오토메이션월드-대한민국 1등 산업매거진 '자동화기술'

기술자료 UNIST, 광전극 기술 개발...“햇빛 받아서 과산화수소 만든다”

헬로티 이동재 기자 | 태양광 과산화수소 전환 효율 세계 최고 기록·다양한 인공광합성 응용.. Nat. Commun. 게재 광전극에 햇빛을 쪼여 과산화수소를 생산하는 기술이 새롭게 개발됐다. 복잡한 화학공정을 대신해 친환경적으로 과산화수소를 생산할 수 있는 기술로 주목받고 있다. UNIST 에너지화학공학과 장지욱 교수팀이 페로브스카이트 기반 과산화수소 생산 광전극 시스템을 개발했다. 태양에너지를 받아 물 속에서 환원된 산소가 물과 반응해 과산화수소(H2O2)가 되는 원리다. 이 시스템은 세계 최고의 태양광 과산화수소 전환 효율을 기록했을 뿐만 아니라 물에 약한 페로브스카이트를 썼음에도 내구성이 좋다. 공업 원료인 과산화수소는 수소를 대체할 친환경 에너지 자원으로도 꼽힌다. 농도 60%의 과산화수소수는 압축된 수소보다 단위부피당 낼 수 있는 에너지가 크고, 저장과 수송에 유리하다. 그러나 현재 과산화수소를 대량 합성하는 공정은 복잡하고 귀금속과 유기물질을 사용해 비용문제와 더불어 안전 문제도 있다. 대안으로 인공광합성 기술의 하나인 광전극 과산화수소 생산방법이 주목받고 있지만, 광흡수 성능이 뛰어나면서도 오래 쓸 수 있는 광전극 개발에 어려움이 있다. 장 교수
- 이동재 기자
- 2021-12-20 16:26
기술자료 국내 연구진, 구부러지는 복합고체전해질 개발

헬로티 이동재 기자 | DGIST 연구팀, "웨어러블 디바이스 전원용 배터리 구현에 사용 기대" 국내 연구진이 세계 최고 수준의 성능을 보인 복합고체전해질을 개발했다고 20일 밝혔다. DGIST 에너지융합연구부 김재현 책임연구원 연구팀이 개발한 복합고체전해질은 향후 폭발이나 화재의 염려가 없는 웨어러블 디바이스 전원용 배터리 구현에 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 전해질은 물 등에 녹아서 이온화하여 전기를 전달하는 물질로서 배터리의 4대 핵심소재 중 하나다. 현재 널리 쓰이고 있는 액체 전해질은 분리막에 의해 음극과 양극이 나뉘는 구조다. 이 때문에 변형이나 외부 충격으로 분리막이 훼손되면 액체 전해질이 흐르고, 양극 물질이 만나 기화되면서 과열 또는 폭발사고로 이어지는 위험성이 존재한다. 이러한 액체전해질을 고체전해질로 대체하게 되면 화재 및 폭발의 위험성을 방지할 수 있게 된다. 또한 분리막도 필요 없어지고 전체적인 배터리의 부피도 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 고체전해질은 액체에 비해 전도도가 훨씬 떨어져 이를 보완하기 위한 연구가 필요한 실정이었다. 김재현 책임연구원 연구팀은 폴리머에 SiO2와 Al2O3로 주 골격을 형성하는 다공성 YNa 제
- 이동재 기자
- 2021-12-20 16:02
기술자료 [테크 인사이트] 데이터 매트릭스 코드와 QR 코드의 차이점은?

