헬로티 서재창 기자 | 대구시가 디지털 공간으로 복제됐다. 한국자동차연구원(이하 연구원)이 대구시를 스캔하고 가상환경에서 자율주행 테스트 플랫폼을 구축해 자동차 업체에 다가올 미래를 대비하고 나섰기 때문이다. 동 시뮬레이션에 적용된 가상의 테스트 플랫폼은 헥사곤 매뉴팩처링 인텔리전스 사업부의(MSC 소프트웨어) 솔루션이 적용됐다. 이 테스트 플랫폼에서는 ADAS와 자율 시스템이 의도한 대로 동작하는지 확인할 수 있다. 자동차는 지금도 교통 표지판을 읽거나 지나가는 교통수단 등을 감지한다. 다만 최신 ADAS 시스템과 자율주행차의 경우 이보다 복잡한 변수가 존재한다. 차량은 ‘상황인식’ 센서로부터 위치와 물리적 위험을 전달받는데 도시 환경에서는 예기치 못한 위험이 도사려 해당 프로세스가 훨씬 복잡해지기 때문이다. 이런 이유로 각국 정부는 차세대 차량을 도시 환경에 안전하게 도입하도록 차량 인증과 병행한 정책 개발을 지원하는 한편, 안정성에 대한 검증을 요구하고 있다. 이에 한국자동차연구원은 자동차 제조사와 공급업체가 필요한 기술을 개발하고 테스트를 수행할 수 있도록 지원하고 나섰다. ADAS와 자율주행 자동차 시스템이 개발자가 의도한 대로 동작하는지 확인하기
헬로티 임근난 기자 | 로봇에 관심이 많으신 분들이라면 아마존의 창고에서 로봇으로 물류자동화를 진행하고 있다는 사실을 알고 있을 텐데, 해당 물류자동화 과정에는 주황색 딱정벌레처럼 생긴 AGV 물류로봇 키바(KIVA)를 활용했다. 키바는 선반 사이로 요리조리 들어간 다음, 선반을 번쩍 들어 올려 필요한 위치로 이동하는 작업을 담당하고 있다. 크기는 작지만 작은 고추가 맵다고 했던가? 지게차와는 달리 작은 몸집으로 공간 활용도가 높고 필요한 위치로 딱 맞는 물건들을 쏙쏙 골라 옮겨주기 때문에 효용성도 뛰어나다. 실제로 많은 무인지게차가 현장에서 사용되고 있지만, 이 작은 물류 로봇이 커다란 무인지게차 만큼 일할 수 있다고 하니 왠지 더 이득인 것 같다. 이러한 물류로봇들은 국내외를 가리지 않고 많은 업체들이 진출하고 있는데, 다음은 국내에서 오랜 시간동안 물류로봇 기술을 꾸준히 길러온 업체들의 솔루션을 소개한다. 500kg 고중량 리프트 AGV 이 솔루션에서 활용된 로봇은 삼미 AGV의 물류로봇이다. 무려 500kg에 달하는 고중량 자재를 이송하는 리프트 타입인데, 삼미 AGV는 신뢰도 높은 AGV 구동부 설계 역량을 갖추고 있어 안정적인 주행 성능과 탁월한
헬로티 서재창 기자 디지털 전환은 BOM(Bill of Material) 관리에서 시작합니다. 보다 신속한 출시, 빠른 이터레이션, 낮은 비용은 제품 개발 조직 대부분의 목표입니다. PLM이 이를 가능하게 하는 핵심 요소지만, 대부분의 제조업체는 이미 PLM을 보유하고 있습니다. 그렇다면 무엇이 문제일까요? PLM은 널리 쓰이고 있지만, 많은 제조업체가 현재의 비즈니스 프로세스를 따라잡지 못하고 여러 개의 연결되지 않은 레거시 시스템을 갖고 있습니다. 문제는 대다수의 조직이 정확하고 최신 상황을 반영하며 부품 중심적인 BOM, 즉 신뢰할 만한 정보 소스가 없다는 것입니다. 이처럼 시스템이 연결돼 있지 않으면, 어떻게 되는지 알아보고자 합니다. 드로잉 작업을 하는 엔지니어링 팀은 가치 없는 추가 작업에 직면하게 됩니다. 예를 들면 제조, 공급망, 서비스, 고객용으로 드로잉의 정보를 다시 입력하거나 계속해서 드로잉이나 CAD 데이터를 가져와야 합니다. 이때 데이터가 여러 위치에 흩어져 있을 수 있어 변경 시 정확한 정보를 찾기가 불가능해집니다. 구매 관리자는 선호 공급업체와 수량에 따른 할인 협상에 적용되는 요소를 확인할 수 없어 잘못된 부품을 주문합니다. 공급
