[첨단 헬로티] 케이블링 옵션 및 비용의 효율성 측면에서 장점 많아 ▲ 가상 현실(VR) ▲ 증강 현실(AR) ▲ 혼합 현실(MR) 현실 세계와 가상 세계 사이의 경계가 점차 허물어짐에 따라 얼마 전까지 만해도 허구의 작품에서만 느낄 수 있던 경외감을 가상 현실(AR), 증강 현실(VR) 또는 혼합 현실(MR)을 통해 경험할 수 있게 되었다. 즉, AR, VR 및 MR을 통해 개인은 현실과 상상 사이의 벽을 허물 수 있게 되었다. VR, AR 및 MR은 모두 비슷한 과제를 가지고 있고, 이러한 과제는 대부분 3D 콘텐츠 생성과 관련이 있다. 이런 콘텐츠를 만들기 위해서는 최적의 환경 조건에 여러 각도에 설치된 멀티 카메라들의 이미지 캡처 간의 정확한 타이밍 동기화가 필요하고, 다양한 조명 조건에서 적절한 프레임 속도를 유지하면서 고해상도 이미지를 획득해야 한다. 경기장을 포함하여 넓은 지역에 카메라를 셋팅할 수 있는데, 이런 경우 시스템 설치 및 유지 보수가 편한 제품들이 선호되고, 최적의 환경의 이미지를 구현하기 위한 시스템을 완성하려면 더 많은 카메라가 필요할 수 있다. 마지막으로 대부분의 응용 프로그램에서와 같이 비용이 중요한 요소가 될 수 있다. 10
[첨단 헬로티] 머신비전 시스템 제조업체는 고객이 모든 종류의 생산 환경에서 품질 관리를 수행 할 수 있는 시스템을 구축하기 위해 오랫동안 일반 Area Scan 카메라에 의존해 왔다. 하지만 최근에 SWIR 라인 스캔 카메라의 해상도가 개선되고 가격이 떨어짐에 따라 SWIR 카메라가 제공하는 고유의 장점을 활용하는 새로운 검사 시스템이 많이 개발되고 있다. SWIR은 일반적으로 900~2500nm 사이의 파장대로 일반 카메라로는 확인할 수 없는 특성을 찾을 수 있다. 예를 들어 과일과 채소를 분류하고 이물질이 음식과 섞여서 포장된 것을 감지하는 데 탁월하다. 고객이 냉동 완두콩을 검사하여 이물질이 없는지 확인해야하는 농산물 유통 업체라고 가정했을 경우, 완두콩과 모양, 크기 및 색상이 비슷한 작은 플라스틱 조각이 있는 경우 가시광선을 사용하는 일반 머신비전으로는 눈에 띄지 않을 수 있다. 그러나 SWIR조명은 물에 강력하게 흡수되므로 수분 함량이 높은 냉동 완두콩은 검사 시 이미지에서 완두콩은 매우 어둡게 나온다. 수분 함량이 거의 없거나 전혀 없는 플라스틱 조각은 빛을 반사하게 되고 완두콩들 사이에서 돋보이게 되며, 분류기는 공기 제트를 사용하여 파일에서
[첨단 헬로티] 자동차에서 레이더 사용이 점점 더 많아지면서 도시의 혼잡한 RF 스펙트럼이 또 하나의 소리 없는 전장이 되고 있다. 레이더는 고의적이거나 그렇지 않은 재밍(전파 교란) 공격을 받을 수 있으므로, 설계자들은 이에 대비해서 전자전(EW)에 사용되는 것과 같은 재밍(Jamming) 방어 기법을 구현해야 한다. 통상적으로 자동차 레이더는 잡음 재밍과 기만 재밍 공격을 받을 수 있다. 잡음 재밍(Denial jamming)은 피해 레이더의 눈을 멀게 하는 것과 같다. 이 기법은 신호대 잡음비(SNR)를 나쁘게 해서 표적을 감지할 수 없게 만든다. 이와 달리, 기만 재밍(Deceptive jamming)은 피해 레이더로 하여금 허위 표적을 탐지하도록 만든다. 그러면 실제 표적을 추적하지 못하게 되므로 피해 자동차의 동작에 심각한 영향을 미친다. 이러한 재밍 공격은 자동차 레이더들 간에 상호 간섭 때문에 발생하거나, 값싼 하드웨어를 사용해서 피해 레이더에 강한 연속파(CW) 신호를 발사해서 고의로 일으킬 수 있다. 현행 재밍 회피 기법은 현재로서는 적절할 수 있으나, 레이더 센서의 사용이 급격히 늘어남에 따라 민첩하게 대응할 수 있는 완화 기법들이 필요하
