기전공학

기전공학을 구성하는 여러 분야들을 나타내는 영역 밴다이어그램

기전공학(機電工學, mechatronics)은 기계공학(mechanics)과 전자공학(electronics)의 융합기술로서, 지능형 로봇, 반도체/디스플레이 제조장비, 각종 자동화장비 산업의 기반이 되는 기술이다. 요소기술로는 기계설계(mechanical design), 제어(control), 임베디드시스템(embedded system), SI(system integration) 기술등이 있다. 전 세계적으로 일본이 기전공학 왕국이라 불릴 정도로 이 기술과 산업이 발달해 있으며, 한 나라의 제조산업 경쟁력을 결정짓는 핵심기술이기도 하다.

개요

기전공학이란 기계공학, 전자공학을 융합한 학문으로 더 간편하고 경제적이고 필요한 시스템을 설계하는 것이 목적이다. 기전공학은 기계공학, 전자공학, 컴퓨터 공학, 제어공학, 분자공학(나노 및 바이오 공학 포함), 광학 등이 복합된 다방면의 학문이다. 기전공학이란 이름은 일본 야스카와 회사의 수석 기술자, 테츠로 모리(Tetsuro Mori)가 처음 사용하였다(1969). 기전공학이 적용된 일반적인 예는 산업로봇이다. 현대에 사용되는 산업로봇에는 전자공학의 요소와 기계적 요소를 모두 포함한다.

엔지니어링 사이버네틱스(Engineering cybernetics)는 기전공학의 제어 공정을 다룬다. 이것은 시스템을 제어하고 통제하는데 사용된다. 협력을 통해서 기전공학 기계는 생산 목표를 구현하고 제조 공정 간에 빠르고 유연한 제조 환경을 제작한다. 현대 제조 장비는 제어 체계에 따라서 융합된 기전공학 기계로 만들어져 있다. 잘 알려진 체계는 계급 구조, 다두 구조 (머리가 많은 구조), 점 구조, 하이브리드를 포함한다. 일반적으로 설계에 사용되는 제어 알고리즘을 기계적 영향을 기술하는 방법으로 사용한다. 기전공학 시스템 중 비중 있는 하이브리드 시스템은 제조 시스템과 운전 보조, 행성 탐사선, ABS (Anti-lock Braking Systems), spin-assist 또한 매일 사용하는 자동 포커싱 카메라, 비디오, 하드 디스크, 시디플레이어같은 부속 시스템에 사용된다.

교육과정 구조

기전공학도는 다음과 같은 다양한 학문을 학습한다.

• 기계공학
• 재료 응용 공학
• 전자공학
• 컴퓨터공학
• 컴퓨터 응용 공학
• 시스템 및 제어 공학
• 광학
• 로봇공학

응용 사례

• 영상 인식 장치
• 자동화 설비 및 로봇
• Servo 기계 (servo는 큰 기계를 뜻함)
• 인지 및 제어 시스템
• ABS같은 자동화된 기기 설계 (ABS : Anti-lock Braking Systems)
• 컴퓨터 기계 제어 (IE, CNC milling machines : 공작 기계류)
• 전문가용 시스템
• 생산물자
• 소비재
• 전자기계 시스템
• 의료 기기 및 의료 계측 장비
• 구조 동력학 시스템
• 운송 및 운반 시스템
• 새로운 방식의 자동차 시스템
• 신뢰할 수 있는 측정 및 제어 시스템 기술
• 컴퓨터를 이용한 공장 통합 시스템
• 컴퓨터 응용
• 기계 및 공장 제어 시스템
• 기계의 유닛(단위 완성품)
• 소형 제어기 (Microcontrollers) / PLC (Power Line Communication) 제품
• 휴대폰 앱

실질적인 과업

기전공학 시스템에서 가장 중요한 문제는 제어 시스템을 만들기 위해 어떻게 구동부를 설계하고 어떤 동력원을 사용할 것인가이다. 기전공학 영역에서 근래에 가장 큰 두 부류는 피에조 전기 모터와 전자기 모터가 있다. 이것들은 카메라의 자동 포커싱과 흔들림 방지 시스템에 사용된다.

에너지 원에 대해서는 대부분 전지를 사용한다. 하지만 새로운 추세는 충격, 진동이나 열변형으로부터의 열에너지등을 전기적 에너지 로 변환해 에너지를 얻는 것이다.

