일본, 사고 예측 시스템 개발 … 화면 분석으로 이상 감지도
화학저널 2016.12.19
산업현장에서 IoT(Internet of Things)와 빅데이터 활용을 적극화하고 있다.
IoT를 활용해 안전 관련정보를 제공하는 기술도 실용화되고 있다.
컴퓨터 생산기업은 자사제품을 구입한 사용자에게 인터넷을 통해 직접 리콜정보를 전달해 회수율을 높이고 있으며, 에너지기업은 인터넷으로 가정용 축전지를 원격 감시하고 오류가 발생하면 신속하게 수리하는 서비스를 제공하고 있다.
일본 경제산업성은 생산제품 리콜 회수율을 향상시키기 위해 휴대폰을 통해 가전제품을 원격 조작하는 기능을 응용한 실증사업을 추진하고 있으며, 생산기업들에게 제보된 클레임 정보를 일본제품평가기술기반기구(NITE)가 보유하고 있는 데이터와 조합해 사고를 예측하는 시스템을 개발하고 있다.
사고 예측 시스템은 2017년부터 운용할 방침이다.
실증사업은 스마트폰을 통해 에어컨, TV 등 가전제품을 조작함으로써 생산기업이 기계에 리콜 정보를 직접 전달하도록 하고 있으며 소비자 프라이버시 보호대책에 대해서 검토하고 있다.
사고 예측 시스템은 클레임 가운데 「가동이 멈추었다」, 「습도가 높다」 등 사고 발생과 직결되는 단서를 추려내고 NITE의 사고 시나리오와 조합해 리스크를 예측함으로써 신제품 개발 및 리콜 여부 판단에 기여할 것으로 예상되고 있다.
경제산업성은 고령자가 사용할 수 있는 안전제품을 개발하기 위해 노인요양시설에 카메라를 설치하고 고령자들의 동작 정보를 수집해 기반 데이터를 구축하는 위탁 사업도 추진할 방침이다.
파나소닉(Panasonic)은 아몰파스 실리콘(Silicon) 태양전지 사업에 최첨단 IoT 기술을 도입하고 있다.
파나소닉은 1975년 태양전지 연구를 시작한 이후 1980년 「Amorton」 브랜드를 출시했으며 주로 계산기, 손목시계 등에 공급하고 있다.
태양광 변환효율 약 8%를 실현했으며 Amorton의 제조기술을 활용해 주택 지붕에 설치하는 태양전지 「HIT」를 출시하는 등 사업을 확장하고 있다.
최근에는 Amorton 사업에서 축적한 노하우를 활용해 HIT와 IoT 관련기기와의 접목을 강화하고 있다.
HIT는 플라즈마 화학기상증착법을 통해 p/i/n형 아몰파스 실리콘 층을 차례로 적층함으로써 제조하며 유리 외에 금속, 필름 등도 소재로 활용하고 있어 다양한 용도로 응용이 가능할 것으로 기대되고 있다.
최근에는 웨어러블(Wearable) 단말기용 전원 용도로 주목받고 있다.
HIT를 웨어러블 소형제품에 적용하면 한정된 면적에서 최대한의 출력 효과를 얻을 수 있으며 내부조성 수정, 표면굴곡 개선 등을 통해 출력 용량을 더욱 확대할 수 있는 것으로 평가되고 있다.
또 LED(Light Emitting Diode), 백열등, 형광등 등 인공광을 통한 발전도 가능해 디지털 가전제품의 리모컨용 전원, RFID(무선인증) 태그, 전자서적 등의 용도로 다양하게 제안하고 있다.
Hitachi는 Daicel과 공동으로 현장 작업자 및 생산설비의 이상을 예측할 수 있는 화면분석 시스템을 개발했다.
생산현장에 고속카메라, 고정카메라를 비롯해 총 5종의 카메라를 투입해 사람과 기계의 동작을 센서로 감지하며 화면데이터를 AI(인공지능)로 분석함으로써 이상동작을 확인하면 감시자에게 알람을 통해 알린다.
작업자의 손, 얼굴, 신체 전체의 동작 정보를 거리카메라를 통해 수집해 미리 작성해둔 동작모델과 대조하며 이상 동작을 감지하고 설비, 소재 등은 미리 촬영해둔 사진과 대조해 이상을 감지하는 시스템이다.
용접 공정에서는 고속 카메라를 통해 발광부의 색을 분석하고 기존설비의 전류·전압 데이터를 조합함으로써 불량용접을 조기에 발견할 수 있도록 한다.
실시간으로 정보를 추출해 데이터를 분석함으로써 이상을 조기에 발견함으로써 품질 안정화를 실현할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
Daicel이 2015년 2월부터 16개월 동안 실시한 실증실험 결과에 따르면, 동작 이상 인식율이 90%를 넘어선 것으로 파악된다.
Daicel은 2016년 해당시스템을 자동차 에어백용 인플레이터 공장에서 본격 적용할 방침이며 앞으로 미국 애리조나 공장 등 해외 주요 6개 공장에도 순차적으로 도입할 계획이다.
Hitachi는 Daicel과의 협력관계를 강화하는 한편 단독으로는 IoT 플랫폼을 접목시켜 2017년 디지털 솔루션으로 제안할 방침이다. <강윤화 기자>
<화학저널 2016년 12월 19·26일>
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