[첨단 헬로티] 크기, 무게, 효율에 대한 요구가 높아짐에 따라서 전력 컨버터에 실리콘 카바이드(SiC) 트랜지스터의 사용이 갈수록 늘어나고 있다. SiC는 소재 특성이 뛰어나므로 바이폴라 IGBT 디바이스 대신에 고속 스위칭 유니폴라 디바이 스를 설계할 수 있다. 그러므로 지금까지 저전압(600V 미만)으로만 가능했던 것들이 더 높은 전압으로도 가능하게 되었다. 그럼으로써 효율을 극대화하고, 더 높은 스위칭 주파수로 동작하고, 열 발생을 줄이고, 공간을 절약하고, 전반적인 비용을 낮출 수 있다. MOSFET은 다양한 애플리케이션에 널리 사용되고 있다. SiC 트랜지스터로 성능과 신뢰성을 결합하기 위해서 처 음에는 JFET 구조가 사용될 것으로 보였다. 그런데 기존에 확립된 150mm 웨이퍼 기술을 사용해서 트렌치 기반 SiC MOSFET이 가능해지게 되었다. 그럼으로써 성능이나 신뢰성 중에서 어느 한 쪽을 택해야 했던 DMOS의 딜레마를 해결할 수 있게 되었다. 정적 및 동적 성능과 더불어서, 양산에 착수하고 시장에서 잘 받아들여지기 위해서는 설계에 관련된 문제들을 고려해야 했다. 그 중의 하나가 민감한 게이트 산화막의 신뢰성이다. 그 밖에도 충분히 높은
[첨단 헬로티] 불속에서도 안전하게 작동하며 용량이 커 오랫동안 사용할 수 있는 배터리가 개발됐다. 이 배터리는 현재 상용화된 리튬 이온 전지보다 용량이 크고 프린팅 공정으로 쉽게 제조할 수 있어 주목된다. ▲ 이번 연구를 진행한 김세희 박사(좌측)와 이상영 교수(우측) <사진 : UNIST> 리튬 이온 전지보다 용량 큰 리튬-황 전지 개발 이상영 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수팀이 프린팅 공정을 이용해 안전성이 높은 ‘다형상 전고체 리튤-황 전지(all-Solid-state battery)’를 개발했다. 이 배터리는 리튬-황 전지의 고질적 문제인 전지 수명 감소를 ‘이중층 고분자 전해질’로 해결해 현재 상용 중인 리튬 이온 전지보다 용량이 크다. 또, 글자나 그림을 사물에 인쇄하듯 전지를 만들어내는 ‘프린팅 공정’을 이용해 제조할 수 있는 특징을 갖고 있다. 리튬-황 전지는 리튬을 음극재로, 황을 양극재로 사용하는 전지다. 리튬 이온 전지에 비해 에너지 밀도가 약 5배 이상 높지만, 충전과 방전 과정에서 생성되는 황화합물(Polysulfide)이 전지의 성능을 저하시키는 단점이
[첨단 헬로티] 최근 제조사들은 세라믹 커패시터를 폴리머 또는 여타 유형의 커패시터로 교체하기 위한 방안을 강구하고 있다. 하드웨어 디자이너들은 TI의 D-CAP+™ 제어 모드 다위상 컨트롤러, 컨버터, 모듈(TPSM831D31 등)을 사용해 경쟁 솔루션에 비해 마더보드의 MLCC 수를 줄일수 있다. D-CAP+ 제어 모드는 TI 고유의 펄스폭 변조 컨트롤러및 컨버터 제어 아키텍처로서, 다양한 입력 전압과 위상수 조건에서도 손쉽게 루프 보정이 가능하며 루프 안정성이 뛰어나다. 이는 전류 모드의 고정적 온-타임(on-time) 제어 기능 덕분이다. 이 제어 기능은 D-CAP2™나 D-CAP3™ 제어 토폴로지에 사용되는 것과 같이 리플 전류를 주입하거나 에뮬레이 트하는 방식이 아니라 진정한 인덕터 전류 검출 구현을 사용한다. D-CAP+ 제어 모드는 정상 상태(steady state) 일 때는 고정적 온-타임을 사용하고, 부하 트랜션트 조건 (AC 응답)에서는 적응식 오프타임(off time)을 사용한다. 즉, 부하 트랜션트에 신속하게 응답하고, 출력 전압 레귤 레이션을 유지하기 위해 오프 time을 조절하며, 더 많은 펄스를 생