헬로티 함수미 기자 | QR 코드와 데이터 매트릭스 코드는 모두 2D 바코드 즉, ‘2D 코드’로서 제조업체에서 점점 더 일반적으로 사용되고 있으나 각 코드의 사용 방식은 매우 다르다. 제품 포장부터 브랜드 메시지 홍보, 내부 track & trace 및 위조 방지 옵션 제공까지 2D 코드는 모든 산업의 제조업체에 다양한 기회를 제공할 수 있다. 그렇다면 비즈니스에 따라 적합한 2D 코드는 무엇일까? 데이터 매트릭스 코드와 QR 코드를 활용하기 위한 적절한 방법을 알아보기 전에, 먼저 이 두 코드를 구분하는 방법을 알아보도록 하겠다. 데이터 매트릭스 코드란? 2D 바코드의 일종인 데이터 매트릭스 코드는 흑백으로 데이터를 코딩한다. 즉 그리드에 음영을 대비시킨 셀을 배치한다. 1D 바코드와 달리 데이터 매트릭스 코드는 전방향성을 가진다. 따라서 이 코드는 어떠한 각도에서도 판독할 수 있다. 데이터 매트릭스는 1994년 미국의 International Data Matrix, Inc(I.D. Matrix)가 발명했다. 코드에 저장된 정보량에 따라 데이터 매트릭스 내 행과 열의 개수가 증가한다. 코드의 최대 용량은 영숫자 2,335자다. 데이터 매트릭스 코드
- 함수미 기자
- 2021-12-20 16:02
기술자료 에너지기술연구원, 효율 10배 이상 높인 PEM수전해 촉매 개발

촉매 표면의 모양만 바꿔 수전해 효율 10배 이상 향상 실시간 X-선 흡수 분광법 이용해 구조-성능 인과 규명 한국에너지기술연구원이 경북대학교, 조지아 공과대학과의 공동연구를 통해 효율이 10배 이상 향상된 고성능 PEM수전해 촉매를 개발했다. PEM수전해는 Proton Exchange Membrane(수소이온 교환막) 혹은 Polymer Electrolyte Membrane(고분자 전해질막)을 이용하는 수전해 방식이다. 한국에너지기술연구원 연구진(플랫폼연구실 김병현, 수소연구단 조현석 박사)은 촉매 표면의 모양만 바꿈으로써 수전해 효율을 기존 촉매보다 10배 이상 크게 향상 시켰다. 물을 전기분해해 수소를 추출하는 수전해는 수소 생산 과정에서 온실가스나 대기오염 물질을 배출하지 않아 친환경적이다. PEM수전해 기술은 전해질 없이 순수한 물을 전기분해해 고분자 전해질 막을 통해 수소이온을 이동시키는 기술이다. PEM수전해 기술은 높은 효율로 고전류밀도 운전이 가능하기 때문에 상대적으로 설비 설치에 적은 부지가 필요하고 응답성이 빠르다. 따라서 재생에너지와 연계했을 때 변동성에 대응이 용이하다는 장점이 있다. 하지만 유일한 소재로 알려진 촉매 ‘이리듐산화물’의
- 조상록 기자
- 2021-12-17 10:25
기술자료 롯데케미칼, 코로나·델타 변이주 99% 사멸하는 '에버반' 소재 개발

기존 항균 소재 'evermoin' 2세대 소재로 바이러스 억제 기능 추가 신용카드, 인테리어 시트, 손잡이 등의 소재에 적용 가능 롯데케미칼의 항바이러스 소재 브랜드인 '에버반(Everban)'이 고려대학교 의료원과 약 1년여의 공동 연구를 통해 개발되었다. 에버반 소재는 MRSA(메티실린 내성 황색포도상구균)와 같은 악성 세균의 고농도 조건에서도 균 생육을 억제할 수 있으며, 스크래치와 고온, 고습, 자외선 노출 등의 상황 하에서도 지속적인 항곰팡이 성능 유지가 가능한 스페셜티 소재로 개발되었다. 또한, 인플루엔자와 코로나19 바이러스 및 델타 변이주에 대해서도 항바이러스 성능을 확보한 차세대 유해 미생물 억제 종합 솔루션으로, 위생과 안전에 민감한 의료장비와 접촉 빈도가 높은 신용카드, 인테리어 시트, 손잡이 등 다양한 용도로 적용이 가능할 것으로 예상하고 있다. 롯데케미칼은 지난해 10월부터 고려대학교 의료원과 '코로나 시대에 안심하고 사용할 수 있는 신소재 공동 개발' 주제로 업무협약 체결 이후, 항바이러스 플라스틱 소재 연구개발 및 성능 평가를 공동으로 연구하여 바이러스에 대한 사멸 시간 단축 등에 대한 검증을 진행했다. 이 결과, 코로나19 바이
- 조상록 기자
- 2021-12-14 23:11
기술자료 KAIST, 나전칠기의 구조색 '컬러 인쇄'하는 기술 개발

