제조업의 자동화 수준이 점점 높아짐에 따라 전세계적으로 ‘자동화’ 자체가 갖는 의미가 점점 커지고 있습니다. 제조업의 공정 자동화에서 핵심적인 요소 중 하나는 센서 기술입니다. 자동화를 위해 기계와 공장 시설에 수천 개의 서로 다른 “표준” 센서들을 사용할 수 있습니다. 정도의 차이는 있지만, 이러한 센서는 설계와 기능이 저마다 각기 다릅니다.
이렇게 수없이 많은 선택지가 있다면 원하는 용도에 꼭 맞는 적절한 구성 요소를 찾을 수 있으리라 생각하지만, 반드시 그런 것은 아닙니다. 센서 제조사의 표준 제품 또는 카탈로그 제품들은 다양한 산업 분야에서 매우 폭넓은 용도에 사용할 수 있다는 식으로 설명하는 경우가 대부분입니다. 그러나 요구사항 또는 환경적 조건이 매우 특별하여 기존의 부품으로는 이러한 요건을 충족하기 어려운 경우도 있습니다(특정 산업 분야에서는 이러한 경향이 더욱 두드러집니다). 이러한 상황에서는 맞춤형 센서 솔루션이 필요합니다.
맞춤형 센서 솔루션이 필요한 경우
맞춤형 센서 솔루션이 필요한 상황은 어떤 산업 분야에서든 발생할 수 있습니다. 그러나 특정 분야에서는 평균보다 이러한 상황이 더 자주 발생한다는 점에 주목할 필요가 있습니다.
특히 반도체 제조 또는 생명과학 기술 분야의 기계 개발을 위해 맞춤형 솔루션이 필요한 경우가 많습니다. 여기에는 어댑티드 센서, 임베디드 이미지 프로세싱 시스템, RFID 시스템 등이 포함됩니다. 이러한 맞춤형 솔루션은 특별한 감지 기능, 제한된 설치 공간, 가혹한 환경 조건(진공, 침식성 매체) 등에 관한 요구사항을 반드시 충족해야 합니다.
다음 블로그 포스팅에서 몇 가지 사례들을 소개하고 있습니다. 응용 분야 : 웨이퍼 매핑, 생명과학 분야의 자동화, 실험실 자동화를 위한 특수 센서, 광섬유 대 마이크로모트, 맞춤형 센서 : 사양 기반 설계.
그러나 앞서 언급한 것과 같이 다른 산업 분야에서도 특정한 센서 솔루션을 필요로 하는 경우들이 있습니다.
접근방식
센서와 자동화 분야 전문 기업인 발루프는 고객의 사양에 맞춘 설계를 통해 이러한 문제를 해결할 수 있도록 돕고 있습니다. 이로써 고객은 연결, 하우징 설계, 기능 등의 측면에서 고객의 요건을 정확하게 충족하는 부품을 확보할 수 있습니다.
이러한 과정은 레고 블록을 조립하는 것처럼 간결한 방식으로 이루어집니다. 고객의 요구사항을 확인한 후 표준 부품을 사용할 수 있는 간단한 경우라면 이를 사용하고 고객의 구체적인 필요에 맞게 조정이 이루어집니다. 예를 들어, 케이블 길이나 커넥터 종류를 개별적인 요구에 맞게 변경하고, 프리셋 스위칭 지점 또는 하우징의 특수 코팅 등을 적용하는 방식입니다.
센서가 사용되는 영역에 침식성 매체가 존재하는 경우 (반도체 제조의 일부 공정에서 이러한 경우가 발생할 수 있습니다) 센서 하우징을 PTFE 또는 PEEK로 제작해야 할 수 있습니다. 그림 1-3은 이러한 솔루션의 적용 사례를 보여줍니다.
그림 1 : 맞춤형 정전용량 센서를 이용한 수위 감지
그림 2 : 침식성 매체를 보관하는 탱크의 누출 감지
그림 3 : PTFE 하우징이 적용된 맞춤형 센서
적절한 기본 기능을 제공하는 표준 제품이 존재하지 않는 경우 등 간단한 수정을 통해 요구사항을 충족할 수 없는 상황에서는 다른 방법을 사용할 수 있습니다. 이를 위해서는 한 가지 과정을 더 거쳐야 하며, 기본 구성요소 모듈을 활용합니다. 예를 들어, 사전에 정의된 설치 공간 또는 고객이 설계한 하우징 형태에 맞게 모듈을 적용하는 방식이 될 수 있습니다. 수백 가지의 모듈을 조합함으로써 가장 까다로운 요구조건도 대부분 충족할 수 있습니다.
그림 4와 5는 진공 환경에 맞게 솔루션을 변경한 센서 적용 사례를 보여줍니다.
그림 4 : 진공 챔버를 지나는 웨이퍼 위치 조정을 위한 맞춤형 센서
그림 5 : 가공 챔버 내의 웨이퍼 존재 여부 확인
위와 같은 예는 수많은 가능성 중 일부를 보여주는 사례에 불과합니다. 응용 분야와 솔루션 접근방식은 사실상 무한합니다. 센서, 카메라, RFID가 필요한 상황에서 적절한 구성요소를 찾을 수 없는 경우 발루프에 문의 하여주세요.
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