에머슨, 최신 자동화 기술 적용해 토요타 호주의 수소 생산 및 충전 플랜트 설비 구축 지원

에머슨 디지털 솔루션, 토요타 호주 지속 가능 연료 생산 도입 지원

글로벌 소프트웨어, 기술 및 엔지니어링 선도 기업인 에머슨과 토요타 호주(Toyota Australia)가 토요타 호주 생산 설비 일부를 상용등급(Commercial grade) 수준으로 전환할 수 있도록 수소 생산, 저장 및 연료 충전 플랜트 구축을 위해 협력한다. 호주재생에너지청(ARENA, Australian Renewable Energy Agency)이 지원하는 이번 프로젝트는 에머슨이 자동화 분야에서 쌓은 전문 경험을 활용해 토요타 호주가 태양 에너지 사용을 포함한 수소 연료 제조 공정에서 기술·경제적 타당성을 입증할 수 있도록 공정용 제어 시스템을 제공한다.

저공해, 무공해 차량 시장점유율이 확대되면서, 각국에서는 수소와 같은 재생 가능 연료에 대한 접근을 확대할 필요가 커졌다. 지속 가능한 수소 생산 프로젝트는 시설 성공에 중요한 프로세스인 B OP(Balance of Plant) 시스템에 많은 데이터 소스를 통합해야 하기 때문에 어려움이 있다. 토요타 호주 수소 센터(Toyota Australia Hydrogen Center)는 에머슨의 최신 DeltaV™ 분산 제어 시스템을 이용해 플랜트 복합 장비에서 데이터를 수집하고, 수소 가스 생산과 저장을 모니터링하여 운영 지속성을 문서화하고 더 쉽게 확인할 수가 있다.

에머슨 자동화 솔루션 사장 마크 불란다(Mark Bulanda)는 “토요타는 디지털 자동화 파운데이션을 통합해 데이터 사일로를 제거함으로써 상당한 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 시스템 성능을 크게 향상시켜 지속 가능성 성과를 보다 쉽게 유지 및 보고하고 생산성을 높일 수 있다”며 “토요타가 구축한 데이터 파운데이션은 수소 연료 보급 네트워크가 전 세계로 계속 확장됨에 따라 비슷한 계획을 가진 다른 회사가 성공 사례를 더 빠르고 쉽게 도입할 수 있도록 만들 것이다”라고 말했다.

에머슨 DeltaV™ 컨트롤 시스템은 생산 효율성 최적화를 위해 오퍼레이션을 제어하며, 안전한 오퍼레이션을 보장한다. PACSystems™ 엣지 제어 기술은 타사 시스템과 통합 과정에서 소요되는 복잡성과 비용을 줄이고, 로즈마운트(Rosemount™) 화염 감지기는 안전하게 작업자를 보호하고 오퍼레이션을 유지하도록 돕는다. 토요타 호주는 셋업 시간을 줄이고자 기존 구성 라이브러리를 활용했다.

에머슨은 향후 보다 쉽고 비용 효율적으로 원격 오퍼레이션 및 데이터 분석을 추가할 수 있는 플랫폼을 만들 예정이다.

오로스테크놀로지,
패키징향 CD 계측장비 개발
- 다양한 패키지 패턴의 CD 및 오버레이 동시 계측 가능
- 국내외 고객사와 최종 평가 단계, 연내 상용화 목표