[첨단 헬로티] 사람이나 물체를 감지하기 위한 에지 AI 애플리케이션이 점점 인기가 높아지고 있다. 하지만 성능을 희생하지 않으면서 낮은 전력과 소형화된 폼팩터로 에지 AI 솔루션을 구현하 기는 쉽지 않은 과제이다. Lattice는 최신 버전 sensAI 기술 스택과 ECP5 및 iCE40 UltraPlus FPGA를 결합해서 에지 상으로 저전력 고성능 AI를 구현하기 위해서 필요한 모든 것을 제공한다. 여기에는 하드 웨어 플랫폼, IP, 소프트웨어 툴, 레퍼런스 디자인, 설계 서비스를 모두 포함한다. 시장 동향 가격대는 저렴하면서 성능은 높은 에지 솔루션의 시장 경쟁이 갈수록 치열해지고 있다. 유수의 시장 조사 회사들 이, 앞으로 6년에 걸쳐서 에지 솔루션 시장이 폭발적으로 성장할 것이라는 전망을 내놓고 있다. IHS는 2025년에 네트워크 에지 상으로 실행되는 디바이스가 400억 개에 달할 것으로 전망하고 있으며, Tractica는 같은 해에 에지 디바이스 출하가 25억 개에 달할 것으로 전망하고 있다. 차세대 에지 애플리케이션들이 등장함에 따라서, 디자이 너가 성능은 희생하지 않으면서 낮은 전력과 소형화된 폼팩터로 솔루션을 개발하기 위해서 일이 점점 까
[첨단 헬로티] 메탈 3D프린팅으로 진행하는 생산이 본격화가 되고 있다. 외국의 경우는 이미 일반화 됐으며, 국내는 울산을 중심으로 현대중공업, 현대자동차에 필요한 부품 생산이 시작되면서 3D프린팅 공장 구축으로 이어지고 있다. 주승환 한국적층제조사용자협회 회장 기고 ▲울산 3D 프린팅 전시회에 전시가 된, 현대중공업 계열사에 납품 중인 부품 실시간 금속 3D프린팅 공정 모니터링 및 제어 시스템 국내 대표적인 기업은 울산에 위치한 메탈 프린팅 전문 생산 업체인 메탈3D㈜다. 이 회사는 현대중공업 계열사에 납품 등록돼 납품을 시작했다. 현재 메탈 프린터 10여대로 시작해 100대까지 설치를 마쳤고, 곧 제품 생산이 예정돼있다. 여기에 국내에서는 최초로 실시간 메탈 프린팅 공정 모니터링 소프트웨어가 설치돼 실시간으로 프린팅 과정을 점검해 불량 제품을 제거하고 있다. 해외의 경우는 미국에는 시그마랩이라는 업체가 장치를 공급하고 있다. 이 장치는 하드웨어와 소프트웨어로 구성된다. 항공 업체의 경우 생산 시 대부분 사용하고 있다. 유럽의 경우는 MTC 사가 EOS의 ‘EOSTATE’라는 모니터링 장비를 사용해 에어버스에 들어가는 부품을 이 소프트
[첨단 헬로티] 쿠마가이 이사오 (熊谷 勇雄) 마코(주) 냉간단조에서 성형재에 대한 전처리로서 현 공법에서는 일반적으로 쇼트블라스트(이하 SB)나 산세정에 의한 ‘산화 피막의 제거 처리’, 화학 약품에 의한 ‘인산염 피막+금속비누 피막’을 주로 한 ‘윤활제 피막의 형성 처리(본데라이트 처리)’가 이루어지고 있다(그림 1). SB 처리에서는 철계의 고비중 투사재가 사용되어 입자 사이즈는 수백 μm 이상으로 크고, 그 형상은 구형, 혹은 CCW(컨디션드 컷 와이어)와 같이 모퉁이를 제거해 구형에 근접시키는 것이 일반적이다. 그렇기 때문에 산화 피막 제거 후의 성형재 표면조도는 크고, 단조 성형만으로 제품의 최종 형상․치수를 완성시키는 정밀 단조(네트셰이프)에서는 제품 품질(면성상, 치수 등)의 목표 달성․향상의 장해가 된다. 또한 투사재가 고비중․대경일수록 처리면 근방의 결정립 미세화(가공 경화)가 일어나, 단조 성형 시의 성형재 표층의 소성유동을 방해함으로써 성형 불량이나 금형에 대한 데미지 증가 등 여러 가지 폐해의 요인이 될 수 있다. 산세정 처리나 본데라