이 분야의 신학문

이 분야의 신흥 변형학문으로 인간과 기계의 융합을 다루는 바이오 메카트로닉스가 있다. 주로 외골격(exoskeleton : 외부에서 추가적인 에너지를 공급하여 사람의 운동을 도움)같은 탈착 가능한 장치를 만든다. 이런 것들은 공상 과학의 사이보그와 같은 것이다. 가상현실 제품을 실생활에 구현하는 학문이다.

또 다른 분야는 Electronical 또는 전자 설계 중심의 ECAD/MCAD 협력설계이다. Electronical은 설계팀 및 전자 중심 시스템의 설계 도구와 설계팀 및 해당 시스템의 물리적/기계적인것을 포함해 이루어지는 협력설계와 통합이다.

교육

기전공학 교육을 하는 나라

한국, 호주, 오스트리아, 브라질, 캐나다, 칠레, 페루, 콜롬비아, 체코, 덴마크, 이집트, 에스토니아, 프랑스, 독일, 헝가리, 인도, 이란, 아일랜드, 이스라엘, 이탈리아, 아이슬란드, 일본, 요르단, 말레이시아, 멕시코, 네덜란드, 노르웨이, 파키스탄, 폴란드, 싱가폴, 슬로베니아, 스웨덴, 터키, 영국, 미국, 뉴질랜드, 베트남, 베네수엘라

