제3차 산업혁명(Industry 3.0)은 20세기 후반 컴퓨터와 인터넷 기반의 지식정보 혁명으로 IT 기업들의 글로벌화가 시작된 시점이다.
1969년 최초의 반도체 소자 프로그램 제어가 가능한 PLC(Programmable Logic Controller, Modicon 084)프로그램이 개발되어 자동화 시스템을 한단계 진화 시켰으며, 1984년 최초의 광경화 방식의 SLA 기술의 3D 프린터가 개발되었다.
출처 magazine.contenta.co/2017/12/2%EB%B6%84%EC%95%88%EC%97%90-%EB%B3%B4%EB%8A%94-4%EC%B0%A8-%EC%82%B0%EC%97%85%ED%98%81%EB%AA%85-%EC%99%84%EB%B2%BD-%EC%A0%95%EB%A6%AC/
2분안에 보는 4차 산업혁명 완벽 정리!
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▶ 3차 산업혁명 : 1969년 컴퓨터를 활용한 정보화, 자동화 생산 시스템의 등장 시점.
▶ 특히 1990년대 중반에 들어 정보통신과 신 재생에너지 개발이 활성화되면서 3차 산업혁명은 가속화
▶ 제레미 리프킨의 3차 산업혁명의 두 가지 주요 요소: 인터넷 기술, 재생 에너지
⇒ 전통적인 제조업 중심시대는 끝나고 사회적 네트워크와 협업 등에 의한 새로운 시대가 예고.
- 3D 프린팅 제조업의 경우 금형 투자 시 발생하는 고정비용을 낮출 수 있고 소량 생산도 가능하다.
- 금형을 위한 디자인에서 디자인을 위한 금형으로 디자인의 한계를 없앨 수 있다.제3차 산업혁명으로 지능화된 자동화와 대중화는 산업혁명의 요소가 되었고 감당하기 어려운
- 노동비용으로 저임금 국가로 생산 설비를 옮겼던 기업들은 다시 운송비 절감을 위해 회귀하고 있다.
- 제조업의 디지털화와 3D 프린팅의 활용이 시작되어 글로벌은 네트워크로 연결되어 네트워크
컴퓨팅 처리와 3D 프린터로 인해 세계 각지에 거대한 제조 공간이 형성되고 있다.
- 또한, 인터넷상의 가상공간에서 3D 데이터 유통도 활발하게 진행되고 있다.
- 제조업의 디지털화와 3D 프린팅의 활용이 시작되어 글로벌은 네트워크로 연결되어 네트워크
컴퓨팅 처리와 3D 프린터로 인해 세계 각지에 거대한 제조 공간이 형성되고 있다.
- 또한, 인터넷상의 가상공간에서 3D 데이터 유통도 활발하게 진행되고 있다.
- 이 시기엔 제조 공정의 디지털화로 인해 설계 과정 뿐만 아니라 도면과 3차원 모델링 데이터가
공유되고 펀딩을 활용한 제조, 거래가 보편화 되어 네트워크를 통한 인터넷 플랫폼과
마켓 플레이스가 변화를 이끌게 된다.
[제3차 산업혁명]
•컴퓨터 인터넷기반 지식 정보 혁명
•반도체 소자 프로그램 가능 제어
•PLC(Programmable Logic Controller)
•1984년 SLS 3D프린터 개발
•20세기 후반 : 네트워크 컴퓨팅, 인터넷 플랫폼
제 4차 산업혁명(Industry 4.0)
제 4차 산업혁명(Industry 4.0)은 21세기 초반부터 진행되고 있는 사물인터넷(IoT), 사이버 물리시스템(CPS)40, 인공지능(AI), 빅데이터, 그리고 3D 프린팅 등 기술 기반의 지능 혁명으로 소품종 대량생산의 기존 방식에서 다품종 소량 생산 구조의 산업생태계 혁신을 의미한다.
3D 프린팅 기술이 본격적으로 발전함으로써 하나의 생산라인에서 하나의 제품이 생산되던 제조 시스템에서 제품마다 고유한 설계가 가능한 한 라인 다품종 생산이 가능하게 되었다.
▶ 4차 산업혁명은 AI등 최첨단 기술의 융합을 말한다.
▶ 통상 2010년 이후를 말하며, 실제와 가상의 통합으로 사물들을 자동, 지능적으로 제어하는 가상물리(Cyber Physical) 시스템이 구축되는 것을 말한다.
▶ 4차 산업혁명의 핵심 요소 : 개별적으로 발달한 각종 기술의 ‘융합’
▶ 바이오, 오프라인 기술들이 다양하고 새로운 형태로 융합되어 새로운 부가가치를 창출 해내는 것이다.
