3D 머신비전 기술에 대한 관심이 전 산업에 걸쳐 고조되고 있다. 지금 보편화된 2D 머신비전 기술은 생산의 가시성을 개선하고, 품질을 향상시키려는 자동화 요구에 필수적인 솔루션이지만, 현장에서는 새로운 차원의 생산성 추구 방식을 요구하고 있다.

유럽 현지 내에서는 이 솔루션의 활용이 적극적으로 이뤄져 자동화 분야의 신개념으로 인식되고 있으며, 조만간 국내 시장에도 정착할 것으로 보인다. 현존 솔루션은

불량 검출에 사용되면서도 정품을 불량으로 판독하는 등 오류가 다소 있었다. 이 같은 문제는 3D 머신비전을 사용하면서 해결할 수 있다. 3D 머신비전의 용트림이 시작됐다.


“3D SPI 시장 선도, 세계 최초 3D 측정기기 개발”
고영테크놀로지 전정열 연구소장

머신비전의 등장 이유는?
검사기로써의 머신비전은 사람을 대체하는 툴로 발전해 왔다. 하지만 자동화의 한계로 인해 인력감축 효과가 미비해 정체기를 겪고 있다. 3D 머신비전을 이용한 검사장비는 단순한 검사 기능이 아닌 공정 개선을 위한 툴로 인정받을 수 있다. 이는 단순 인력감축이 아닌 또 다른 이익을 장비 소유자에게 제공할 수 있어 머신비전 시장의 활성화를 기대하게 한다. 앞으로의 국내 머신비전 시장은 소유자에게 부가가치를 제공할 수 있는 업체만 성장하지 않을까 예상해 본다.

지난해 매출 성과 및 앞으로의 목표는?
지난해 매출은 지난 2010년 대비 10% 가량 늘었다. 지난해 일본 후쿠시마 지진 여파와 유럽 경제 침체 속에서 일궈낸 큰 성과로 판단하고 있다. 전체 매출의 90% 이상은 기존 제품인 3D SPI와 3D AOI에서 달성했는데, 지난해 10% 남짓이었던 3D AOI 부문은 올해 4배 가량 증가할 것으로 보여 기대하는 바가 크다. 우리는 기존 SPI에 3D AOI라는 추가 엔진을 달아 3D 검사장비 전문기업의 기반을 확고히 다질 계획이다.

주력 홍보하고 있는 머신비전 제품군은?
고영테크놀로지가 취급하는 제품군은 크게 3D SPI와 3D AOI로 나눌 수 있다. 그 중, 인쇄회로기판(PCB) 제조 공정 중 불량 여부를 사전에 검사하는 3D SPI가 주력이다. 요즘 PCB는 각종 스마트기기는 물론 자동차 등에도 적용되는 필수품으로 각광받으며, 글로벌 시장에서 높은 경쟁력을 보이고 있다. 지속적으로 글로벌 전자제품생산업체(EMS)와 유수의 자동차·통신업체들과 거래를 유지함으로써 현재 SPI 시장 점유율이 50% 가량을 넘어서고 있다.

또한, 올해부터 본격적인 매출이 일어날 리플로우 공정 전/후 3D AOI는 세계 최초의 3차원 측정기반 3D AOI로서 업계에 큰 변화를 가져올 것으로 주목받고 있다. 기존의 2차원 검사는 최근 전자제품의 추세인 소형화, 고집적에 적용하기에는 다소 한계가 있었다. 즉, 불량이 아닌 제품을 불량으로 판별하는 경우가 간혹 있어 일일이 손수 확인해야하는 번거로움이 있었는데, 3D AOI는 이같은 문제를 해결할 수 있다. 글로벌 시장에서 유일한 제품이다.

[3차원 고성능 인쇄 검사기 aSPIre 2]

경쟁력 높이는 마케팅 전략은?
고영테크놀로지는 전 세계 전시회에 매년 9회정도 참가하고 있다. 여기서 신제품과 신규 기능에 대해 홍보 활동을 펼치고 있다. 우리는 고객과 1대1 마케팅 전략을 펼쳐 주문전부터 사용시까지 고객의 의견을 적극 반영하고 있다. 직접 고객이 설계 테스트 과정에 참여해 고객 환경에 적합한 제품을 개발, 공급하고 있다.