헬로티 서재창 기자 | 무어의 법칙이 수명을 다했거나 시대에 뒤처졌다는 등 갖가지 소문에도 불구하고, 반도체 업계는 대부분 여전히 새로운 프로세스 노드와 복잡한 설계로 나아가고 있다. 그 결과, 차세대 노드로의 전환을 위한 준비 모드가 거의 일반적인 업무로 굳어져버린 업체가 많다. 차세대 프로세스 노드를 준비하면서 겪게 되는 문제점들은 파운드리, 설계업체와 EDA 업계에 큰 난제다. 한 예로, 파운드리의 경우, 새 소자, 새 프로세스 툴과 새 프로세스 플로우를 중심으로 진행된다. 그와 동시에 고객을 위한 검증된 설계 지원 툴과 덱도 확보해야 한다. 설계업체에서는 회로 기능성과 성능 목표를 정의하는 데 주안점을 두고 합당한 턴어라운드 시간에 맞춰 설계 사인오프를 지원하는 데 필요한 설계 소프트웨어와 하드웨어를 보유해 바로 사용할 수 있도록 준비해야 한다. 무엇보다 이러한 문제를 극복할 때는 소프트웨어 성능, 메모리와 스케일링이라는 기존의 기량 면에서 헌신적인 노력과 전문성만으로 되는 것이 아니라 전반적인 생산성과 성능 개선을 위해 이용 가능한 모든 방법을 최적화하도록 파운드리 및 설계자와 협력해 일을 추진하는 기술과 경험도 요구된다. 본 백서에서는 지멘스 ED
헬로티 조상록 기자 | 한국생산기술연구원(이하 생기원, 원장 이낙규)이 스마트팜 구축에 필요한 운송, 방제, 리프팅(Lifting) 기능을 하나의 무인 플랫폼에서 구현할 수 있는 ‘스마트팜 다기능 농작업 로봇’을 개발하고 상용화에 성공했다고 밝혔다. 이 로봇은 정해진 선로를 따라 움직이는 하나의 자율주행 플랫폼 위에 원하는 용도의 작업대를 교체해가며 쉽게 사용할 수 있도록 ‘통합 시스템’으로 설계돼 있다. 운송 작업대는 집하장까지 무인이송이 가능해 농민들이 수레를 무겁게 끌고 다니는 수고를 덜어준다. 또한 방제 작업대는 농약의 자동분사를, 리프팅 작업대는 높은 곳의 열매 수확과 온실 시설관리를 도와준다. 이 같은 통합 시스템 방식은 운송, 방제, 리프팅용을 각각 따로 판매하고 있는 네덜란드, 벨기에 등의 선도 회사 로봇에 비해 스마트팜을 보다 쉽고 저렴하게 구축, 대중화하는 데 매우 유리하다. 생기원 스마트모빌리티소재부품연구그룹 임대영 박사 연구팀이 개발한 이 로봇의 핵심기술은 농장 바닥에 설치된 마그네틱 선로의 자력을 최대 20㎝ 높이에서 감지하고 이를 따라 움직일 수 있는 ‘자계유도방식’의 자율주행 플랫폼에 있다. 선도 회사 제품의 경우, 전선에서 발생되
헬로티 김진희 기자 | 국내 연구진이 머리카락 굵기보다 100배 얇은 정육각형 모양의 반도체 막대 구조 안에서 상호작용이 높은 양자 입자를 생성해, 손실이 커질수록 발광 성능이 좋아지는 신개념의 시공간 대칭성 레이저를 개발했다. KAIST(총장 이광형)는 물리학과 조용훈 교수 연구팀이 이번 연구를 통해 개발한 시공간 대칭성 레이저는 향후 고효율의 레이저 소자부터 양자 광소자에 이르기까지 광범위하게 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 어떠한 물리 시스템에서든 손실(loss)은 가능한 제거 하거나 극복해야 하는 대상으로 존재해왔다. 따라서, 이득(gain)이 필요한 레이저 시스템에서 손실이 있는 경우에는 작동에 필요한 최소 에너지(문턱 에너지)가 그만큼 증가하게 되므로 손실은 가능한 줄여야 하는 대상이었다. 하지만 양자역학에서 존재하는 시공간 대칭성(parity-time reversal symmetry) 및 붕괴 개념을 수학적인 유사성을 통해 광학 시스템에 적용하게 되면, 오히려 손실을 작동에 유익한 방향으로 이용할 수 있는 독특한 광학적 시스템이 탄생하게 된다. 기본적으로 빛은 서로 간의 상호작용이 존재하지 않기 때문에, 기존에는 빛을 이용한 시공간 대칭성을 갖
