자동화 공학의 탐색과 사례[편집]
로봇 산업[편집]
산업용 로봇[편집]
산업용 로봇은 인간이 수행하기 어려운 힘들고 반복적이며 위험한 일들을 처리하기 위해 공장의 라인과 같은 산업 현장에서 사용되는 로봇을 말한다. 산업용 로봇은 작업 상황을 파악하는 센서부, 인식 결과에 따라 동작시키는 제어부, 액추에이터로 불리는 사람의 근육에 해당되는 구동부의 로봇의 3대 요소로 구성되어 있고, 이외에 링크, 기구부, 로봇 손 등의 요소가 추가되어 있는 경우가 존재한다.
산업용 로봇은 수공업과 달리 고생산성, 안전성, 효율성, 균일한 품질 등의 장점과 다중 업무의 처리가 가능하여 활용 범위가 확대되고 있다.
생활용 로봇[편집]
생활용 로봇은 로봇 청소기와 같은 단순한 형태에서 사람과 같이 걸을 수 있는 2족 보행 로봇 등 형태에 따라 다양하게 나뉜다. 특히 2족 보행 로봇은 사람의 오감과 같은 센서를 이용해 인간과 같은 행동을 할 수 있도록 개발하는 것을 목표로 하고 있다.
로봇의 발전[편집]
디지털 방식으로 프로그램이 가능한 최초의 로봇은 1954년 조지 디볼이 고안한 유니메이트이다. 1969년 미국 스탠퍼드 대학의 빅터 셰인만이 6축 관절을 가진 스탠퍼드 암을 제안하였고, 1970년대부터 로봇이 산업체에 보급되기 시작하여 1980년대에 기술적 안정화를 이루게 되었다.
마이크로프로세서의 발달과 다양한 센서의 개발, 소프트웨어 분야의 기술 발달로 1990년대부터 지능형 로봇이 발전하였다. 1999년 일본의 혼다에서 계단을 오르내릴 수 있는 기능을 가진 휴머노이드 로봇인 P2를 발표하였고, 일본의 소니에서 최초의 애완 로봇인 AIBO를 출시하였다. 2002년에는 미국 아이로봇의 자율 로봇 청소기 룸바가 발표되었다. 이후 2004년 화성 탐사 로봇 스피릿 등 로봇 기술은 신속성, 정확성, 작업 능력 개선, 인공 지능과의 통합 등으로 고도화되고 있다.
공장 자동화[편집]
공장 자동화는 컴퓨터와 각종 계측 장비를 이용하여 생산 공정을 자동화한 시스템으로, 제품의 설계, 공정의 자동 제어, 설비의 관리, 장애의 발견과 복구, 품질 검사 등을 자동으로 처리한다.
공장 자동화는 단위 기계의 부분 자동화, 단위 기계의 완전 자동화, 생산 라인의 자동화, 모든 공정의 자동화의 4단계 발전 단계로 나눌 수 있으며, 현재 제품의 수주, 설계, 창고 관리등도 자동화한 무인 공장이 등장하고 있다.
컴퓨터를 이용한 공장 자동화 기술은 CAD, CAM, CIM 등이 대표적이다.
스마트 팩토리[편집]
스마트 팩토리는 사물인터넷을 통해 공장 내 모든 상황이 한눈에 관리감독되고, 빅데이터를 통한 정보 분석으로 작업자의 개입 없이 자동으로 제어되는 똑똑한 공장을 말한다. 스마트 팩토리는 설비 관리, 생산 관리, 품질 관리, 물류 관리, 환경 관리, 에너지 관리, 안전 관리, 버추얼 팩토리의 8개 영역으로 구분되며,
스마트 그리드[편집]
스마트 그리드는 전력망에 정보 기술을 접목하여 공급과 소비의 정보를 실시간 교환하여 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망이다. 소비자와 공급자는 전력 사용 현황을 실시간으로 파악하여 전력 사용량과 사용 시간대를 탄력적으로 조절할 수 있으며, 스마트 그리드를 이용한 도시는 초전도 케이블, 지열 히트 펌프, 직류 송선 시스템, 탄소 포집 저장 기술 등의 기술을 이용한다. 특히 자동 시스템으로 운영되어 고장 요인을 사전에 감지하여 정전을 최소화하고, 다양한 전력 공급자와 소비자가 직접 연결되는 분산형 전원 체제로 전환되어 다양한 상황에 따라 전력 생산이 불규칙한 신재생 에너지 활용도가 커진다.
지능형 건축[편집]
지능형 건축은 안전성을 높이고, 경제성을 추구하며, 정보 통신의 고도화, 에너지의 절약화, 실내 환경의 쾌적화, 정보의 안정성 및 신뢰성 확보 등의 대책이 완비된 건축물이라고 할 수 있다. 현재는 건축 계획 및 환경 분야, 기계 설비 분야, 전기 설비 분야, 정보 통신 분야, 시스템 통합 분야, 사설 경영 관리 분야 6개의 기준 관련 항목을 가지고 많은 건축물들이 지능형 건축 인증을 받는 추세이다.
지능형 교통 시스템[편집]
지능형 교통 시스템(Intelligent Transport System)은 전자, 정보, 통신, 제어 등의 기술을 교통 체계에 접목한 지능형 교통 시스템이다. 신속, 안전, 쾌적한 차세대 교통 체계를 만드는데 목적을 두고 교통 관리 시스템, 교통 정보 시스템, 대중 교통 시스템, 물류 운송 시스템, 차량 도로 시스템 등의 서비스로 분류할 수 있다.