또한 고객에게 더욱 가까이 다가가는 방안으로 20여개국을 방문해 현재 고객이 직접 체험할 수 있는 ‘Truck Tour’를 기획해 실시하기도 했다.

3D 비전의 하드웨어와 소프트웨어 중 기대되는 분야는?
하드웨어와 소프트웨어의 고른 발전이 없다면 3D 비전 시스템이 일반화되고 상업적으로 성공할 수는 없을 것이다. 다만 시장 규모에 있어서 소프트웨어가 보다 큰 시장을 창출할 것으로 전망하고 있다.

앞으로 수혜를 입을 3D 비전시스템 시장은?
제조업과 소비업 모두 혜택을 받겠지만 엔터테인먼트 분야가 가장 수혜가 클 것으로 보인다. 제조업은 이에 기반을 둔 전자산업 발전의 큰 혜택을 받을 것으로 보인다.

국내 시장에 3D 비전시스템 도입이 더딘 이유는?
3D 비전시스템이 가지고 있는 현재의 기술 수준은 수요자가 기대하는 만큼 발전하지 못했고 가격 또한 높다. 소비자의 눈높이에 부합하는 기술과 상대적으로 경쟁할 수 있는 가격 구조가 우선 개선돼야할 듯 싶다. 그렇게 되기 위해선 우선적으로 2차원 시스템보다 뛰어난 정확성 및 신뢰성을 갖추고, 속도 또한 견줄 수 있을 정도로 갖춰져야 한다고 본다.

3D 비전이 시장에 안전 정착할 시기는?
기술의 발전 혜택을 경험한 사람은 다시 과거로 회귀하기가 쉽지 않다. 기대 수준에 부합하는 3D 시스템 시장에 나올 것이고, 이러한 시스템은 시장을 지배할 것이다. 머신비전 업계의 3D화는 이미 시작됐으며, 향후 2년안에는 새로운 트렌드로 자리 잡을 것으로 예상한다.


“이상적 3D 솔루션은 CMOSIS 센서에 카메라 링크 결합”
Henning Tiarks, Basler Head of Product Management / Basler Korea 김인수 매니저

Basler 카메라의 국내 상황은?
(김인수) 새롭게 선보인 ace GigE 카메라가 시장에서 좋은 반응을 얻고 있어 올해 상반기 실적은 매우 좋은 편이다. 국내 성적도 지난해와 비슷한 수준의 실적을 올릴 것으로 기대되고 있다. 올 연말에 표준이 새롭게 제정되고 내년에 출시될 USB3 비전 카메라가 아날로그와 1394b 인터페스의 카메라를 대체할 것으로 그 효과를 기대하고 있다.

취급하는 머신비전 제품군은?
(Henning Tiarks) Basler는 소니 CCD 센서부터 CMOSIS, Aptina 비용 효과가 높은 최신 CMOS 센서까지 다양한 센서를 탑재한 다양한 제품을 개발, 공급하고 있다.

VGA부터 5메가픽셀의 해상도 제품이 있으며, GigE Vision과 카메라 링크, 풀 컨피규레이션 등의 인터페이스를 사용한다. 내년에는 USB3 비전카메라를 출시해 시장에 신선한 바람을 일으킬 것이다.

ace 카메라는 비용 대비 효과가 높고 콤팩트하며 신뢰성이 매우 높다. 인기 모델로는 acA640-100gm/gc, acA1300-30gm/gc와 CMOSIS 센서를 탑재한 acA2000-340km/kc와 acA2040-180km/kc 등이 있다.

[ace GigE 카메라]

머신비전 표준화 작업은 꾸준히 진행하나?
(김인수) 우리는 표준화 작업에 대해 오랜 전통을 가지고 있다. 카메라 링크, FireWire, GigE Vision, GenICam 등 표준화 작업에 매우 중요한 역할을 했으며, USB3 비전 표준화도 적극 진행 중에 있다. 이를 위해 표준화를 위한 미팅을 주최하고 워킹 그룹을 선도하고 있다.