콜로이드 나노입자를 3차원 결정 구조로 만드는 전략 사용 유리, 금속, 플라스틱 등의 비흡수성 기판 등에도 인쇄 가능 자연에서나 볼 수 있는 구조색을 인쇄할 수 있는 기술이 개발됐다. KAIST 생명화학공학과 김신현 교수 연구팀은 한국화학연구원 이수연 박사 연구팀과의 공동 연구를 통해 자연을 모방한 구조색을 맞춤형으로 인쇄하는 기술을 개발했다. 구조색은 색채에 의존하지 않고 물체의 구조에 의해 나타나는 유채색으로, 일반적인 화학 색소에 의한 색과는 구별된다. 구조색은 영롱하고 반짝이는 색감을 가지며, 자연에서 나타나는 수컷 공작새의 깃털이나 카멜레온의 피부, 모르포나비의 날개 등에서 관찰된다. 특히 우리 조상들은 자연의 구조색을 진귀하게 여겨 나전칠기 공예에 사용한 전복 껍데기를 사용했으며, 신라 시대 유물에서도 구조색을 보이는 비단벌레 장식이 발견되고 있다. 연구팀이 개발한 구조색 인쇄 기술은 화학 색소 대신 콜로이드 입자의 3차원 결정 구조를 이용해 발색하며, 맞춤형으로 제작 가능한 인쇄 공법을 통해 광학 소자, 광학 센서, 위변조방지 소재를 포함한 광범위한 분야에 적용 가능할 것으로 기대된다. 구조색을 인공적으로 형성하는 방법으로 콜로이드 나노입자를 3
- 조상록 기자
- 2021-12-14 22:40
일반뉴스 [산업지식인] RFID 해킹의 위협으로부터 보호해줄 장치가 있나요?

헬로티 서재창 기자 | 산업지식인은 실무자의 질문을 전문가가 자세하게 답변해주는 코너입니다. 산업지식인에는 MTV 웨비나에서 발표자와 질문자가 주고받았던 질의응답을 한 데 모아봤습니다. RFID(Radio Frequency Identification) 기술은 스마트 제조 및 스마트 팩토리, 스마트 물류 구현을 위한 주요기술 중 하나로 주목받고 있습니다. '산업 현장에서의 RFID 활용 가이드'를 주제로 진행된 웨비나에서는 터크코리아, 아이디로, 에이펄스테크 담당자와 함께 RFID 시스템 도입을 위한 준비사항, 성공적인 RFID 활용 가이드를 제공했습니다. Q & A Q : 헬스케어 영역의 의료 정보를 RFID로 데이터화해 적용된 사례는? A : RFID는 이용한 다양한 사례에 적용할 수 있다. 터크코리아의 경우, 3년 전부터 전문 의약품에 대한 시리얼데이터 관리 솔루션을 개발해 제약산업 고객사에 적용 중이다. Q : RFID 정보에 개인정보가 포함돼 있을 때 데이터3법에 저촉되지 않고 활용하는 솔루션이 있는가? A : RFID에 데이터를 저장할 때 사용자가 데이터를 정의해 적용할 수 있으며, 리딩의 경우도 패스워드를 설정해 리딩을 선택적으로 할 수도
- 서재창 기자
- 2021-12-14 00:42
기술자료 [협동로봇 인사이트] 협동로봇에 3D비전 결합하면 빈피킹이 달라진다

* 이 기사는 유니버셜로봇 웨비나에서 피킷3D 구성용 지사장의 '3D비전으로 협동로봇의 유연성 및 사용성 극대화하기' 발표 내용을 정리한 것입니다. 발표 | pickit3D(피킷3D) 구성용 지사장 정리 | 헬로티 조상록 기자 1. 자동화 하기 어려운 공정 한국은 전세계적으로 봐도 자동화 비율이 매우 높고, 그 기술도 많이 축적돼 있습니다. 하지만 아직까지 자동화가 제대로 안 돼 있는 공정이 있는데요. [그림1]처럼 공정 첫 부분에 작업물이나 소재를 기계에 투입하는 단계입니다. 이를 빈피킹(Bin-picking)이라고 하는데요. 작업자가 부품을 정렬시켜야만 로봇이 고정되어 있는 위치에서 부품을 집을 수 있습니다. 이 공정이 사실상 자동화 부분에서 가장 큰 숙제입니다. [▲그림1] [▼그림2] 다음으로 자동화하기 어려운 부분은 자동차나 가전처럼 부피가 크고 무거운 제품들을 처리하는 ‘파트 정렬’ 공정입니다[그림2]. 크고 무거운 제품들이 컨베이어밸트를 타고 마지막 공정으로 오게되는데, 이 때 센터링을 하기 어렵습니다. 센터링을 한다고 해도 무빙파트들이 계속 움직이고, 조립 공차도 있기 때문에 자동화 하기 쉽지 않습니다. 결국 사람 손으로 하게 되죠. 결론적으로
- 구성용 피킷3D 지사장
- 2021-12-12 17:08
기술자료 한국세라믹기술원, 세라믹 소결공정 이용해 메타물질 대량 제조법과 물성 제어 기술 개발