오버레이 계측장비 전문 업체 오로스테크놀로지가 MI(계측·검사) 장비 사업 영역 확대에 박차를 가하고 있다. 다양한 패키징 공정에 적용할 수 있는 CD(임계 치수) 측정 장비를 개발해, 국내외 후공정 업체들과 최종 평가 과정에 돌입했다.
CD는 회로 패턴의 선폭을 뜻한다. 웨이퍼에 새겨진 패턴이 수평적으로 얼마나 균일한 폭을 갖고 있는지를 나타내는 척도다. 오버레이는 웨이퍼에 적층된 각 레이어가 수직적으로 얼마나 균일하게 정렬돼 있는지를 나타낸다. 두 값 모두 오차가 작을수록 반도체 성능에 문제가 생기지 않는다.
오로스테크놀로지는 패키징 공정에서 CD와 오버레이 등을 측정할 수 있는 CD meter 장비를 개발했다. 통상 패키징 공정은 반도체 칩에 따라 다양한 기법이 적용되므로 각각의 특성에 유연하게 대응할 수 있는 MI 시스템이 요구된다. 해당 장비는 다양한 이미지 전처리 필터를 통해 노이즈를 줄이고, 측정 신호를 극대화할 수 있는 알고리즘을 적용해 공정 변화에 강한 특성을 갖췄다.
또한 CD meter 장비는 높은 측정 반복성과 패턴의 에지(가장자리)를 정확하게 감지하는 알고리즘으로 신뢰성을 높였다. 광학계 변경을 통해 8인치 및 12인치 웨이퍼에 모두 대응이 가능하도록 설계됐으며, WLP, FO-PLP 등 다양한 패키징 공정에 적용할 수 있다.
오로스테크놀로지는 국내외 후공정 패키징(OSAT) 업체들과 협력해 CD meter 장비에 대한 평가를 진행 중이다. 고객사의 양산 단계에 적용돼 최종 평가 결과를 확인하는 단계에 이른 것으로 알려졌다. 이에 따라 오로스테크놀로지는 이르면 올 연말부터 CD meter 장비를 상용화할 수 있을 것으로 전망하고 있다.
시장조사 전문기관 Yole의 리포트에 따르면, High-end Performance Packaging 시장은 2021년~2027년까지 CAGR 19%로($7.87B 규모로) 성장할 것으로 내다봤다. 또한 반도체의 미세화와 집적화에 따른 첨단 패키징 기술에 대한 중요성이 대두돼 2026년에는 첨단 패키징이 일반 패키징 부문을 앞지를 것으로 예상했다.
실제 국내 주요 OSAT 업체들은 지난해 두 자릿수의 높은 성장률을 기록하는 등 실적을 크게 끌어올린 바 있다. 이러한 OSAT 업체 및 첨단 패키징 시장의 성장세로 볼 때, 오로스테크놀로지는 패키징향 CD Meter 장비 개발에 따른 수요 전망도 긍정적일 것으로 전망하고 있다. 국내외 패키징 업체를 동사의 고객사로서 확장하며 OSAT 시장의 수혜를 누릴 수 있기 때문이다.
오로스테크놀로지는 고성능 프로세서, 센서 등의 비메모리 반도체 수요가 증대됨에 따라 OSAT 업체들도 공정 개선을 위한 투자를 확대해야 하는 상황이며, 이 같은 관점에서 패키징향 CD 및 오버레이 측정 장비도 견조한 성장세를 보일 수 있을 것이라고 밝혔다.

다쏘시스템, 세계 문화유산을 가상세계에 복원하는
‘살아있는 유산’ 캠페인 진행, 6개 유적지 재현
- ‘오직 사람이 만들어 나간다(The Only Progress is Human)’ 세 번째 캠페인, 미래 세대를 위한 유네스코 세계 문화유산 체험 기회 제공
- 독일, 인도, 일본, 멕시코, 네덜란드, 미국 학생들이 직접 3D익스피리언스 플랫폼에서 유적지 재현

다쏘시스템(www.3ds.com/ko)이 ‘오직 사람이 만들어 나간다(The Only Progress is Human)’의 세 번째 캠페인 테마를 ‘유산과 미래’라고 밝혔다. 지난 2020년부터 시작된 본 캠페인은 건강, 도시, 자연, 에너지, 자원 보호 등 인류가 직면한 시급한 문제들에 초점을 맞춰 버추얼 트윈 기술을 통해 미래를 재해석하고, 제품 제작 방식을 바꾸며 실제와 같은 경험을 제공할 수 있다는 것을 선보이는 데 목적이 있다. ‘버추얼 하모니(Virtual Harmony)’, ‘생명을 위한 물(Water for Life)’에 이어, 세 번째 캠페인인 ‘살아있는 유산(Living Heritage)’은 현재와 미래 세대에게 전해줄 6개의  ‘유네스코 세계 문화유산’을 가상세계를 통해 경험하고, 지속 가능한 세상을 위한 혁신 기술을 체득할 수 있는 교육 프로그램으로 진행했다.

‘살아있는 유산’ 캠페인에는 독일, 인도, 일본, 맥시코, 네덜란드, 미국 총  6개국 32명의 학생들이 참여해, 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼에서 콜로세움, 바빌론의 공중 정원, 코나라크 태양신 사원, 폼페이, 포타 니그라, 슈리 성을 가상 환경에서 재구현했다. 다쏘시스템은 이번 참가팀들에게 멘토링과 3D익스피리언스 에듀를 지원했다. 3D익스피리언스 에듀는 매년 약 7백만 명의 학생들이 참가하고 있는 교육 프로그램으로 다쏘시스템 솔루션을 빠르게 사용할 수 있도록 교육한다. 이번 ‘살아있는 유산’ 프로젝트의 참가팀들은 다쏘시스템의 지원을 통해 통합 모델링, 시뮬레이션, 인포메이션 인텔리전스, 협업 애플리케이션을 배우고 정밀하고 풍부한 데이터의 버추얼 트윈 모델을 제작할 수 있었다.

