히어로토토의 현장 적용을 강화하기 위한 엣지 AI 기술 개발

그림 1 미래 개발 기술 적용 이미지

주식회사 히타치(이하 히타치)는 고객 문제 해결과 지속 가능한 성장에 기여하는 가치 창출을 목표로 엣지 히어로토토를 탑재한 루마다 30의 현장 적용을 강화하고 있다*1우리는 기술을 개발했습니다 영상, 소리, 진동 등 다양한 센서 데이터 처리를 고밀도 단일 반도체 칩에 집적해 전력을 절약하고 컴팩트하게 패키징하는 기술이다 또한 첨단시스템기술연구협회(RaaS)*25023_5227*3등 디지털 자산의 가치를 높이는 것을 목표로 합니다 이는 현장에서 수집된 데이터를 가치로 전환시켜 산업분야와 사회 인프라의 고도화와 지속가능한 성장, 사회적 가치 창출에 기여합니다(그림 1) 또한 대규모 시스템에 활용되는 GPU*4등 히어로토토 반도체를 결합하여 현장에 최적화된 이 기술을 통해 클라우드부터 현장까지 일관된 히어로토토 처리 플랫폼을 제공하고 광범위한 사회 문제를 해결하는 것을 목표로 합니다

*1

Edge 히어로토토: 네트워크 단말 장비(에지 장치)에 직접 설치되는 히어로토토

*2

첨단 시스템 연구 협회(RaaS): 최첨단 반도체 기술을 누구나 활용할 수 있도록 서비스로 제공하는 조직입니다

*3

외관 검사: 제품 및 부품의 외관을 육안 또는 기계적으로 검사하여 긁힘, 먼지, 변형 등의 결함을 확인하는 과정

*4

GPU(그래픽 처리 장치): 그래픽 처리 및 히어로토토 계산 처리가 가능한 프로세서

배경 및 문제

최근에는 IoT 기기와 센서가 확산되면서 현장에서 생성되는 막대한 양의 데이터를 실시간으로 처리해야 하는 필요성이 커지고 있습니다 또한, 산업 현장에서는 인력 부족, 장비 노후화, 점점 더 정교해지는 품질 관리 등의 문제가 점점 더 심각해지고 있으며, 장비의 이상 징후를 감지하고 예측 보전을 수행하며 일선 작업자의 안전과 생산성을 향상시키는 것이 시급합니다 이러한 배경에서 히타치는 AI를 활용한 루마다(히어로토토)를 고도화해 다양한 현장의 데이터를 실시간으로 처리하고, 이를 고객의 문제 해결에 도움이 되는 가치로 변환하고 지속 가능한 성장에 기여하기 위해 노력하고 있다 하지만 기존 엣지 AI 시스템은 전력 소모, 설치 공간, 다수 센서의 데이터 처리 등의 문제가 있어 현장 구현이 어렵다 앞으로 현장 데이터를 실시간으로 활용하고 지속가능한 사회·산업적 변혁을 실현하기 위해서는 보다 효율적인 AI 처리 플랫폼이 필요할 것이다

개발된 기술의 특징

 이에 히타치는 산업 현장의 다양한 문제 해결과 사회적 가치 창출을 지원하는 기반 기술로 루마다 30의 현장 적용을 강화하는 엣지 히어로토토 기술을 개발했다 기술의 특징은 다음과 같습니다

1 전력을 절약하고 엣지에서 히어로토토 처리를 가능하게 하는 회로 기술

 산업 현장과 IoT 기기에서는 전원 공급과 설치 공간이 제한되어 있어 전력 소모를 줄이고 소형화하는 것이 AI 도입의 주요 이슈가 되었습니다 토토 사이트는 산업 장비의 이상 감지 및 검사 애플리케이션에 최적화된 반도체 회로 설계와 RaaS가 제공하는 FinFET CMOS 설계 프로토타이핑 환경을 제공합니다*5을 사용해 제조함으로써, 동등한 처리 속도를 지닌 기존 히어로토토 반도체에 비해 소비 전력을 약 1/10로 줄였습니다 구체적으로 센서 신호를 이미지로 변환하고, 이미지 인식 신경망 계산에 최적화된 회로를 사용해 히어로토토 엔진을 효율적으로 작동시킨다 계산의 중간 결과는 온칩 메모리에 저장되므로 칩 외부에 쓸 필요가 없습니다 이는 데이터 이동 에너지를 줄여 전력 소비를 줄입니다 또한 이러한 기능은 센서 인터페이스인 A/D 변환기를 사용하여 구현할 수 있습니다*6와 통합하여 하나의 칩에 고밀도로 컴팩트한 구현을 실현했습니다 이를 통해 전원 공급 및 방열을 위한 공간이 제한된 광범위한 현장에서 히어로토토 처리가 가능합니다