헬로티 함수미 기자 | 한국세라믹기술원 김종영·이은실 연구팀과 서울대학교 정인 교수, 포항공과대학교 노준석 교수 연구팀은 전통적인 세라믹 소결공정을 이용한 메타물질의 대량 제조법과 물성을 제어하는 기술을 개발하였다. 세라믹기술원과 서울대는 소재를 개발했고, 포항공대는 관측 결과의 이론적 시뮬레이션을 담당했다. 메타물질은 자연계에 존재하지 않는 특이성질을 보이는 인공물질을 말하며, 이 물질을 활용하면 투명망토나 슈퍼렌즈, 스텔스 기술 등에 적용이 가능하다. 지금까지 메타물질은 이론적으로 계산된 특정 소재를 깎거나 2차원의 나노두께로 쌓아올린 구조로 만드는 등 첨단 나노가공기술이 필요함에 따라 극한의 난이도는 물론, 양산 가능한 크기의 벌크소재로 개발된 바가 없다. 특히, 메타물질은 구조가 물성을 결정하기 때문에 물성에 대한 정밀 제어가 거의 불가능했기에 메타물질 개발의 결정적 장애였다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 ‘하이퍼볼릭 메타물질’을 제어하여 메타물질의 대량 제조법과 메타물질의 물성을 제어하는 기술을 개발하였다. 하이퍼볼릭 메타물질은 굴절율이나 유전율과 같은 광학적 성질이 방향에 따라 달라지는 물질로 음굴절과 같은 자연계에 존재하지 않는 광학 현
- 함수미 기자
- 2021-12-12 10:43
기술자료 한국기계연구원, 이산화탄소와 수소를 연료로 만드는 마이크로채널 반응기 개발

헬로티 임근난 기자 | 최근 정부의 2050 탄소중립 달성 추진에 따라 이산화탄소를 포집하고 활용하는 CCUS(탄소 포집 및 활용·저장 기술)기술이 주목받는 가운데 한국기계연구원이 이산화탄소를 친환경 합성연료(e-Fuel/신재생 전력을 이용해 만든 수소를 기반으로 만든 액체연료로 바꾸는 마이크로채널 반응기 개발에 성공했다. 화석연료 사용으로 발생하는 이산화탄소 문제를 해결하고, 신재생에너지의 잉여전력도 활용할 수 있는 친환경 탄소중립 기술이 될 것으로 기대된다. 기계연 에너지기계연구본부 열시스템연구실 윤석호 실장 연구팀은 이산화 탄소와 신재생에너지 발전 잉여전력으로 만든 수소를 반응시켜 합성연료를 만드는 마이크로채널 반응기를 개발했다. 이번에 개발한 반응기는 1일 30㎏ 수준의 이산화탄소를 처리해 합성연료로 만들 수 있다. 연구팀은 마이크로채널의 설계 및 접합 등 제작에 필요한 기술과 반응 촉매 코팅 기술 등의 원천 기술을 확보하고, 기존 반응기 대비 1/5 크기의 반응기를 만드는 데 성공했다. 이렇게 만든 합성연료는 차량, 선박의 연료로 쓸 수 있으며 대용량으로 저장해 필요할 때 쓸 수 있다. 마이크로채널 반응기는 촉매와 반응을 일으키는 반응층과 열을 전달
- 임근난 기자
- 2021-12-12 10:30
기술자료 고효율 광촉매 최적화 구조 빛으로 읽어내 설계한다