눈에 보이지 않는 곳까지 모두 구현하는 버추얼 트윈 기술은 유적지 각 구조의 설계와 부분적으로 손실되었거나, 완전히 손실된 부분 등 유적지 구조물의 역사적 의미와 미래에 미칠 영향에 대한 통찰력까지 제공한다.

다쏘시스템의 마케팅 및 커뮤니케이션 부사장 빅투아 드 마제리(Victoire de Margerie)는 “지난 40년간 인류 발전을 위해 가상환경에서 현실 세계를 발전시킬 수 있는 과학 기반의 서비스를 제공해 온 다쏘시스템은 과거와 현재, 미래 세대가 소통할 수 있는 계기를 마련하기 위해 이번 캠페인을 준비했다.”라며, “살아있는 유산 캠페인이 위대한 세계 문화유산들을 기념하고 오늘날의 혁신 솔루션을 통해 과거를 깊이 이해하며, 다음 세대가 더 나은 미래를 설계하는 데 도움이 될 수 있길 기대한다. 다쏘시스템은 교육계의 오랜 파트너로서, 3D익스피리언스 플랫폼을 통해 창출되는 학생들의 뛰어난 창의성은 언제나 놀라움과 감동을 선사한다.”라고 말했다.

“살아있는 유산” 프로젝트의 작품은 6월 25일부터 26일까지 파리의 시테 드라 레우시트Cité de la Réussite에 전시되었으며, 동 기간에는 인터랙션 방식으로 가상 모델을 체험할 수 있는 기회도 주어졌다.

Omega Simulation, Nippon Foundation을 위한
2건의 해양 석유 및 가스 관련 탈탄소화 촉진 프로젝트 수행
- DeepStar 공동 연구개발 프로그램

Yokogawa의 자회사인 Omega Simulation Co., Ltd.는 민간 비영리 기금조성 단체인 Nippon Foundation으로부터 선정되어 Nippon Foundation–DeepStar(텍사스 휴스턴에 위치한 글로벌 해양 기술 개발 컨소시엄이며, 전 세계의 기업들이 참여) 해양 석유 및 천연가스 분야의 탈탄소화 촉진을 위한 공동 연구개발 프로그램 중 2건의 프로젝트를 수행하게 되었다고 밝혔다. 이 프로젝트는 6월 1일부터 시작되었다.

두 연구개발 프로젝트는 (1) 공정 모델 기반 제어 기술을 사용한 CO2의 압축 성능 최적화, (2) 저탄소 에너지의 안전한 해상 파이프라인 수송을 위한 수소-천연가스 혼합연료의 상거동(Phase behavior)이다. 두 프로젝트 모두 탈탄소화를 촉진하는 데 필요한 핵심 기술을 개발하고 있다.

이러한 연구 및 개발 프로젝트에서 Omega Simulation은 자사의 미러 플랜트(Mirror Plant, 눈에 보이지 않는 가스 농도 및 시간에 따른 지속적인 상태 변화를 충실하게 재현하는 등 운전 중 발전소의 내부 상태를 온라인으로 정확하게 재현할 수 있는 통합 생산 제어 시스템에 대한 온라인 연결이 가능한 발전소 시뮬레이터. https://www.omegasim.co.jp/contents_e/solution/mirror) 기술을 활용하여 수소, 천연가스 및 이산화탄소의 물리적 특성 변화를 보여주고 모델링하기 위해 콜로라도 광산대학[Colorado School of Mines, 미국 콜로라도주 골든(Golden)에 소재한 주립대학교로 공학 및 응용과학을 전문으로 하며 천연자원 개발 및 관리에 대한 전문성을 보유하고 있음]의 하이드레이트 연구 센터와 공동 연구를 진행할 것이다.

프로젝트 개요는 다음과 같다.

1. 공정 모델 기반 제어 기술을 사용한 탄소 포집, 활용 및 저장(CCUS)을 위한 압축 성능 최적화
•목표 : CO2를 액체 상태로 유지하는 제어 기술의 개발
•배경 : 포집된 CO2의 저장을 위해 주입할 때 액체 상태로 유지되면 전력 소비를 최소화할 수 있다. 이러한 이유로 CO2를 액체 상태로 유지하기에 충분한 압력 수준에서 작동하는 것이 표준관행이 될 것으로 예상된다. 이 기술의 개발은 CCUS에 대한 효율적인 모니터링, 오류 예측 및 최적의 운영 계획을 가능하게 하고, 안전성과 효율성을 향상시킨다.
•방법 : 온도 및 압력에 따른 CO2의 상태 변화[기체, 액체, 고체(드라이아이스)] 모델링, 이러한 모델을 활용하여 조건이 변동하는 경우에도 CO2를 액체 상태로 유지하는 제어 기술 개발