*5

FinFET(Fin Field-Effect Transistor): 채널 영역을 물고기 지느러미처럼 3차원화하여 게이트 제어성을 향상시키고 고성능, 저전력 소모를 구현하는 CMOS 트랜지스터 제조 기술

*6

A/D 변환기(아날로그-디지털 변환기): 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 회로

2 다양한 현장 데이터를 하나의 칩으로 통합 분석할 수 있는 센서 융합 기술

 기존에는 현장에서 사용되는 여러 센서(이미지, 소리, 진동 등)에서 얻은 데이터를 별도로 처리하는 경우가 많았기 때문에 이상을 조기에 감지하거나 복잡한 현상을 이해하는 능력이 제한되었습니다 또한, 이 모든 데이터를 분석하려면 대형 장비와 많은 전력이 필요하므로 현장에서 구현하기가 어렵습니다 이번에 개발된 센서 융합 기술은 독자적인 저전압 소면적 아날로그 회로 기술을 활용해 수많은 고성능 A/D 컨버터와 히어로토토 엔진을 하나의 칩에 통합해 저전력 소모로 실시간 분석이 가능하다는 점이 큰 특징이다 예를 들어, 이미지 데이터뿐만 아니라 미세한 기계 진동, 비정상적인 소음까지 동시에 캡처, 통합, 분석함으로써 과거에는 쉽게 간과하기 쉬운 미세한 이상과 복잡한 변화를 감지하는 것이 가능해졌습니다 이는 장비의 안정적인 운영과 현장 안전성 및 생산성 향상에 크게 기여합니다

확인된 효과

​ 반도체 웨이퍼 및 모터 베어링의 결함 검출을 위해 개발된 기술을 적용한 히어로토토 반도체*7의 이상 감지 등의 작업에 적용하면 비슷한 처리 속도를 지닌 히어로토토 반도체에 비해 전력 소모를 약 1/10로 줄일 수 있음을 입증했습니다 또한, 웨이퍼 표면에 형성된 미세한 패턴 결함, 베어링의 여러 위치에 발생하는 미세한 스크래치 등 미세한 이상 현상도 오류 없이 검출할 수 있음을 확인했습니다

*7

모터 베어링: 모터 샤프트를 지지하고 회전을 원활하게 하는 구성요소입니다 베어링 데이터 센터, CASE WESTERN RESERVE UNIVERSITY공개 데이터세트

미래 전망

 앞으로 히타치는 이 기술을 루마다 30을 뒷받침하는 핵심 기술 중 하나로 자리매김하고, 반도체 검사 장비, 육안 검사 솔루션 등 디지털 자산의 부가가치를 높이는 것을 목표로 하고, 다양한 산업 분야와 사회 기반 시설의 제품과 서비스 고도화 향상에 활용해 나갈 예정이다 또한, 반도체를 제조하는 협력사와의 협업 및 생태계 구축을 통해 현장 실시간 데이터 활용과 히어로토토 처리 고도화를 가속화하겠습니다 이를 통해 산업부문과 사회기반시설의 변화를 도모하고 지속가능한 성장을 이루고자 합니다
​ 일부 결과는 2025년 10월 14일부터 17일까지 스페인 마드리드에서 개최되는 제51차 IEEE 산업전자학회 연례회의(IECON 2025)에서 발표될 예정입니다

히타치 소개
 히타치는 IT, OT(제어 및 운영 기술), 제품을 활용한 사회 혁신 사업(SIB)을 통해 환경과 행복, 경제성장이 조화를 이루는 조화로운 사회의 실현에 기여합니다 Digital Systems & Services, Energy, Mobility, Connective Industries의 4개 부문 외에도 신성장 사업을 창출하는 전략적 SIB 사업 단위의 사업 구조로 글로벌하게 운영하고 있습니다 히어로토토를 핵심으로 데이터로부터 가치를 창출하여 고객과 사회의 문제를 해결합니다 2024회계연도(2025년 3월 종료)의 수익은 9조 7,833억엔이었고, 2025년 3월 말 기준으로 회사는 전 세계적으로 618개의 연결 자회사와 약 280,000명의 직원을 보유하고 있습니다

연락처 정보
히타치 주식회사
연구개발그룹