| 2차년도 |
① 개발 목표 - 주관연구기관(한국생산기술연구원): □ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 설계 기술 개발 □ 자기부상 전류량 이용 물류 무게 인식 기술 개발 - 공동연구기관(공주대학교): □ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 설계 및 최적화
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- 주관연구기관(한국생산기술연구원): □ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 설계 기술 개발 ○ 목표 물류에 따른 SPEC 분석 및 선행 기술조사 ？ 목표 물류에 따른 SPEC 분석 및 세부 상세 SPEC 정의 ？ 자기부상 운송기술 기술 동향 조사 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 개념 설계 ？ 자기부상 및 추진 구동부 개념설계 ？ 위치제어 센싱 시스템 개념 설계 ？ 자기장 이용 부상높이 조절 알고리즘 수립 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 전장 설계 ？ 구동/센싱 시스템에 따른 전장 개념 구성 ？ 구동 드라이버/컨트롤러 선정 및 구성 ○ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 상세 설계 ？ 위치제어 센싱 시스템 상세 설계 ？ 기구 프레임 상세 설계 ？ 전장부 상세 설계 ？ 시제품 상세 설계 도면 작성 □ 자기부상 전류량 이용 물류 무게 인식 기술 개발 ○ 자기장 이용 무게 인식 기술 개발 ？ 전류량 이용 무게 측정 개념 정립 ？ 무게 측정 Test bed 구성 ？ 무게 측정 Test bed 무게 정확도 성능평가 ○ 자기부상 이송 및 분류시스템과 무게 인식 연동 기술 개발 ？ 위치에 따른 자석/전류 자기장 Mapping 이용한 무게 측정 알고리즘 수립 ？ 자기장 이용 부상높이 조절 알고리즘 수립 - 공동연구기관(공주대학교): □ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 설계 및 최적화 ○ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 설계 및 모델링 기술 개발 ？ 자기부상 및 추진 구동용 영구자석 및 권선 배열 연구 ？ 저중량？고강성 이송체 설계 연구 ？ 이송체 영구자석 자기선속 모델링 연구 ？ 이송 동체의 기계 동역학 모델링 연구 ？ 전자계 및 냉각 시스템 열전달 모델링 연구 ？ 모델링 기반 설계 변수 및 민감도 분석 □ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 3차원 해석 알고리즘 개발 ？ 이송체 영구자석 자기선속 해석 연구 ？ 전자계 및 냉각 시스템의 열전달 해석 연구 ？ FEM 이용 이송 동체 구조 강성 해석 연구 ？ 평판형 자기부상 및 추진 구동부의 연성해석 연구 ？ 해석 알고리즘 기반 자기부상 및 추진 구동부 모델링 검증 ○ 평판형 자기부상 및 추진 구동부 최적화 설계 기술 개발 ？ 모델링 및 해석 기술 기반 최적 설계 연구 ？ 평판형 자기부상 및 추진 구동부의 설계 최적화 프로세스 연구 ？ 제작성 기반 최종 설계 검증
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
1. 기술적 측면 - 스마트 물류센터를 위한 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 핵심 기술 개발에 따라 물류 센터 전반과 생산라인의 물류 이동에 관한 모든 요소 기술의 성장이 가능하며, 이로 인해 국가 생산성 증대를 가져올 것으로 예상 - 전류량을 이용한 무게 측정 기술은 무게로 상품을 분류하기 위한 생산라인 및 물류라인 전반에 적용이 가능한 기술로 소형 모듈화로 기존의 장비에 부착 가능하게 기술 개발될 것으로 예상됨. 코일과 자석만을 이용한 소형 모듈로 비용이 저렴하여 생산라인의 다양한 곳에 적용 가능할 것으로 예상 - 전류량을 이용한 무게 측정 기술은 10g 이하의 무게 측정 정확도를 가지게 개발 될 것으로 예상되어 시약과 같은 극소형 물류 및 생산라인의 무게 측정에도 적용 가능하여 제품의 신뢰성이 높아질 것으로 기대
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| 사회 경제적 파급효과 |
