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 APL의 차폐개념에 대해서 알아본다. APL의 차폐개념 앞 장에서 설명한 바와 같이 매시(meshed)된 CBN을 가정할 때 APL 네트워크의 케이블 실드는 케이블의 양쪽 끝에 있는 CBN에 연결되어야 한다. 이는 스퍼(spur)뿐만 아니라 트렁크에도 적용된다. 그림 1은 케이블 실드가 양쪽 끝에 있는 공통접합 시스템에 직접 연결되는 것을 보여준다. 부품 또는 그 도전성 하우징이 접지단자를 통해 CBN에 연결되는 것을 알 수 있다. 그와 병행하여 케이블 실드가 하우징에 연결된다. 실드의 연결은 장치의 설계에 따라 달라진다. 일반적으로 그림 2의 실드 연결 대안 1, 2, 3에 따라 또는 M12 또는 M8 커넥터의 하우징을 통해 수행된다. 케이블 실드의 접촉은 표면이 크
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
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
이 글에서는 YKT(주)가 일본 총대리점을 맡고 있는 미국 OGP(QVI사)제 멀티센터 3차원 측정기 ‘스마트 스코프(그림 1)’의 새로운 기종인 ‘스마트 스코프 E7(이세븐)(그림 2)’를 중심으로 화상 측정기의 엔트리 모델이 맡게 역할과 효과 등을 소개한다. 엔트리 모델의 사명과 차별화 ‘엔트리 모델’이나 ‘입문기’, ‘염가판’ 등 명칭은 여러 가지이지만, 시장에 유통되는 많은 상품에 대해 그 존재는 널리 인지되어 있다. PC나 스마트폰, 카메라 등 취향성이 높은 제품이라면 볼 기회도 많다. 경쟁 상대가 많은 민생용이라면 그 목적은 라이트 유저의 확보일 것이다. 유저와 계속적인 관계를 구축하는 것은 고객 이탈을 방지하고, 신규 고객 획득에 많은 노력을 쏟지 않아도 안정적인 이익으로 이어진다. 마케팅으로는 더할 나위가 없는 기법이다. 그 ‘시작의 첫걸음’ 역할을 맡는 것이 엔트리 모델이다. 따라서 이것은 라이트 유저의 판매 의욕을 자극하는 ‘매력적인 상품’일 필요는 있지만, 그에 이어지는 하이엔드기와 동등한 성능을 가져서는 본말전도가 되어 버리기 때문에 각사가 ‘차별화’에 고민하고 있다. 무엇을 가지고 차별화할지는 그 상품의 시장이나 용도에 따라 다양한데,
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
산업 제조 영역에서 디지털 트윈 기술은 빅데이터를 기반으로 현실을 반영하는 가상 모델을 생성하며, 이는 제조 설비의 설계부터 운영까지 전 과정을 가상화하여 효율성을 높이는데 기여한다. 반면, 메타버스는 사회적 활동을 가능하게 하는 가상세계를 제공하며, 이 두 기술은 각각 다른 출발점을 가지고 있지만, 산업 분야에서는 이들의 장점을 접목하여 지속 가능한 발전을 추구한다. 지멘스는 이러한 변화를 주도하기 위해 ‘지멘스 엑셀러레이터(Siemens Xcelerator)’를 통해 파트너와 협력하며 맞춤형 솔루션 개발을 위해 노력하고 있다. 또한 기존 및 신규 공장에 대해 각기 다른 접근 방식을 제안하며, 중소규모 공장도 클라우드 기반 서비스를 통해 접근성을 높이고 자원 효율성을 개선할 수 있다고 제시한다. 지멘스가 제시하는 산업 생산을 위한 혁신 가속화 방안은 무엇인지, ‘2024 스마트 제조 대전망 온라인 컨퍼런스’에서 한국지멘스의 김태호 이사가 발표한 내용을 정리했다. 산업 제조 영역에서의 디지털 트윈 기술은 제조 설비에서 도출된 빅데이터를 가상세계에 도입한 후 테스트를 거쳐 그 결과를 현실에 반영하는 개념이다. 지금은 기존의 단순한 디지털 트윈 활용 흐름과 달리
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