헬로티 김진희 기자 | 한국연구재단(이사장 노정혜)은 한양대학교 임원빈 교수 연구팀이 수증기를 이용해 음극재 소재를 낮은 온도에서 합성할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 저장한 리튬이온을 방출하면서 전기를 발생시키는 음극재는 배터리 핵심소재 가운데 하나로 배터리의 용량, 수명을 좌우한다. 기존 고상 음극재 합성법은 높은 열처리 온도 등으로 인해 많은 에너지 소비가 필요하고 소재의 형상을 제어하는 데 어려움이 있었다. 형상제어에 유리한 액상 합성법도 연구되었으나 다량의 용매(증류수, 유기용매)가 사용되는 단점이 있다. 이에 연구팀은 고상 원료에 수증기를 분사한 후 80도씨의 온도에서 표면에서부터 내부까지 상 합성을 유도해 균일한 입자 크기와 형상의 음극재를 합성하는 초미세 액상반응을 설계했다. 고온의 합성공정으로 인한 환경오염과 유독한 유기용매, 재료의 높은 가격 등을 극복하기 위한 것이다. 연구팀은 유독한 용매 대신 매우 적은 양의 수증기로 낮은 온도에서 합성할 수 있도록 했다. 이번 개발로 저온 초미세 액상반응법은 리튬 배터리 음극재에 우수한 표면제어와 전기 화학적 성능 향상을 보여줄 수 있어, 향후 다양한 에너지 저장재료에 친환경적 합성법으로 폭넓게
헬로티 김진희 기자 | DGIST(총장 국양)는 로봇공학전공 김회준 교수팀은 금속유기골격체(MOF)를 탑재한 마찰전기 나노발전기를 개발했다고 밝혔다. 친환경적인 소재인 사이클로덱스트린(Cyclodextrin)을 이용해 개발된 금속유기골격체는 골격체 내부에 다양한 화학물질을 탑재할 수 있는 능력도 함께 갖춘 소재로, 향후 이를 활용해 새로운 개념의 나노발전기 제작에 큰 영향을 줄 것으로 보인다. 화석연료나 핵연료 같은 현재 주요 에너지원들은 자원고갈, 환경오염 등 다양한 문제점을 갖고 있다. 따라서 자연에서 버려지는 기계, 열, 태양 에너지를 전기에너지로 전환하는 기술에 관심이 높다. 그 중에서도 기계적 에너지를 전기에너지로 전환하는 압전(壓電), 마찰전기 나노발전기는 웨어러블 의료기기, 사물인터넷 센서, 자가발전 전자시스템 등 다양한 분야 적용이 기대되는 유망기술이다. 특히 ‘마찰전기 나노발전기(TENG, Triboelectric Nanogenerator)’는 표면 간 접촉으로 발생하는 마찰전기 대전현상과 정전기적 유도현상을 바탕으로 전기적 에너지를 생성한다. 하지만 기존 TENG의 효율성을 위해 사용해온 세라믹 나노 복합재료는 환경문제와 생체적용에 적합하지
헬로티 이동재 기자 | 국내 연구진이 중소기업이 만든 전기차에 고성능 인공지능 SW를 탑재해 운전대가 없는 자율주행차를 개발하는 데 성공했다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 9일, 인공지능(AI) 기술을 적용한 무인자율주행기술을 개발해 연구원을 순환하는 시범 셔틀버스 서비스를 제공한다고 밝혔다. 연구진이 개발한 자율주행차의 이름은 오토비(AutoVe)다. 자율주행을 뜻하는(Autonomous Driving)에 이동체(Vehicle)를 합성한 이름으로 운전자가 없는 진정한 자율주행 기술을 상징한다. 셔틀 서비스는 주차된 오토비를 모바일 기기로 호출하면서 시작된다. 다가온 오토비에 탑승을 하고“하이 오토비 7연구동으로 가자”라고 말하면 음성을 인식해 목적지로 나아간다. 탑승자는 운전할 필요가 없어 자유롭게 원하는 활동이 가능하다. 오토비는 연구원 안에서 안전규정에 따라 25km 제한 속도를 준수하며 이동한다. 탑승 예약은 방문동 키오스크로 가능하며 QR코드로 오토비의 실시간 위치를 확인할 수 있다. 연구진이 오토비에 적용한 고성능 AI 알고리즘은 카메라와 라이다 센서에서 얻은 정보를 실시간으로 처리하여 환경과 주변 환경, 객체를 인식하고 스스로 주행 경로를 만들