[첨단 헬로티] 오카노 토시유키 (岡野 俊之) ㈜오카노블라스트 최근 프레스․단조가공에서는 고장력 강판이나 알루미늄합금과 난성형재의 이용 증가를 비롯해 가공 부품의 고정도화, 고품질화, 형상의 복잡화로 금형의 사용 환경은 점점 더 어려워지고 있다. 또한 제조의 글로벌화와 경쟁력 강화에 동반해 코스트 절감도 강하게 요구되고 있다. 그렇기 때문에 금형 수명을 향상시키는 기술 개발 요구는 매우 높다. 그 중에서도 코팅 업계에서는 현재도 새로운 막종이 많이 개발되고 있으며, 요구 특성에 맞춘 선정으로 금형의 고기능화에 공헌하고 있다. 이와 같은 배경 하에 동사에서도 쇼트피닝의 일종인 WPC 처리와 정밀 래핑(경면 다듬질)을 복합시킨 표면개질 기술 ‘태프랫(tafflat) 처리’를 하고 있다. 이 방법은 금속의 표면 근방에 높은 압축 잔류응력을 부여, 나노 결정․미세 결정층을 갖는 가공경화층을 얻을 수 있다. 또한 표면의 요철 형상을 고정도로 제어하고 자유롭게 선택할 수 있는 우수한 특징이 있다. 금형에 대한 적용 사례로서는 프레스․단조 금형이나 다이캐스트 금형의 수명 연장, 수지․고무 금형의 이형성 개선
[첨단 헬로티] 오카 마사토시 (岡 正俊) ㈜일본크로스압연 동사는 치바(千葉)현 모바라(茂原)시의 금속 재료 메이커로, 주로 프레스 가공 부품의 소재가 되는 스테인리스 등 니켈합금의 롤재를 제조하고 있다. 최근 동사에서 제조하는 금속 재료는 일반재에서 기능재로 빠르게 넘어가고 있으며, 일반적인 규격에서 돌출된 기계특성 재료가 증가함으로써 가공 조건은 기존에 비해 복잡해졌다. 예를 들면, 고장력강(하이텐)은 해마다 강도가 높아져, 현재는 1,500MPa를 상회하는 것이 나오고 있다. 니오브 등 고활성 재료는 중간 어닐링 처리가 불가능하고, 후판에서 박까지 스트레이트로 가공하는 방법밖에 없어 긁힘이나 버닝의 대책을 세울 수 없다. 특히 티탄재의 수요는 증가하고 있으며, 화학 플랜트나 촉매 등의 산업용에서 장식, 아웃도어 용품 등 광범위하게 용도가 확대되고 있다. 그래서 이 글에서는 동사에 의한 티탄재 가공의 대응과 그 과정에서 개발한 표면처리 ‘IHP 처리’의 특징, 프레스 금형에 대한 응용 예를 소개한다. 압연가공에서 표면처리의 중요성 압연가공은 금속 재료를 롤로 압축해 얇게 늘리는 가공(그림 1)으로, 동사는 여러 가지 금속 재료를 두께
[첨단 헬로티] 요시다 준지 (吉田 潤二) 일본고주파공업(주) 성형재가 금속인 프레스 금형에서는 금형 표면의 응착, 마모, 균열, 박리 등의 불량 발생에 따라 금형 수명을 좌우한다. 특히 냉간 프레스 금형의 저마찰, 윤활 향상에 기여하는 표면처리에 의한 수명 향상 기술이 중요한 과제로 되어 있다. 금형 표면처리의 역할, 기대되는 기능 열 CVD법이나 TRD법에 의한 표면처리는 1,000℃ 가까운 고온 분위기에서 TiC, VC 피막처리를 한다. 복잡한 형상이라도 균일 전착성이 좋아 안정적으로 사용 가능하기 때문에 기존의 금형 수명을 대폭으로 연장하는 효과를 올려 왔다. 그러나 현재, 초초하이텐 강판 등이 증가하고 있으며, 성형 시의 면압을 제어할 필요가 있어 금형 간의 클리어런스 제어가 중요해지고 있다. 최근 저온 처리가 가능한 PCVD법이나 PVD법에 의한 피막은 급속하게 진보하고 있다. 피막의 다원계화(2～4원계)에 의해 피막 성능이 향상되고 있으며, 고온 확산처리의 결점인 ‘금형 치수 정도’ 등을 제어하기 쉬워졌다. 또한 피막의 밀착성도 개선되어 10µm 정도의 후막화가 가능해지고, 고하중을 받는 환경 하에서도 내구성을 얻
