[이슈] 스마트팩토리의 출발점, 센서가 진화한다

제4차 산업혁명은 제조업에서 ‘스마트팩토리’라는 새로운 이슈를 낳았다. 스마트팩토리는 기존의 자동화시스템과는 달리, 가상의 세계와 물리 세계를 실시간으로 상호 연결하고, 실제 물리세계의 각종 센서 데이터들을 통합 모니터링, 분석하는 전 과정에서의 스마트한 제조시스템이라 말할 수 있다.

스마트팩토리의 출발점은 센서다. 센서에서의 광범위한 제조 기계와 디바이스에서의 젱보수집이 1차적으로 이루어져야만 이를 통신 네트워크와 클라우드를 통해 IT단으로 올려주고, 이들 데이터를 분석해 예방보전을 시스템적으로 빠르게 구축해 나가는 것이 가능해진다.

스마트팩토리 체계 아래서 센서들이 어떻게 진화하고 있는지 알아본다.

모든 산업 분야가 스마트해지고 있다. 특히 공장 자동화 분야는 모든 공정들이 자동으로 이뤄지는 지능형 공장인 스마트 팩토리 시대를 맞이하여 더 큰 변화가 이뤄지고 있다.

그 한 가운데 센서가 있다. 스마트 팩토리로 거듭나기 위해서는 다양한 센서들이 필요하며, 이러한 니즈에 따라 국내외 많은 센서 제조사들이 고기능, 하이앤드급의 센서를 라인업하고 개발에 박차를 가하고 있다.

그러나 센서는 스마트 팩토리라는 용어가 나오기 전부터 공장 자동화 시스템을 효율화하기 위해 다양한 방면으로 활용되고 있었다. 빛을 이용해 물체의 유∙무를 검출하는 포토센서나 액체나 기체, 유체 등의 압력을 측정하는 압력센서 등이 그 종류이다. 특히 이러한 센서들은 소형화를 필두로 고기능을 실현하며 첨단 산업인 반도체 장비, 산업용 로봇, 각종 자동화 장비 등의 분야에 활용돼 보다 스마트한 생산 현장을 구현해오고 있다.

포토센서
포토센서 (이미지. Banner)

[포토센서]
자동화에 있어서 포토 센서는 일반적으로 빠르고 비접촉 탐지의 모든 혜택을 제공한다. 포토센서는 필수적으로 방사체와 수신장치로 구성된다. 어떤 물체가 빔 경로로 움직이면, 수신기가 1000분의 1초 단위로 수신된 빛의 양의 변화에 반응하여 방사체에서 방사한 광학 신호를 전기 신호로 변환시킨다. 포토센서는 적색 가시광선, 무반사 적외선 또는 필요한 경우 강력한 레이저 광선으로 작동한다.

반도체나 식품, 포장 등의 산업 분야에서 적은 비용으로 고정도의 성능을 가지며, 미소 물체를 검출할 수 있는 용도로 주로 사용하는 것이 포토센서이다. 그러나 포토센서는 단순히 물체를 검출하는 용도 이외에 식품 기계 등의 광택 검출, 포장 기계 등의 마크 검출 등의 용도로, 종래의 제품에서 정도를 더욱 높이거나, 제품의 사이즈를 소형화 시키며 다양한 분야에서 포토센서의 활용 범위를 점차 넓혀가고 있다.

특히 소형 포토센서는 설치시 공간의 제약을 덜 받을 수 있어 협소한 공간에 설치되거나, 일반 공정 라인 등에 적용되어 공간의 활용을 극대화할 수 있어 다양한 산업에서 큰 호응을 얻고 있다.

압력센서
압력센서 (이미지. 오토닉스)

[압력센서]
소형화 됨과 동시에, 고기능을 실현하며 보다 스마트한 생산 현장 구현을 위해 사용되는 주요 제품 중 또 다른 하나는 압력센서이다. 광범위한 공정에서 정확한 측정값을 제공하는 압력트랜스미터와 로드셀과 같은 압력센서를 사용한다. 반도체 압력 소자를 제품 내부에 내장하여 소형화시킨 압력센서는 각종 시스템의 압력을 측정하여 표시 및 제어할 수 있어 산업용 기기에 폭 넓게 적용되며 생산성 향상에 많은 도움을 주고 있다.

사용자가 원하는 공정에서 가해지는 압력 정도의 데이터를 알아내려면, 우선 공정에서의 압력 또는 힘이 압력센서의 센서 소자에 도달해야 한다. 압력센서의 소자는 공정의 압력이나 힘에 반응하여, 데이터 수집 장치에서 판도할 수 있는 신호를 생성한다. 여기서 센서 소자는 압력트랜스미터나 로드셀과 같은 압력센서의 핵심이다.

특히 최근출시된 제품들은 부압, 정압, 연성압 측정은 물론, 넓은 압력 사양으로 활용 범위가 넓고, 아날로그 전류 및 전압 출력이 가능해 압력의 장거리 전송이 가능하다. 더욱이 HMI, PC, PLC 등의 직접 입력이 가능할 뿐 아니라 타사와의 컨트롤러와도 호환이 가능해 활용도가 매우 높다.