헬로티 김진희 기자 | 과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(원장 박상진, 이하 기계연)이 영상 의료 진단 장비에 기계장비의 머신러닝 기술을 접목해 질병 진단 속도와 정확도를 모두 향상시키는 기술을 개발했다. 기계연 신뢰성평가연구실 박종원 실장 연구팀은 초음파 영상 진단 장비에 기계류 부품과 장비의 신뢰성 진단을 위해 활용해 온 빅데이터 딥러닝 기술을 적용하여, ‘머신러닝을 활용한 영상 진단 기술’을 개발하고, GPU(그래픽처리장치)를 이용하여 정확도 80% 수준의 진단에 성공했다. 연구팀은 의료 영상 진단 기술 발전에 관심을 갖고 있는 대전성모병원 심장내과 연구진과 함께 뇌경색 환자의 대동맥 동맥경화 진단을 위한 영상 분석에 착수했다. 머신러닝을 의료분야에 활용하기 위한 시도는 다양하게 있었지만, 대동맥 플라크 상태에 따라 분류하고, 플라크의 두께 측정에 적용할 수 있는 딥러닝 모델 개발은 새로운 시도다. 연구팀은 머신러닝의 다양한 기법 중 오토엔코더(Autoencoder)와 유넷(U-net)모델을 대동맥벽의 초음파 영상 판별에 적용했다. 대동맥벽을 초음파 영상으로 판별하면 뇌졸중의 원인으로 떠오르고 있는 대동맥 동맥경화성 플라크의 상태를 확인할 수 있다.
[헬로티] 국내 연구진이 반도체 선폭 미세화의 장애물인 파티클 이슈를 해결할 수 있는 내플라즈마성 나노구조 복합세라믹 제조 기술을 국내 최초로 개발하는 데 성공했다. 과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관인 한국재료연구원(KIMS, 원장 이정환) 엔지니어링세라믹연구실 박영조 박사 연구팀은 ㈜미코세라믹스(대표 여문원)와 공동연구를 통해 반도체 제조장비 내부의 오염입자 저감이 기대되는 내플라즈마성 세라믹 신소재를 국내 최초로 개발했다. 반도체 제조 시 일반적으로 플라즈마를 이용한 식각 공정을 실시한다. 이때 실리콘 웨이퍼는 물론 장비 내부의 구성 부품도 플라즈마 조사에 노출되어 오염입자를 발생시킴으로써 칩 불량의 주요한 원인이 되고 있다. 반도체 선폭이 미세화될수록 고출력의 플라즈마 식각이 요구되기 때문에 오염입자 발생을 최소화하기 위한 내플라즈마성 신소재 개발이 절실히 요구되는 추세이다. 소재의 식각을 위해 플라즈마를 조사할 때 오염입자를 방지하기 위한 두 가지 변수는 ‘낮은 식각율’과 ‘작은 표면조도’의 유지이다. 연구팀은 이미 확보된 투명 세라믹 개발 과정에 사용된 무기공 이론밀도 치밀화 소결기술을 이트리아·마그네시아(Y2O3·MgO) 복합세라믹에 적용해
[헬로티] 국내 연구진이 수소차에 쓰이는 연료전지인 양성자 교환막 연료전지의 전해질막 소재를 개발했다. UNIST 화학과 나명수·백승빈·김영삼 교수 공동연구팀은 수소 이온 전도성이 뛰어난 연료전지용 전해질막 소재를 개발했다. 이 소재는 일반 고분자 전해질 소재와 달리 금속과 유기물이 혼합된 금속-유기 골격체(MOF : Metal–organic framework)로 이뤄졌다. 연구팀은 전해질의 수소 이온 전도도를 높이는 원리까지 밝혀내 향후 고성능 다공성 고체 전해질을 설계하는 데 도움이 될 전망이다. 수소연료전지는 수소와 공기 중 산소를 이용해 화학반응을 일으켜 전기를 생산하는 장치로, 부산물로 물만 나오는 친환경 발전장치다. 두 개의 전극과 양 전극 사이에서 수소 이온을 통과(수소 이온 전도)시키는 전해질막으로 이뤄졌다. 이 전해질막의 수소 이온 전도도는 화학반응 속도에 영향을 줘 연료전지 효율을 결정한다. 연구팀은 금속과 유기물이 결합해 다공성 골격구조체를 이루는 MOF로 60℃에서 10-2 S(지멘스)/cm 이상의 수소 이온 전도도를 지닌 전해질 소재를 개발해냈다. MOF의 한 종류인 MOF-808에 아미노술폰산이온을 첨가(손님분자)해 만들었다. MOF