또한, EMVA 1288 같은 다른 표준을 산업용 카메라 이미지보다 쉽고 객관적으로 비교하는 기준이 되도록 유도하고 있다.

3D 비전과 관련된 하드웨어가 있다면?
(Henning Tiarks) 우리가 공급하는 부품 카메라가 3D 애플리케이션에 다양하게 사용되고 있다. CMOSIS 센서를 사용한 ace 카메라 acA2000, acA2040은 빠르다는 특징을 가지고 있으며, 애플리케이션에 사용된 이전 솔루션과 비교하면 가격까지 저렴해 3D 애플리케이션에 매우 적합하다. 3D 비전은 앞으로도 성장 가능성이 높아 시장에 적합한 카메라를 지속적으로 공급할 것이다.

3D 비전시스템이 활성화될 적합한 시장은?
(Henning Tiarks) 의료, 치과 스캐닝, 보청 장치 등의 애플리케이션이 성장 가능성이 높으며 많은 혁신이 있을 것으로 예상하고 있다. 현재의 가장 큰 시장은 오토모티브, 에어로스페이스와 산업 현장의 애플리케이션에서 찾을 수 있다.

앞으로는 반도체, 전자분야 등까지 많은 애플리케이션에서 사용될 것이며, 하드웨어 및 소프트웨어 내부의 변화가 필요하다. 그렇기에 당분간은 중장기적인 트렌드로 이해해야 할 것이다.

3D 비전시스템이 갖춰야할 중요한 성능들은?
(Henning Tiarks) 어떤 분야에 적용되는 애플리케이션인지 여부를 따져봐야겠지만 3D 비전이 갖춰야할 기본적인 요소는 정확성, 신뢰성, 속도 등 일반 비전이 갖춰야할 요소와 같다. 지금으로선 CMOSIS 센서에 카메라 링크(풀 아웃풋)가 결합된 카메라를 가장 이상적인 솔루션으로 생각한다.


“광학기술 이용한 3D 비전시스템 개발 중”
파비스 임태훈 부장

머신비전의 활용도는?
이제 머신비전은 독립된 검사시스템이라기 보다 자동화 라인의 필수 요소가 되고 있다. 사람을 대신하기 위한 목적의 검사시스템에서 사람이 할 수 없는 검사시스템으로 활용도가 전환되고 있다. 3D 비전 또한 고속의 생산라인에서 사람이 검사할 수 없는 높이, 형상, 표면 상태 등 3D 검사의 필요성이 요구돼 점차 확대되는 추세에 있다.

지난해 매출 성과는?
지난해 매출은 약 85억원 가량을 달성했으며, 앞으로 시스템 사업화 추진 및 3D 신기술 개발로 새로운 시장을 개척하고, 활성화시킬 계획이다.

보유한 머신비전 제품군은?
패턴 프로젝터를 이용한 3D 표면 검사 및 검사 용도별 패키지 타입의 비전시스템이 있다. RC 로봇은 자동차 바디의 표면검사와 같이 굴곡지고 난반사가 있는 제품군에 검사가 가능하며, 6축 로봇을 이용해 전면 검사도 할 수 있다. 또, 3D 표면검사인만큼 제품의 색상과 관계없이 단차가 발생하는 결함(스크래치, 덴트 등) 검사도 가능하다.

패키지 타입 비전시스템은 얼라인, 인스펙션, 게이지, OCR(OCV)의 비전 사용용도 특성에 맞춘 PC 기반 제품이다. 또 스탠드 얼론 타입의 한계성(UI 변경 불가, 기능 추가 불가, 사용자 셋업의 난해함 등)을 극복하기 위한 맞춤형 시스템 설계가 가능하다. 최고 성능의 비전 툴들은 스탠 얼론 타입에 비해 빠른 처리 속도로 연산이 가능하다.

