히 코로나 시기를 거치며 원격 근로, 원격 수업을 이미 충분히 경험한 세대에게 ‘메타버스’라는 가상 세계는 물리적 세계 못지않게 중요한 일상이 되어가고 있다. 한편, 제조 및 물류 산업에서는 ‘디지털 트윈’이라 불리는 또 다른 가상 세계가 구축되고 있다. 공장이나 물류창고처럼 실제 존재하는 물리적 시스템이 ‘디지털라이제이션’이라는 가상화 과정을 거쳐서 실시간으로 동기화된 가상 세계가 구축되면 시스템을 실시간으로 모니터링하고 제어할 수 있으므로 더 효율적인 생산 관리를 할 수 있다는 개념이다. 효율적인 생산 관리와 더불어 기업의 경쟁력을 높이는 중요한 요소는 얼마나 유연한 생산 시스템을 갖추었는지이다. 원하는 것은 어떤 것도 즉시 소유가 가능한 ‘메타버스’에 사는 소비자들은 이전보다 더욱 개인화되고 다양한 제품을 기대하고 이에 따라 소비자 트렌드의 변화 주기도 빨라지고 있다. 예를 들어, 한 가전회사가 올 한 해 생산하는 냉장고의 모델 종류는 40종이 넘고, 전기차로 대변되는 새로운 모빌리티 제품을 생산하는 기업이나 그 종류는 점점 다양해지고 경쟁이 치열해지고 있다. 변화하는
5G 기술의 새로운 연결성과 경험이 소매업의 변화를 가져오고 있다. 5G 기술의 발전은 팬데믹 상황에서 소매업체가 겪어온 많은 과제를 해결할 수 있다. 특히, 모바일 네트워크 속도를 극적으로 향상시킴으로써 눈부신 혁신을 위한 기초를 다지고 있다. 네트워크는 원활한 옴니채널 경험을 제공하기 위한 소매업체의 노력에 중요한 역할을 하게 될 것이다. 소매업체는 더욱 심층적인 개인 맞춤형 경험을 창출하여 매출을 증대시킬 수 있다. 5G가 제공하는 효율성의 이점은 영업 이익을 향상시키는 효과도 가져온다. 테크놀로지 스냅샷 5G는 무선 네트워크의 속도와 응답성에 변혁을 가져올 새로운 모바일 통신 시대의 도래를 상징한다. 즉, 상당한 지연 시간 단축과 속도 향상으로 엄청난 수의 디바이스가 인터넷에 동시 접속할 수 있다. 사람들이 모든 것에 연결되면서, 소매업체는 경험이 중요한 새로운 혁신의 시대를 이끌어나갈 수 있다. 5G가 이끄는 강화된 연결성은 완벽에 가까운 데이터 및 정보 전달을 가능하게 해준다. 더 강력해진 네트워크는 운영 효율성을 향상시키고 원활한 쇼핑을 경험할 수 있는 다양한 이용 사례를 제공한다. 소매 산업에서 기대되는 4가지 혁신 사례는 다음과 같다. 1.
날짜 코드 마킹에서 PET 경량화의 영향에 대한 평가 가벼운 음료용기로 음료병 제조업체와 공급업체는 직접적인 재료 및 운송비용을 줄일 수 있다. 이 기술보고서는 경량화된 용기가 레이저 마킹에 미치는 영향을 설명하고, 선명하고 읽기 쉬운 레이저 코드 마킹을 위해 새로운 정보를 제시한다. PET 용기에 레이저 마킹 생수와 탄산음료 생산업체가 주도하는음료 산업은 소비재 포장 업계에서 리더 역할을 하며 극적인 경량화 혁신을 계속하고 있다. 최신 “초박형” 폴리에틸렌 테라프타레이트(PET)병은 전에 사용되던 병보다 50% 얇고 가볍다. 이는 마킹에 어떤 영향을 줄까? Videojet의 잉크 기반 코드는 이전의 두꺼운 포장 디자인에 인쇄할 때 만큼이나 얇은 용기에 인쇄할 때도 효과적이기 때문에 PET병의 경량화가 연속식 잉크젯 기술로 코드를 적용할 때도 큰 영향은 없다. 하지만 레이저 마킹기의 경우, 큰 영향을 받았다. 특히 얇은 면은 기존의 레이저가 PET를 태워 구멍을 뚫을 위험성도 있었다. 이 상태에 병을 화물 빠레트나 소매 선반에 쌓아올리면 병이 터지거나 내용물이 샐 수 있다. Videojet은 생수업체가 초경량 PET용기를 처음 개발할 때 병이 뚫릴 위험성을