[헬로티] 삼성전자가 고무줄처럼 자유자재로 변형이 가능하면서도 소자의 성능은 유지되는 '스트레처블(Stretchable) 디스플레이' 기술을 개발하는 데 성공했다. 삼성전자 종합기술원은 사람의 피부에 부착해 몸의 움직임에 따라 늘고 줄면서도 성능이 저하되지 않는 '스트레처블 센서와 OLED 디스플레이 개발 연구' 결과를 지난 4일(미국 현지시간) 세계적인 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 발표했다고 6일 밝혔다. 이 연구는 연신(길이를 늘임)에 따른 기기의 성능 안정성을 구현한 것이 특징이다. 연구진은 스트레처블 OLED 디스플레이와 광혈류 측정(Photoplethysmography, PPG) 센서를 하나의 기기에 통합해 '스트레처블 전자 피부' 폼 팩터로 구성했다. 광혈류 측정이란 혈관에 LED 등의 빛을 투사해 혈액이 통과할 때 혈관의 팽창과 수축에 따라 빛의 반사율이 달라지는 원리로 맥파를 측정하는 방법이다. 연구진은 이를 통해 향후 스트레처블 기기의 응용처 확대 가능성을 입증했다. 가장 큰 성과는 탄성력과 복원력이 우수한 고분자 화합물 '엘라스토머'의 조성과 구조를 바꿔 이를 업계 최초로 기존 반도체 공정을 통해 스트레처
[헬로티] 한국광기술원은 AI에너지연구센터 손명우 박사팀이 저온 합성공정 기술을 이용, 반도체 전극의 물리적 손상을 방지하는 고성능 그래핀-구리 적층 배선 제작 기술을 세계 최초로 개발했다고 4일 밝혔다. 그래핀 저온 대면적 합성 기술을 기반으로 한 이 기술은 반도체와 디스플레이 분야에 폭넓게 적용이 가능하다. 그래핀은 전기·화학적 특성이 우수해 반도체 분야 '꿈의 신소재'로 불리는 물질이다. 지금까지 그래핀-구리 배선은 800℃ 이상의 고온에서 저압 화학 기상 증착법을 활용, 구리 호일 위에 그래핀을 합성하고 구리 배선에 전사해 제작하지만, 고온으로 인해 배선 기판이나 반도체에 물리적 손상이 발생하는 문제를 안고 있다. 저온의 화학기상증착법에 플라즈마를 적용해 그래핀을 구리 배선에 직접 합성하는 방식을 사용하지만 플라즈마의 높은 에너지로 그래핀의 물리적인 손상은 여전히 해결되지 않고 있다. 손 박사팀은 이러한 문제 해결을 위해 벤젠이나 피리딘 등의 액상 탄소소스를 그래핀 공정에 사용, 400℃ 이하의 저온 상압 화학기상증착법으로 기판이나 반도체의 물리적 손상 없이 그래핀-구리 배선 제작에 성공했다. 또 아르곤 가스를 주입하는 정화공정을 새롭게 개발해 저온
[헬로티] 라이다(LIDAR) 센서에 활용 가능한 콜로이드 양자점의 모양과 센서 성능과의 상관관계가 밝혀졌다. 한국세라믹기술원(원장 유광수) 지상수 박사와 프랑스 국립과학연구센터(CNRS, Centre National de la Recherche Scientifique) Emmanuel Lhuillier(엠마뉴엘 륄리에) 박사는 최근 공동연구를 통해 이같은 사실을 규명했다. ‘자율주행 자동차의 눈’으로 불리는 라이다 센서는 실시간으로 거리와 이미지를 측정하는 기능을 가지고 있어 자율주행 자동차 개발에 필수적인 핵심 부품이다. 일반적으로 상용화된 라이다 센서의 소재는 근적외선 파장대를 감지하는 실리콘이 주로 사용되지만 광효율이 낮고 근적외선 빛이 우리의 눈에 해를 끼치는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하고자 단파 적외선을 감지할 수 있는 인듐갈륨비소(InGaAs) 화합물 반도체 소재 기반 라이다 센서가 개발되었으나 제조비용이 높은 단점이 있어 최근에는 보다 공정비용이 저렴한 콜로이드 양자점 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재까지 콜로이드 양자점은 모양에 따라 전자구조가 변화하여 센서 성능이 달라질 수 있음에도 불구하고 그 상관관계가 명확하지 않았다. 이에 연
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