[첨단 헬로티] 시마다 카즈키 (島田 和樹) 大同화학공업(주) 금속가공 중에서 윤활제는 생산 공정 상의 중요한 팩터이다. 생산 공정이 자동화․무인화되고, 가공의 고정도화․피가공재의 다양화에 의해 윤활제에 대한 요구도 보다 높아지고 있다. 생산 조건을 근거로 해 윤활제를 적절하게 선택하지 않으면 제품을 불량으로 만들 뿐만 아니라, 기계 설비에까지 악영향을 미치는 경우가 있다. 과거에는 가공성이 중시되어 여러 가지 다양한 극압제나 유성제가 사용되고 있었는데, 2000년에 ‘특정 화학 물질의 환경 배출량 파악 등 및 관리의 개선 촉진에 관한 법률’(PRTR법)이 시행되어 유럽에서는 REACH 규칙이 단계적으로 강화되고 있는 가운데, 윤활제에는 인체에 대한 안전성을 높이는 동시에 자연환경에 대한 배려도 중요시되고 있다. 그리고 에너지절감․자원절감의 관점에서 공정 수 삭감이 요구되는 등 환경 부하 저감이 큰 테마가 되고 있다. 구체적 사례로서 윤활제의 비염소화나 세정 공정의 삭감, 화성처리의 대체, 인화점이 높은 윤활제나 수용성 윤활제의 사용 요구가 높아지고 있으며, 윤활제의 표면거칠음 대책, 냄새 대책 등이 검토
[첨단 헬로티] 왕 지강 (王 志剛) 岐阜대학 소성가공은 제조에서 소재 제조와 부품가공의 2가지 역할을 담당하고 있다. 부품가공법으로서는 용해가공, 제거가공 및 부가가공 등과 경쟁하면서 발전했으며, 인류의 지속 발전의 관점에 더해 ‘좋은 것을 저렴하게’라고 하는 제조의 가치 기준에 기초해 활용되고 있다. 소성가공에서 트로이볼로지 연구 개발도 지속 가능한 시점에 더해, 어떻게 소성가공 제품의 경쟁력 향상에 공헌할 수 있을지를 중심으로 전개되고 있다. 소성가공에서 트라이볼로지의 과제 소성가공 제품의 경쟁력 강화의 시점에서 소성가공 기술의 과제와 트라이볼로지 요망을 개관하면, 이하의 점이 특히 중요하다고 생각된다. 1. 복합 성형 기술의 개발 판 성형, 단조, 회전 성형 등을 조합해서 소성가공 제품의 네트 셰이프화를 도모, 절삭 등으로 만들어지고 있는 부품을 소성가공화하는 것은 매우 매력적인 테마이다. 최근 큰 진전을 보이고 있는 판단조 기술은 그 좋은 예이다. 복합가공에서 가공 부위에 따른 트라이볼로지 조건의 상이는 기존 가공법보다 크고, 트라이볼로지 관점의 공정 설계 및 형 설계가 필요하다. 2. 공정 단축 기술의 개발 마찰 조건이 성형
[첨단 헬로티] 신기술 블랙베리 QNX AMP 3.0 발표하며 솔루션 강화 블랙베리(BlackBerry)가 지난 9월에 발표한 신제품 자동차 음향 소프트웨어 블랙베리 QNX AMP (어쿠스틱스 매니지먼트 플랫폼, Acoustics Management Platform) 3.0이 자동차 OEM사를 중심으로 빠르게 채택되고 있다. 또 국내에서는 현대 오트론이 첨단 운전자 보조 시스템 (ADAS), 자율주행 소프트웨어 플랫폼 개발을 위해 블랙베리 QNX OS 포 세이프티(OS for Safety)를 선택했다고 6일 공식 발표했다. 이와 관련해11월 6일 블랙베리 기자간담회에서 카이반 카리미(Kaivan karimi) 블랙베리 테크놀로지 솔루션 영업 수석 부사장은 블랙베리 QNX AMP 3.0를 소개하고 사업현황을 설명했다. ▲카이반 카리미(Kaivan karimi) 블랙베리 테크놀로지 솔루션 영업 수석 부사장 블랙베리 QNX AMP 3.0은 자동차의 음향 관리에 대한 통합된 접근 방식을 제공하고 서브시스템이 원활하게 작동하도록 지원하는 플랫폼이다. 자동차 제조업계에서는 수준 높은 음질 니즈를 충족시키기 위해 기술이 더 복잡해지고 비용이 증가되고 있는데, QNX AM
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