1. 경제적？산업적 측면 - 대부분 수입에 의존하고 있는 국내 물류 자동화 설비에 대해 수입대체가 가능하며, 저가형 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 개발로 물류 자동화 장비 수출 경쟁력을 강화할 것으로 기대 - 해외 자기부상 물류 시스템도 고비용에 따른 상용화에 어려움이 존재하고 있으므로, 저렴한 비용으로 개발하여 세계적인 신시장 창출 효과를 기대 - 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 핵심 기술 개발로 물류 산업 및 제조업의 생산성 증대를 가져와 제조업 기반의 국내 기업들의 생산성을 증대할 것으로 예상 - 기존의 일본산 부품을 사용하는 물류 자동화 장비의 국산화로 타국의 수출규제에 대응할수 있는 국가 경쟁력을 확보할 것으로 기대2. 사회적 측면 - 물류 자동화 설비는 현재 대부분 수입에 의존하고 있는 실정으로 무역적자 유발 요인 품목이라 할 수 있으며, 원천기술은 있으나 전문기업이 없어 국제 경쟁력 있는 제품이 없음. 따라서 기술 개발을 통하여 전문 기업을 육성한다면 지식기반산업으로 발전 가능성이 매우 큼 - 전문기업이 없기 때문에 대규모 민간 자본 참여가 매우 어려운 실정임. 물류 자동화 산업은 앞으로 세계적으로 고성장이 기대되는 산업으로 기반기술의 정부차원의 전략적 투자가 절실히 요청 - 신시장 창출을 통하여 전문인력 양성 및 전문 기술인력의 고용 증대 효과를 이룰 수 있어 일자리 창출에 기여할 것으로 기대
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| 활용방안 |
- 스마트 물류센터를 위한 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 핵심 기술은 향후 범용성이 높아 물류센터 뿐 아니라 다양한 생산 현장의 물류이동 등 범위가 확대될 것으로 예상되는 기술임 ？ 자기 부상 이송체 구동 기술, 물류 무게 측정 분류 기술은 현장 물류 담당자와 지속적인 협의를 통해 현장의 요구 사항을 정확히 확인 후 개발하여 기술개발 후 시험 적용이 가능하도록 개발 예정 ？ 상용화를 고려한 저비용의 자기 부상 이송체 구동 및 제어 기술로 향후 적용 범위의 확대와 기술수요의 증가를 고려하여 고도화 및 기술자립이 가능하도록 추진 ？ 본 과제에서 개발한 핵심기술을 이용하여 추후 기업과 상용화를 위한 과제로 확대하여 현장적용에 발생할 수 있는 애로사항들을 해결한 후 빠른 상용화를 이룰 수 있도록 할 예정 ？ 추후 기업과의 상용화 과제를 통해 기술이전 및 사업화를 수행할 예정이며, 이를 통해 물류 자동화의 분류 시스템 중 하나로 신산업창출 가능 ？ 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템은 이송을 위한 이송체와 분류 공간을 고려한 평판 라인으로 모듈화하여 제품을 구성할 예정이며 이를 통해 다양한 공간에 적용 가능 ？ 본 과제에서는 추후 다양한 공간에 대한 적용을 고려하여 여러 적용공간에 따른 특허장벽을 구성하고, 핵심특허에 관한 특허를 출원하여 자기부상 다중 병렬 이송 시스템의 특허 포트폴리오를 구성할 예정- 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템의 설계 기술 및 제어 기술은 기술개발 과정에서 기술 검증자료를 확보하고 후속 상용화 과제를 수행 후 중소기업에 기술이전 예정 ？ 본 연구가 성공적으로 끝나게 되면 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템 핵심기술이 확보됨 ？ 주관 기관으로 활동하는 한국생산기술연구소는 산업 현장의 실질적인 문제를 잘 파악하고 있으며, 다양한 중소기업을 파악하고 있으므로 본 연구의 개발 기업 및 수요 기업을 발굴하고 현장 테스팅 가능성 여부를 검토하고, 개발될 시스템에 다양한 현장의 요구가 반영될 수 있도록 하여 완제품으로서의 품질을 높이는데 기여 ？ 본 과제를 통해 자기부상 다중 병렬 이송 및 분류 시스템의 Test-Bed 모듈이 제작되고, 이를 다양한 개발 및 수요기업에 간담회를 통해 실용성을 검증 후 본 연구소 파트너기업들 중 업종이 비슷한 업체에 홍보하여 사업화를 추진 예정
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