헬로티 김진희 기자 | 고효율 수소 발생 광촉매로 알려진 금속-반도체 복합 나노 구조체의 이상적인 구조가 밝혀졌다. 초고속 분광분석 기술을 활용해 자체 디자인한 광촉매 모델시스템을 분석한 덕분이다. 고성능 광촉매 설계의 새로운 방법론을 제시한 연구로 평가받고 있다. UNIST 화학과 권오훈 교수팀은 KAIST 송현준 교수팀과 공동연구를 통해 금속-반도체 복합 나노 구조체(이하 복합 나노 구조체) 내에서 광촉매 반응이 일어나는 반응 동역학을 밝혀냈다. 또 이를 기반으로 복합 나노 구조체를 이루는 금속과 반도체간 이상적인 비율 구조를 제시했다. 복합 나노 구조체는 빛을 흡수하는 반도체 나노입자와 우수한 촉매 반응 특성을 지닌 금속 나노입자로 구성된 유망 수소 발생 광촉매이다. 복합체에 빛을 쪼이면 반도체 나노입자에서 전하쌍(전자, 정공)이 만들어지고 음전하인 전자가 금속 나노입자로 이동해 금속 표면에서 물이 수소로 분리되는 촉매 반응이 발생한다. 하지만 복합체 내 복잡한 전하의 이동 동역학 때문에 성능을 개선할 수 있는 설계 원리 파악에 어려움이 있었다. 공동연구팀은 모델시스템을 디자인하고, 이 안에서 일어나는 전하 이동 경로를 분석해 반응 동역학을 알아냈다.
- 김진희 기자
- 2021-12-12 10:03
기술자료 한국광기술원, 메타버스 구현 위한 초고해상도 디스플레이 기술 개발

헬로티 조상록 기자 | 미국 실리콘밸리 소재 썬다이오드(Sundiode)와 한국광기술원은 공동연구를 통해 초고해상도 풀컬러(적·녹·청) 마이크로 디스플레이 구현이 가능한 기술을 개발했다고 12월 8일 밝혔다. 최근 증강현실(AR), 혼합현실(MR) 및 메타버스를 구현하기 위한 고해상도의 마이크로디스플레이에 들어가는 마이크로 LED에 대한 관심도가 높아지고 있다. 기존의 기술로 마이크로 디스플레이를 구현하기 위해서는 3개의 적·녹·청 LED 웨이퍼를 각각의 반도체 공정을 통해 칩 형태로 제작하고, 디스플레이 기판에 수평으로 배열하는 전사 공정을 거치게 된다. 증강현실 등과 같은 초고해상도 응용분야에는 개별 공정을 통해 만들어진 10㎛ 이하의 적·녹·청 마이크로 LED 칩을 촘촘하게 정렬 배치하여 수백만 개의 화소를 형성하는 기존 방식은 여러 기술적 난제들이 존재한다. 이를 해결하고자 썬다이오드에서는 적·녹·청 마이크로LED 소자를 수직으로 적층한 구조를 고안한 연구개발을 추진하고, 한국광기술원 차세대LED연구센터는 유기금속화학증착법(MOCVD)을 이용한 적층형 LED 반도체 웨이퍼 성장과 포토리소(photolitho)를 이용한 반도체 미세 패턴 공정을 개발했다
- 조상록 기자
- 2021-12-08 17:00
일반뉴스 [산업지식인] SLA 프린팅이 식품 산업에도 적용된다고요?