어떤 마케팅 전략을 펼치고 있나?
오프라인으론 동종관련 전시회에 참가하며, 온라인에서는 사이트 홍보 및 T/M 등으로 홍보 전략을 펼치고 있다.

또, 10여년 이상의 머신비전 사업을 전개해 다수의 고객층으로부터 기술력을 인정받은 것이 그 어떤 전략보다도 귀중한 홍보자료라고 생각한다. 수많은 업체가 머신 비전시스템을 판매하고 있지만 단순히 시스템 인터그레이터가 아닌 기술 개발이 주가되는 업체는 얼마 되지 않는다. 이 또한 우리가 수많은 고객들에게 인정받을 수 있는 장점이자 홍보 전략이라고 생각한다.

3D 비전 관련 제품군이 있다면?
앞서 언급한 RC 로봇 외 스테레오 비전시스템, 레이저를 이용한 삼각 측정식 3D 비전시스템이 있다. 스테리오 비전시스템은 픽 & 플레이스, 얼라인을 위한 3D 비전시스템의 일종으로 패턴 인식 기술을 이용한 x, y, z, xθ, yθ, zθ의 3차원 공간 좌표를 계산한다.

레이저를 이용한 삼각 측정식 3D 비전은 가장 보편화된 3D 비전 측정기술로 라인 레이저 또는 프로젝터를 이용한 구조적 조사 방식, 특히 이를 이용한 실러 도포검사는 국내 특허권을 보유하고 있다.

[레이저를 이용한 삼각 측정식 3D 비전]

3D 비전 시장의 성공 가능성은?
개인적으로 3D 비전 시장은 더욱 증대될 것이라고 판단하고 있다. 특히 기존의 대형 제조물 및 픽 & 플레이스 등 일반적인 3D 비전 검사시장뿐만 아니라 BGA, PCB 등 정밀 부품류의 AOI 시장에도 3D 검사가 대폭 적용될 것으로 예상된다. 그리고 농산물 등급 판정을 위한 외형 검사 등의 새로운 시장이 창출될 것으로 예상된다.

향후 어떠한 3D 비전시스템을 개발할 계획인가?
현재 보유하고 있는 기술 외에도 새로운 광학기술을 이용한 3D 비전시스템 개발을 계획하고 있다. 여러 대역의 광 파장을 이용한 3D 검사기술을 도입할 예정이다. 앞으로는 새로운 광학기술이 많이 적용될 것으로 예상하고 있다.

국내 시장에 3D 비전시스템이 도입이 더딘 이유는?
성능에 대한 문제가 가장 크다고 보는데, 현 시점에서 3D 비전이 가진 가장 큰 문제는 검사 속도라고 생각한다. 실제로 수 마이크로 대의 정밀 부품 3D 검사시 검사 속도는 매우 취악해 실제 전수검사로 활용하기 힘든 사례가 많다. 하지만 프로세싱 컨트롤러의 발전과 함께 이 같은 문제는 금방 개선될 것으로 보인다.

3D 비전시스템에게 필요한 중요 성능은?
정확성, 신뢰성, 속도 등 모두 중요하다. 특히 정밀 부품의 경우는 3D 비전시스템의 의존도가 거의 100% 이기에 3D 비전시스템의 성능적 요소가 곧 제품의 품질과 직결된다.

3D 비전시스템 성장할 시기를 예상한다면?
새로운 광학기술은 이미 전 세계적으로 활발한 연구과제로 진행되고 있다. 현재 세계적인 경기 침체로 그 연구과제들이 실제 생산라인에 적용되지 않을 뿐, 이미 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 3D 비전시스템은 개발됐다고 본다. 다만 속도 문제는 PC 컨트롤러의 발전에 의존할 수밖에 없다. 그러나 발전 주기를 고려했을 때 곧 고객이 만족할만한 성능에 도달하리라 본다. 시장 경제가 되살아나 생산 공정 개선을 위한 투자가 적극적으로 이뤄진다면 곧바로 3D 비전시스템의 적용은 기대 이상으로 확대될 것으로 판단된다.

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