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인라인 3D 프로파일 센서. 3고(고속·고정확도·고해상도) 시대로 향한다!

3D 센서 시장 성장…시장 경쟁 치열

[산업일보]
인라인 3D 프로파일 센서(3D Profile Sensor) 시장이 새로운 제품 출시로 뜨거워지고 있다. 인라인 프로파일 측정 분야는 2D 제품이 주류를 이루고 있지만 측정 대상에 따라서 정확성을 높이기 위해 3D 검사를 진행하고 있다.

측정 및 검사 제품들이 지향하는 바는 빠르고 정확하고 다양한 대상을 측정할 수 있으며, 여기에 비용에 대한 부분까지 고려한 제품이다. 이러한 요구는 시간이 지날수록 높아지고 있다.

현재 출시된 제품들의 사양은 어느 정도 일까? 시장의 요구에 맞춰 최근 출시된 제품들은 3D 측정 및 검사시에도 고정확도는 물론 고해상도, 고속 검사, 다양한 분야에 적용할 수 있다는 점을 내세운 제품들이 주종을 이루고 있다.

특히 3D 프로파일 센서 신제품 출시가 잇따르고 있는 것은 주요 수요처인 자동차, 배터리 분야에서 더 정확한 측정을 통한 고품질 제품 생산에 대한 요구가 높아지고 있는 것을 반영한 것으로 풀이된다. 최근 출시된 인라인 3D 프로파일 센서들 중 몇 가지 모델을 살펴보자.
인라인 3D 프로파일 센서. 3고(고속·고정확도·고해상도) 시대로 향한다!
▲ (왼쪽부터)LMI Technologies(LMI)의 3D 라인 프로파일 센서 Gocator 2430/40/50, Matrox Imaging 3D 프로파일 센서 Matrox-Altiz, Teledyne Imaging의 3D 프로파일 센서 Z-Trak2이다.

LMI Technologies(LMI)는 3D 라인 프로파일 센서인 Gocator 2400시리즈에 속하는 2430/40/50 블루레이저 모델을 올해 9월 말 발표하며 이 제품군의 포트폴리오를 강화했다.

신제품군에 대해 업체측은 전기자동차(EV) 배터리 제조, 레일 검사(레일 형상), 중소형 전자 및 자동차 부품 및 일반 공장자동화 응용 부문에서 사용되는 유광 금속 표면의 3D 스캔에 최적화되어 있다고 전했다.

이 회사에서 최근 배포한 자료를 보면, ‘블루 레이저광은 파장이 짧아 반사성 표면을 스캔할 때 레드 또는 그린 레이저보다 성능이 뛰어나다. 블루 레이저는 광택 있는 대상에 보다 깨끗한 프로파일을 생성해 결과적으로 더 높은 측정 정확도를 달성할 수 있다.’고 소개했다.

Teledyne Imaging는 이달 22일, 초당 최대 4만5000개의 프로파일을 전송하는 3D 프로파일 센서 Z-Trak2를 발표했다. 이번 신제품에 대해 회사측은 3D 이미지 센서 기술을 기반으로 개발됐으며 1회 스캔에서 반사 정도가 다양한 표면을 처리하기 위해 적용된 내장 HDR 및 반사 보상 알고리즘이 특징이라고 전했다.

이를 통해 전자제품, 반도체, 자동차 및 공장 자동화 시장 부문의 검사, 검출, 식별 및 지시를 위한 인라인 높이 측정을 제공할 수 있다고 밝혔다.

Matrox Imaging도 3D 프로파일 센서인 Matrox AltiZ를 올해 5월 출시했다. 이 제품은 듀얼 카메라 단일 레이저 설계를 특징으로 한다. 센서 내부에서 실행되는 고유한 알고리즘은 개별 프로필, 깊이 맵 또는 포인트 클라우드의 형태로 다양한 유형의 3D 데이터를 자동으로 생성한다.

신제품은 레이저 삼각 측량 원리를 적용해 물체 또는 장면을 3차원으로 표현한다. 이를 통해 표면 검사, 부품 식별, 갭 및 플러시 평가, 비드 검사 및 측정, 인라인 계측을 수행할 수 있다.

키엔스(KEYENCE)도 지난해 말, 인라인 프로파일 측정기 LJ-X8000 시리즈를 선보였다. 신제품은 프로파일 측정부터 3D 검사까지 폭넓은 용도에 대응할 수 있도록 개발된 제품이다.

업체측이 내놓은 이 제품의 카탈로그를 보면, 프로파일 당 3200point의 고해상도 측정으로 대상 물체의 형상 묘사를 정확하게 측정할 수 있으며 알고리즘을 이용한 필터 기능을 탑재하고 있어서 노이즈로 인한 편차나 수치 급증의 영향을 최소한으로 억제했다고 적고 있다.

인라인 3D 프로파일 센서 공급 기업들의 잇따른 신제품 출시가 시장의 성장을 가져올까? 또는 시장의 요구가 그 만큼 많은 것일까?

이러한 의문의 답을 하듯 시장조사기관인 Marketsandmarkets에서 최근 발간한 ‘Inline Metrology Market’ 보고서에서는 인라인 계측시장이 2025년까지 지속적인 성장세를 보일 것이며 특히 3D 센서 사용 증가와 같은 요인이 시장을 견인할 것이라고 밝혔다.

시장 성장의 주요 요인에 대해 이 보고서는 ‘제조 회사는 측정의 불확실성을 제거하고, 공정 안정성을 활성화하고, 테스트 기기 기능을 향상시키고 있다.’며 관련 업계의 제품 도입이 증가할 것으로 내다봤다.
김원정 기자 sanup20@kidd.co.kr

제조기업 강국이 되는 그날까지, 공장자동화 스마트팩토리에 대한 뉴스를 기획·심층 보도하겠습니다.

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