캐터 코빈, 스마트 제조를 선도하다

케네소주 주립대학교의 캐터 코빈과 학생 팀이 로봇 공학과 디지털 트윈 기술을 결합하여 스마트 제조의 발전에 기여하고 있다.

코빈은 케네소주 주립대학교 남부 폴리테크닉 공과대학에서 메카트로닉스 공학을 전공하고 있으며, 기술 중심 산업의 도전과 해결책을 반영하는 응용 연구에 기여하는 늘어나는 학부생 중 하나이다.

그는 자동화의 스마트함과 적응력을 극대화하기 위해 실시간 시스템 피드백을 조사하고 있다.

“간단히 말해, 디지털 트윈은 물리적 기계의 가상 버전입니다.”라고 코빈은 말했다.

“우리 시스템의 독특한 점은 디지털 모델과 물리 모델이 실시간으로 업데이트된다는 것입니다. 가상 환경에서 무언가를 이동시키면 실제 기계가 반응하고, 그 반대도 마찬가지입니다.”

그들의 프로젝트는 퍽과 로봇 팔을 사용하여 소규모 컨베이어 과정을 시뮬레이션하는 것이다.

디지털 시스템과 물리적 시스템은 서로를 반영하여 연구자들이 생산에 지장을 주지 않고도 운영을 시험하고 문제를 진단할 수 있도록 돕는다.

“이는 단순한 시뮬레이션 이상입니다.”라고 코빈은 설명했다.

“우리는 실시간 데이터를 수집하고, 비용이 많이 드는 실수를 미리 방지할 수 있습니다.”

코빈은 학부 친구들, 대학원생들, 그리고 박사 과정 학생과 매일 협력해가며 연구를 진행하고 있다.

그의 기여는 ASME IMECE 2025 회의에 제출될 논문의 공동 저자 자격을 얻는 데 기여했다.

디지털 트윈 시스템 개발에 2년 이상의 경험을 가진 박사 과정 학생인 거쇼름 리차드가 연구 팀의 공동 리더로서, 그의 작업은 실험실을 넘어서는 의미를 가진다고 말했다.

“디지털 트윈은 시뮬레이션 기술의 다음 진화가 될 것입니다.”라고 그는 주장했다.

“디지털 트윈은 복잡한 작업을 중앙 집중화하고, 다중 물리 시뮬레이션 및 시스템 시각화를 가능하게 하여 더 정확한 데이터 제공과 운영자 및 기계의 의사 결정 과정을 개선합니다.”

조지아주 맥도너 출신인 코빈은 고든주립대학에서 편입학한 후 케네소주 주립대학교의 메카트로닉스 공학 프로그램을 발견했다.

한 친구의 도움을 받아 기계, 전기 및 컴퓨터 공학을 결합한 분야에 이끌려 그는 자신의 길을 빨리 찾았다.

“저는 항상 엔지니어가 되고 싶었습니다. 하지만 특별한 것을 배우고 싶었습니다. 메카트로닉스는 전통적인 공학 학위보다 더 역동적으로 느껴졌습니다.”라고 코빈은 말했다.

그의 관심은 데이비드 기타-주비아가 교수와의 유체 동력 강의 이후 더욱 깊어졌다.

그 강의는 그에게 자동화 프로젝트에 대한 실습 경험을 제공했다.

코빈은 디지털 제조 트윈 구축에 초점을 맞춘 지향적 연구를 시작했다.

“코터는 뛰어난 학생으로, 항상 클래스에서 상위권을 유지합니다.”라고 기타-주비아가 교수는 칭찬했다.

“그는 대학원생 및 박사 과정 학생들과의 협력에서 강력한 연구 리더십을 보여주었습니다.”

현재 연구의 가장 도전적인 부분은 산업 자동화 시스템의 중추인 지멘스 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)와 다양한 하드웨어 구성 요소를 통합하는 것이다.

“호환성 문제에 직면했습니다.”라고 코빈은 전했다.

“모든 것을 작동시키기까지 수많은 시행착오가 있었지만, 소중한 학습 경험이었습니다.”

2025년 봄 졸업 후, 코빈은 가을에 케네소주 주립대학교의 지능형 로봇 시스템 석사 과정에 대학원 연구 조교로 참여할 예정이다.

그는 또한 무하마드 탄비르 조교수와 함께 로봇 운영 체제(ROS) 2를 탐색할 계획이다.

ROS 2는 모바일 시스템에서 로봇 시뮬레이션 및 실시간 통신에 사용된다.

코빈의 연구 팀은 아직 산업 파트너를 찾고 있지만, 실험실에서는 PLC 트레이너, 안전 인터록 및 센서 모듈을 지원하는 실질적인 도구와 시스템을 활용하고 있다.

“이 연구는 우리가 현장에서 직면할 문제들에 준비시키고 있습니다.”라고 코빈은 강조했다.

“우리는 단순히 이론을 배우는 것이 아닙니다. 우리는 그것을 적용하고 있습니다.”

이미지 출처：cobbcountycourier