참고자료

• 〈기전공학〉, 《위키백과》

같이 보기

• 기계공학
• 전자공학
• 지능형 로봇

이 기전공학 문서는 기술에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

산업 : 산업, 산업혁명, 기술 □■⊕, 제조, 기계, 전자제품, 정보통신, 반도체, 화학, 바이오, 건설, 유통, 서비스, 에너지, 전기, 소재, 원소, 환경, 직업, 화폐, 금융, 금융사, 부동산, 부동산 거래, 부동산 정책, 아파트, 건물, 토지 기술 R&D • 개발 • 개선 • 개혁 • 건설기술 • 건축기술 • 계측 • 고급기술 • 고신기술 • 과학 • 과학기술 • 과학자 • 관찰 • 관측 • 군사기술 • 기능 • 기술 • 기술개발 • 기술개혁 • 기술격차 • 기술경쟁 • 기술력 • 기술발전 • 기술유출 • 기술자 • 기술진보 • 기술표준 • 기술혁명 • 기술혁신 • 기예 • 기초기술 • 나노기술 • 녹색기술 • 대체기술 • 문화기술 • 바이오기술 • 발전 • 방법 • 방법론 • 복합기술 • 상용화 • 생명공학기술 • 소멸 • 신기술 • 아이디어 • 엔지니어 • 엔지니어링 • 연구 • 연구개발 • 연구기관 • 연구소 • 연구원 (사람) • 연구원 (기관) • 연구자 • 우주항공기술 • 원리 • 원천기술 • 융합기술 • 응용기술 • 적정기술 • 전기기술 • 전문가 • 전문직 • 전자기술 • 정보 • 정보기술 • 정체 • 제어 • 지성 • 지식 • 지혜 • 진보 • 집단지성 • 첨단기술 • 최첨단기술 • 출연연 • 측정 • 토목기술 • 통신기술 • 퇴보 • 표준 • 표준화 • 하이테크 • 학문 • 학술 • 학자 • 핵심기술 • 혁명 • 혁신 • 혁신기술 • 현상 • 화학기술 • 환경기술 공학 건설공학 • 건축공학 • 계측공학 • 고분자공학 • 공간정보공학 • 공학 • 공학자 • 광공학 • 광학 • 교통공학 • 구조공학 • 금속공학 • 금속재료공학 • 금융공학 • 기계공학 • 기전공학 • 기하광학 • 기후공학 • 나노공학 • 도시공학 • 디스플레이공학 • 레이저공학 • 로봇공학 • 메카트로닉스 • 반도체공학 • 방산공학 • 배터리공학 • 산업공학 • 생명공학 • 생태공학 • 석유공학 • 섬유공학 • 세라믹공학 • 소방공학 • 소프트웨어공학 • 시스템공학 • 식품공학 • 신소재공학 • 신재생에너지공학 • 안전공학 • 에너지공학 • 에듀테크(교육공학) • 예술공학 • 원자력공학 • 유전공학 • 음향공학 • 의공학 • 인간공학 • 자동차공학 • 자원공학 • 재료공학 • 전기공학 • 전기기계공학 • 전기전자공학 • 전자공학 • 전파공학 • 정보경영공학 • 정보공학 • 정보통신공학 • 제약공학 • 제어계측공학 • 제어공학 • 조선공학 • 지진공학 • 지질공학 • 철도공학 • 컴퓨터공학(전산공학) • 토목공학 • 항공우주공학 • 해양공학 • 화장품공학 • 화학공학 • 환경공학 지식재산권 2차적 저작물 • 2차적 저작물 작성권 • 가수 • 가품 • 각본 • 각색 • 간행 • 간행물 • 건축저작물 • 게임 • 게재 • 결합저작물 • 공개 • 공공누리 저작권 • 공동저작물 • 공동저작자 • 공업소유권 • 공연 • 공연권 • 공유 • 공정이용 • 공중송신권 • 공표 • 공표권 • 그림 • 기계번역 • 기술인증 • 노래 • 녹음 • 녹취 • 녹취록 • 녹화 • 대본 • 대여권 • 댄스 • 도형저작물 • 동일성 유지권 • 등록 • 등재 • 디자인 • 디자인권 • 디자인보호법 • 디지털 워터마킹 • 라이선스 • 명품 • 모방 • 모작 • 모조품 • 무용 • 문학 • 미술 • 미술가 • 미술저작물 • 발견 • 발명 • 발명가 • 발명자 • 발명진흥법 • 발명품 • 방송권 • 배우 • 배포 • 배포권 • 번안 • 번역 • 번역기 • 번역물 • 베른협약 • 변경 • 변조 • 변형 • 복제 • 복제권 • 복제물 • 불법복제 • 사본 • 사진저작물 • 산업재산권 • 상표권 • 상표법 • 상호 • 서비스표 • 성명표시권 • 세계지식재산권기구(WIPO) • 소설 • 소유 • 수록 • 시 • 시나리오 • 신기술인증 • 신문 • 신지식재산권 • 실연 • 실연자 • 실용신안 • 실용신안권 • 실용신안법 • 어문저작물 • 연주 • 연주자 • 영상 • 영상저작물 • 영상제작 • 영업표 • 영화 • 영화저작물 • 예술가 • 오디오북 • 오마주 • 워터마크 • 워터마킹 • 원곡 • 원본 • 원작 • 원저작물 • 원저작자(원작자) • 위변조 • 위조 • 위조품 • 음악 • 음악가 • 음악저작물 • 이용허락 • 인쇄 • 인쇄물 • 인쇄소 • 인증 • 자동번역 • 작곡 • 작곡가 • 작사 • 작사가 • 작품 • 잡지 • 장르 • 재산 • 재산권 • 저작권 • 저작권법 • 저작권자 • 저작권 침해 • 저작물 • 저작인격권 • 저작인접권 • 저작인접권자 • 저작자 • 저작재산권 • 저작재산권자 • 전송 • 전송권 • 전시권 • 전자책(이북) • 전자출판물 • 정품 • 조각 • 조각가 • 지분권 • 지식재산권 • 진본 • 진품 • 짝퉁 • 창작 • 창작물 • 창작성 • 창작자 • 책 • 총유 • 출판 • 출판권 • 출판사 • 출판권자 • 출판물 • 출판자 • 춤 • 컴퓨터 프로그램 저작물 • 크리에이티브 커먼즈 라이선스(CCL) • 파리협약 • 패러디 • 퍼블릭 도메인 • 편곡 • 편곡가 • 편집저작물 • 표절 • 합유 • 화가 • 회화 특허 국내특허 • 국제특허(해외특허) • 등재특허 • 디자인특허 • 물질특허 • 발명특허 • 변리사 • 선언특허 • 신약특허 • 용도특허 • 원천특허 • 제조특허 • 제형특허 • 조성물특허 • 출원 • 출원인 • 특허 • 특허괴물 • 특허권 • 특허권자 • 특허기술 • 특허등록 • 특허법 • 특허소송 • 특허증 • 특허청 • 특허출원 • 특허협력조약 • 표준특허 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반