2. 저탄소 에너지의 안전한 해상 파이프라인 운송을 위한 수소-천연가스 혼합연료의 상거동
•목표 : 혼합된 수소와 천연가스의 안전한 운송을 위한 개발
•배경 : 기존 천연가스 파이프라인을 이용한 수소 수송에 필요
•방법 : 실제 데이터를 기반으로 순도 및 불순물 유무에 따라 달라지는 수소-천연가스 혼합연료의 특성 모델링, 이 모델을 사용하여 클라우드 기반 광역 모니터링 시스템에서 지속적으로 변화하는 수소-천연가스 혼합연료의 특성을 표시, 이러한 모델을 활용하여 안전하고 최적의 작동 범위를 도출하는 기술 개발
해양 석유 및 천연가스 분야의 탈탄소화 촉진을 위한
Nippon Foundation–DeepStar 공동 연구개발 프로그램
2021년 12월에 체결된 Nippon Foundation과 DeepStar 컨소시엄 간의 양해각서에 따라 Nippon Foundation이 제공한 자금으로 두 조직은 탈탄소화 기술의 개발을 촉진하기 위해 협력할 예정이다.
About Omega Simulation Co., Ltd.
Omega Simulation Co., Ltd.는 Yokogawa의 플랜트 제어 시스템에 대한 전문 지식과 Mitsui Chemicals의 공정 시뮬레이션 기술을 결합하여 1997년 4월에 설립되었다. Yokogawa는 회사 주식의 85.1%를 보유하고 있으며, 나머지는 Mitsui Chemicals가 보유한다. Omega Simulation은 플랜트 분석, 운영 및 제어를 지원하는 플랜트 운영 교육 시뮬레이터 및 소프트웨어의 개발, 판매 및 유지보수 서비스를 제공한다.

한국훼스토, ‘Electric Automation 웨비나’ 진행

한국훼스토가 지난 6월 23일에 이어 다가올 7월 7일, 7월 19일까지, 총 3회에 걸쳐 ‘Electric Automation 웨비나’를 진행한다. 이번 웨비나를 통해 자유롭고 원활한 연결, 미래 지향적이며 호환 가능한 콘셉트로의 설치 그리고 개방형 플랫폼에서 Industry 4.0의 적용과 같은 현업에서 고민하는 부분들에 대한 최적의 자동화 솔루션을 제안하고, 적용 사례를 통해 보다 실용적인 정보를 전달한다.
훼스토는 ▲리모트 IO 시스템을 통한 제어 환경 통합 그리고 비용 절감 솔루션, ▲서보 시스템과 전동 액추에이터의 토털 솔루션, ▲공압부터 전기까지, 디바이스부터 클라우드까지 훼스토의 Seamless Connectivity 솔루션이라는 3가지의 주제를 전달하는 데 초점을 맞추고 있다.

•6월 23일, “리모트 IO 시스템을 통한 제어 환경 통합 그리고 비용 절감 솔루션”: 이 웨비나에서는 훼스토의 혁신적인 AP통신을 기반으로 하는 리모트 IO 시스템인 CPX-AP-I를 통해 고객의 제어환경에 완벽하게 통합하고 훼스토의 공압 시스템과 전기 시스템을 연결하여 고객의 비용절감을 실현하는 방법을 소개한다.
•7월 7일, “서보 시스템과 전동 액추에이터의 토털 솔루션”: 이 웨비나에서는 훼스토가 자랑하는 고정밀 고강도의 메카닉과 제어 기술을 기반으로 한 서보 시스템과 전동 액추에이터의 토털 솔루션을 통해 하드웨어뿐 아니라 소프트웨어적으로도 완벽한 통합을 구현이 가능한 훼스토의 기술을 선보인다.
•7월 19일, “공압부터 전기까지, 디바이스부터 클라우드까지 훼스토의 Seamless Connectivity 솔루션”: 이 웨비나에서는 자동화 컴포넌트부터 클라우드까지 기계적으로, 전기적으로, 지능적으로 연결되어, 간편하고 안정적인 자동화 환경을 구축할 수 있는 솔루션을 제안한다.

이번 웨비나에서는 단일 통합 플랫폼에서 시스템 자동화를 구현할 수 있는 방법을 구체적으로 소개한다. 이는 기계에서 전체 서보 드라이브 시스템, 최첨단 통신 및 제어 개념, 엔지니어링 및 구성을 위한 소프트웨어 솔루션으로 완성되는 클라우드 솔루션 그리고 디지털화에 이르기까지, 훼스토에서 제공하는 포괄적인 솔루션을 통해 확인할 수 있다. 또 한국훼스토 웨비나 안내 페이지에 방문하면 올해 진행될 예정인 웨비나와 이전에 진행되었던 웨비나를 한눈에 확인할 수 있다. https://bit.ly/3xEHzqt