헬로티 서재창 기자 | 산업지식인은 실무자의 질문을 전문가가 자세하게 답변해주는 코너입니다. 산업지식인에는 MTV 웨비나에서 발표자와 질문자가 주고받았던 질의응답을 한 데 모아봤습니다. 적층제조 기술 중 하나인 광조형 SLA(Stereo Lithography Apparatus) 기술은 높은 정밀도, 반복성, 신뢰성을 제공합니다. 특히 고온 응용 분야에도 사용하며 뛰어난 투명도를 자랑합니다. 생체적합성 소재를 활용하면, 수술 도구, 치과 장비, 보청기 등의 의료 분야에서 다양하게 쓰이기도 합니다. 이에 3D시스템즈는 '투명, 정밀, 대형 부품 제작을 위한 제안, SLA 프린팅 솔루션'이라는 주제로 웨비나를 진행했습니다. 이 웨비나에서는 SLA 프린팅 기술에 대한 소개를 비롯해 기술의 특장점, 소재의 종류와 특성 등을 다뤘습니다. Q & A Q : 투명한 재료의 경우 LED 등 기구 렌즈용으로 사용할 수 있는가? A : LED나 자동차 조명용으로 많이 활용되고 있다. Q : SLA 프린팅 기술을 적용해서 가장 큰 효과를 볼 수 있는 산업 분야는 어디인가? A : SLA 프린팅 기술은 투명, 정밀, 대형 부품 제작 산업에 모두 활용 가능하다. Q : SLA
- 서재창 기자
- 2021-12-06 17:35
기술자료 [테크 인사이트] 이스라비젼이 제안하는 디스플레이 품질 검사 솔루션

헬로티 함수미 기자 | 스마트폰, 현금 자동 인출기, 자동차, 키오스크. 터치 스크린과 디스플레이는 우리의 생활 속에 어느 때보다 깊이 들어와 있다. 더 얇은 두께와 생생한 화질, 독특한 디자인에 대한 소비자들의 욕구, 그리고 이에 발맞춘 기술의 발전은 산업 시장에서 디스플레이가 가지고 있는 잠재력을 보여준다. 디스플레이의 기능성과 광학 품질에 대한 기준이 지속적으로 높아지는 이때, 이스라비젼은 엄격한 품질 기준을 만족하기 위해 글라스 생산, 필름, 포일(foil)부터 디스플레이 및 완제품에 이르기까지 end-to-end 공정과 품질 관리를 위한 첨단 검사 솔루션을 개발하고 있다. 이스라비젼의 기술력은 디스플레이 생산 효율성과 수익성을 극대화하고 궁극적으로는 고객 만족도를 높인다. ‘조립 전·후’ 품질 완벽 관리 광학필름, 박막, 디스플레이 글라스는 고품질 디스플레이의 기초를 형성하는 부품이다. 각 부품이 생산 과정에서 결합돼 광학 특성과 기능을 갖춘 디스플레이가 완성된다. 이 생산 단계에서는 원료 검사 못지않게 품질 관리가 중요하다. 커버 글라스의 딤플 및 기타 결함은 레이어 결합 시 육안으로 인지할 수 없으며, 제품의 광학적 특성과 기능의 손상을 야기한다
- 함수미 기자
- 2021-12-06 13:58
기술자료 [테크 인사이트] 비전 검사에 활용되는 빛의 특성-①

헬로티 함수미 기자 | 한국에서 초창기에는 주로 디스플레이 패널의 검사 용도로 사용되던 머신비전 기술은 점점 더 다양한 분야로 그 적용 범위가 확장되어 왔다. 최근 들어 머신비전 시스템은 반도체, 이차전지, PCB, 모바일 기기 등의 제조 공정을 포함한 대부분의 첨단 제조업에서 스마트 팩토리 구축을 비롯한 생산성 혁신 활동을 위해 사용되고 있다. 또한 기존에 단순히 더 작은 크기의 불량을 검사해야 하는 필요에서 벗어나서 근래에는 훨씬 더 다양하고 복잡한 종류와 형태의 불량을 검사하려는 수요가 증가하고 있다. 이렇게 기술적 수요가 변화 발전함에 따라 머신비전 시스템에서 사용하는 검사 방법도 고객의 다양한 니즈에 맞춰서 발전하게 된다. 이번 원고에서는 비전 검사에 사용할 수 있는 다양한 빛의 특성들을 확인하고 이를 활용하는 사례를 소개하려고 한다. 이와 같은 접근을 통해 단순히 2D, 3D로 구분되어 있는 현재의 머신비전 기술을 좀더 광학 중심적으로 들여다보고 다양한 니즈에 적합한 검사 방법을 찾을 수 있기를 기대해 본다. 빛의 특성 지금까지 머신 비전에서 주로 사용돼 왔던 검사는 렌즈를 통해 우리가 보고자 하는 불량을 검출하는 형태가 대부분이었다. 이와 같은
- 함수미 기자
- 2021-12-02 16:46

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