또 다른 주요한 특징은 ‘속도’ 라고 할 수 있다.
▶제 4차 산업혁명은 기술들이 융합되고 사물이 네트워크로 연결되어 상호 소통하게 되는 초연결사회,
인공지능의 일반화로 인한 초지능사회인 것이다.
▶ 스마트 팩토리는 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능, 로봇 등을 활용하여 공급망 관리, 생산공정 자동화,
고객 맞춤형 제품 생산에 이르기까지 제조업 전 과정을 유연하고 효율적으로 혁신하는 것이다.
▶ 생산 제품에 따라 대량생산과 3D 프린팅을 활용한 다품종 소량 부품 제작 및 고객 맞춤화 제품 생산
방식을 혼합하여 최적의 제조 솔루션을 찾고 관련 산업 기술과 정보의 융합으로 현재의 기술들은
진화해 나갈 것이다.
[제4차 산업혁명]
•협업 기술 기반 융합 지능 혁명
•IOT, CPS, AI, VR BIGDATA, 3D Printing 등
•21세기 초반 : ICT, 제조 융합, 초연결, 초지능 사회
1.2 3D 프린팅 개발 이전
최초의 현대적 3D 프린팅 기술인 광경화 방식의 제품 제작 기술이 나오기 전에도 관련 기술에 대한
연구는 계속되고 있었다.
사진조형(Photosculpture), 지형(Topography), 그리고 솔리드 자유형 제(Solid Freeform Fabrication)
등이 그것이다.
첫째, 사진조형 기술과 관련해 1860년 Françoise Willème는 ‘Photosculpture’ 기술을 발명했다.
원형의 방에 물체를 위치시키고 24개의 카메라로 동시 촬영하고, 촬영된 각 사진의 실루엣은
패널로 옮겨져 3차원의 물체로 캡처하는 방식이다.
그 후 연구는 Baese에 의해 사진을 확대하는데 빛과 물을 사용하는 고급 사진 조형 기술로 발전한다.
출처:김천환, 실전3D프린팅 활용가이다, 비제이리퍼블릭
둘째, 지형(Topography) 기술의 경우
1890년 블랜더(J. E. Blanther)에 의해 지형학적 입체 지도를 위한 계층화된 방법(Manufacture of contour relief maps)이 제안된다. 1940년 페레라(Perrera)는 입체 지도를 만들기 위한 방법을 특허 출원한다.
3차원 지도 형태를 만들기 위해 시트를 쌓고 접착 시킨 다음 시트 위에 등고선을 잘라내는 방식을 사용했다.
셋째, 1968년 스웨인슨(Wyn Kelly Swainson)은 솔리드 자유형 제작(Solid Freeform Fabrication) 기술과 관련해서 레이저빔이 교차하는 지점에 감광폴리머의 선택적 중합반응을 이용해 플라스틱 패턴을 제작하는 공정을 소개하고 3차원 제품 제조를 위한 방법과 중간 장치(Method, medium and apparatus for producing three-dimensional figure product, US 4041476 A)라는 특허를 출원한다.
1981년 일본 나고야 시립 산업연구소의 히데오 코다마(Hideo Kodama)는 기능성 포토폴리머 신속조형(Rapid Prototyping, RP) 시스템 보고서를 제출한다.
이는 솔리드 모델의 단면에 빛을 노출시켜 고체 형태로 제조하는 방식으로 한 레이어를 구축한 뒤 순차적으로 적층해 나가는 기술이다.
코다마는 조형을 위해 세 가지 방법에 대해 연구했다.
첫째는 자외선에 노출되는 것을 제어하기 위해 마스크를 사용하고, 새로운 레이어를 생성하기 위해 액체 포토폴리머(photopolymer) 수조 안으로 해당 모델을 가라 앉히는 것이다.
둘째는 새로운 레이어를 만들기 위해 수조의 바닥에 마스크와 빛을 노출시키는 것이다.
셋째 : 첫째와 같은 방식이지만 새로운 레이어의 노출을 위해 X-Y 플로터와 광섬유를 사용하는 방법이다.
1982년 허버트(Herbert)는 X-Y플로터 미러 시스템을 이용한 포토폴리머 레이어에 UV 레이저 빔을 직접 닿게 하는 시스템을 구상했다.
포토폴리머 수지가 1mm이하로 낮아지고 액상 포토폴리머가 채워져 레이저 빔을 이용해 새로운 레이어를 생성하는 방식이다.
오늘은 3D프린팅 개발이전의 것에 대해 알아보았습니다.
내일은 3D 프린터의 도입기(1984년~2005년)부터 알아보도록 하겠습니다.
무더위에 폭염이지만 주말이니 즐거운 하루 되시기를~~사랑을 날려주세요~~*>*
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