EtherNet/IP는 단일 컨트롤러, 기계 또는 스키드에서 이산(discrete), 하이브리드 및 프로세스 자동화에 이르기까지 모든 시설 설치를 수용할 수 있는 검증된 산업제어 네트워킹 솔루션이다. 자동차, 반도체, 포장, 식음료, 제약, 물, 폐수, 화학, 광업, 석유 및 가스 등 다양한 산업 분야에서 EtherNet/IP 통신 및 제어기술에 더욱 많이 의존하고 있다. EtherNet/IP는 ODVA의 CIP 애플리케이션 계층을 활용하고 이더넷, Wi-Fi 또는 5G와 같은 표준 네트워킹 기술에 배포하여 애플리케이션의 유연성을 상당히 높였다. 안전하고 뛰어난 애플리케이션 유연성 EtherNet/IP를 통해 사용자는 프로세스 자동화 담당자가 필요로 하는 안전하고 유연한 애플리케이션별 기능을 실시간으로 제공할 수가 있게 되었다. 실시간 데이터의 경우 사용자는 IIoT 디바이스에서 제공되는 정보에 비할 바 없이 액세스가 잘 되므로 운영이 어떻게 수행되는지에 대한 가시성과 통찰력을 즉시 얻을 수 있으며, 이를 통해 보다 나은 비즈니스 의사 결정을 할 수가 있게 되었다. EtherNet/IP는 상용의 기술 및 표준, TCP/IP Suite와 결합된 IEEE 802
가공 정도는 물론이고, 그것에 부수되는 가공 방법이나 공법, 재료, 표면 성상에 대해서도 여러 가지 고도화가 추진되고 있으며, 그 고도화를 수치화, 정량화하기 위해서는 기존의 측정기나 측정 기술로는 실현할 수 없는 케이스가 증가하고 있다. 가공의 고도화를 뒷받침하기 위해서는 동일한 수준으로 계측 기술을 고도화할 필요가 있다. 계측에 대해서는 기존에 2차원에서 3차원, 접촉에서 비접촉으로 스탠더드가 변화하고 있는데, 기술의 발달과 함께 여기서 다시 다음 단계로 고도화가 요구되고 있다. 고정도화, 고속화, 자동화, 디지털화, AI화, 여러 가지 벡터의 고도화가 서로 관계되면서 앞으로도 가공의 고도화를 실현하기 위한 기술이 개발되어 갈 것으로 생각한다. 이 글에서는 가공의 고도화를 실현하기 위한 비접촉 계측 기술에 대해서 알리코나(Alicona)사제 비접촉 3차원 측정기를 이용한 측정 사례와 함께 소개한다. 포커스 배리에이션에 의한 고정도 비접촉 3차원 측정기 1. 배리에이션이란 (주)유로테크노는 20년 이상 전부터 유럽 오스트리아를 거점으로 포커스 배리에이션을 측정 원리로 한 비접촉 3차원 측정기를 개발․제조․판매하고 있으며, 자동차 업계, 공구 업계, 금형 업
하이브리드 전기차(HEV), 연료전지차(FCEV), 배터리식 전동차(BEV) 등 자동차의 전동화가 진행되는 가운데 파워트레인에 이용되는 인버터 등의 파워 일렉트로닉스 기술의 중요성이 높아지고 또한 성능이 진화하고 있다. 파워 일렉트로닉스 기술은 많은 응용에서 이른바 원하는 기능을 실현하기 위한 하나의 요소 기술에 지나지 않지만, 그 성능은 많든 적든 응용 시스템의 성능에 영향을 미친다. 그 중에서도 자동차 응용에서는 인버터의 성능(효율이나 중량·체적)이 차량의 항속 거리나 연비, 실내 공간의 넓이 등 응용 시스템의 중요한 성능 지표에 큰 영향을 미치기 때문에 각 회사가 활발히 개발을 추진하고 있는 분야이다. 이 글에서는 전기자동차용 파워트레인의 핵심 컴포넌트의 하나인 파워 컨트롤 유닛(PCU)에 이용되는 전력 변환 기술에 대해 개략적으로 설명한다. HEV, BEV, FCEV 등 에너지원·구성의 차이에 따라 어떤 회로 구성이 선택되는지, 또한 거기서 이용되는 인버터, DC-DC 컨버터의 동작 원리, 제어 원리를 소개한다. 그것을 바탕으로 성능 향상을 위한 접근법으로서 차세대 파워 반도체 디바이스의 채용과 패키지 기술의 진전에 대해서도 소개한다. 주회로 기술 1
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