액면레벨센서
액면레벨센서 (이미지. 오토닉스)

[액면 레벨센서]
주로 반도체 세정기에 적용되어 액체의 유무를 검출하는 용도로 사용되는 액면레벨센서도 주목된다. 해당 제품은 손가락 한 마디 정도의 사이즈를 가진 소형 제품으로, 투명 파이프에 설치하여 액체의 유무를 검출한다.
기존에 정전용량형 근접센서를 이용해 액체를 검출했던 방식과는 다르게, 액면레벨센서는 빛의 굴절률을 이용하여 파이프 내의 액체의 유무를 검출하기 때문에 더욱 정확하게 검출할 수 있다.

설치도 간편하다. 결속밴드로 장치나 파이프뒤에 붙여 간단히 설치할 수 있다. 두께 10mm의 박형타입도 출시됐다. 이는 밀착 설치가 가능해 최소 4mm의 레벨차 검출를 제공한다. 또한 가연성 환경에서도 사용이 가능하다는 특징이 있다.

김홍덕 국제기자 hordon@icnweb.co.kr

뉴스레터 구독하기

아이씨엔매거진은 AIoT, IIoT 및 피지컬 AI, 디지털트윈을 통한 제조업 디지털전환 애널리틱스를 제공합니다.
테크리포트: 자율제조, 전력전자, 모빌리티, 로보틱스, 스마트농업

AW2026 expo
ACHEMA 2027
전시회 세미나 선물 준비는 기프트랩스
Hordon Kim
Hordon Kimhttps://powerelectronics.kr
아이씨엔매거진, PEMK(Power Electronics Magazine Korea) 인터내셔널 에디터입니다. An international editor of ICN magazine and PEMK.
fastech EtherCAT
as-interface
GiftLabs

Related Articles

Stay Connected

440FansLike
407FollowersFollow
224FollowersFollow
120FollowersFollow
372FollowersFollow
152SubscribersSubscribe
GiftLabs
spot_img
InterPACK
spot_img
SPS 2026
automotion
Power Electronics Mag

Latest Articles

Related Articles

PENGUIN Solutions
달리는 트럭 고장도 잡는다 모넷 AI 예지보전 확장

달리는 트럭 고장도 잡는다 모넷 AI 예지보전 확장

0
모넷코리아가 달리는 트럭과 복잡한 플랜트 공장 내 핵심 설비의 미세한 고장 징후를 주행 중에도 실시간으로 포착하는 무선 인공지능 계측 시스템을 상용화했다
WindEnergy
InterPACK

Related Articles

fastech EtherCAT
as-interface
콩가텍, 별도 가속기 없는 초고성능 AI 모듈 ‘conga-HPC/cRX1’ 출시

콩가텍, 별도 가속기 없는 초고성능 AI 모듈 ‘conga-HPC/cRX1’ 출시

0
콩가텍이 별도의 인공지능 가속기 카드를 추가하지 않고도 로봇과 자율주행 장비의 복잡한 인공지능 연산을 단일 보드로 처리하는 고성능 임베디드 컴퓨터 모듈을 상용화했다
AI가 반도체 직접 설계 엔비디아 신기술 공개

AI가 반도체 직접 설계 엔비디아 신기술 공개

0
엔비디아가 AI 물리학과 가속 수학 라이브러리를 결합한 에이전트 툴킷을 출시하여 반도체와 복잡한 기계 설계를 AI가 스스로 수행하는 자율형 엔지니어링 시대를 열었다
마우저 일렉트로닉스, 차세대 모빌리티 혁신 가속하는 온라인 운송 리소스 센터 공개

마우저 일렉트로닉스, 차세대 모빌리티 혁신 가속하는 온라인 운송 리소스 센터 공개

0
글로벌 전자부품 유통기업 마우저 일렉트로닉스가 전기차, 로보택시 등 미래 교통수단을 개발하는 기술자들을 돕기 위해 전문적인 기술 정보와 부품 자료를 한곳에 모은 '온라인 정보 센터'를 열었다
달리는 트럭 고장도 잡는다 모넷 AI 예지보전 확장

달리는 트럭 고장도 잡는다 모넷 AI 예지보전 확장

0
모넷코리아가 달리는 트럭과 복잡한 플랜트 공장 내 핵심 설비의 미세한 고장 징후를 주행 중에도 실시간으로 포착하는 무선 인공지능 계측 시스템을 상용화했다
AI 시대 ‘메모리 장벽’ 넘는다… 어플라이드, 3D 반도체 제조 플랫폼 전면 공개

AI 시대 ‘메모리 장벽’ 넘는다… 어플라이드, 3D 반도체 제조 플랫폼 전면...

0
AI 시대 반도체 승부는 설계가 아니라 제조 기술에서 갈리고 있으며, 어플라이드 머티어리얼즈가 공개한 3D 반도체 제조 플랫폼이 HBM과 AI 칩 생산 경쟁의 새로운 기준을 제시하고 있다
한국레노버, JBL 9유닛 프로 스피커 탑재한 ‘탭 플러스 2세대’ 국내 출시

한국레노버, JBL 9유닛 프로 스피커 탑재한 ‘탭 플러스 2세대’ 국내 출시

0
JBL 9유닛 스피커와 AI 기능을 더한 레노버 '탭 플러스 2세대'가 태블릿을 휴대용 엔터테인먼트 허브로 진화시키고 있다.
- Our Youtube Channel -Engineers Youtube Channel

Latest Articles