산업 환경에서 정전 용량 방식 터치스크린의 중요성

터치스크린 기술로 인해 공장 및 산업 현장에서 작업자가 복잡한 기계를 사용하는 방식이 완전히 바뀌고 있습니다.

스마트폰과 태블릿의 정밀하고 직관적인 인터페이스에서 영감을 받은 제조업체들은 정전 용량 방식 터치스크린(그림 1)을 채택하여 작업 현장에서 사용자 친화적인 경험을 구현하고 있습니다. 하지만 정전 용량 방식의 디스플레이가 산업 환경의 요구 사항을 충족할 수 있을까요?

그림 1: Seeed Studio reTerminal은 1280 x 720 해상도의 5인치 IPS 정전 용량 방식 멀티터치 스크린을 갖추고 있습니다(이미지 출처: Seeed Studio).

장갑을 착용한 작업 현장 작업자가 정전 용량 방식 터치스크린을 탭하는데도 기계가 작동하지 않는다면, 소비자 설계와 산업 현실 사이에 괴리가 생깁니다.

장갑을 착용한 작업 현장 작업자가 작업을 입력하는 데 어려움을 겪는다면 심각한 결과가 초래될 수 있습니다. 이는 워크플로 중단, 미션 크리티컬 시나리오에서의 응답 지연, 심지어 시간에 민감한 작업에서 발생할 수 있는 잠재적인 안전 사고 위험에 이르기까지 다양합니다.

정전 용량 방식 인터페이스에서는 전자파 장해 문제도 발생합니다. 전자기 잡음이 흔한 공장 환경에서는 전파 방해 레벨로 인해 응답이 일관되지 않으며 그 정확도가 더욱 떨어질 수 있습니다.

사용자 상호 작용은 개선되었으나 습기, 화학 물질 노출, 온도 변화 등 극한의 작동 조건에서는 어려움을 겪기 때문에, 산업용 응용 제품에서의 적합성에 대한 우려가 제기됩니다.

또한 식품 가공 공장이나 제조 시설과 같은 곳에서는 이러한 스크린이 열악한 환경에 지속적으로 노출되기 때문에, 본질적인 제약이 더욱 악화됩니다. 이러한 모든 문제로 인해 많은 업계에서는 보다 강력하고 비용 효율적인 대안을 고려하고 있습니다.

저항막 방식 터치 관련 사례

저항막 방식 터치스크린(그림 2)은 인터페이스에 가해지는 압력을 감지하여 작동합니다. 이러한 설계는 전도성 재료로 코팅되고 절연 스페이서로 채워진 얇은 간격으로 분리된 유연한 외부 레이어와 단단한 내부 레이어로 구성됩니다.

그림 2: NKK Switches 저항막 방식 터치스크린에는 RS232 및 USB 통신 인터페이스가 있습니다. (이미지 출처: NKK Switches)

이러한 구조로 인해 작업자가 장갑을 착용한 상태에서도 손가락이나 스타일러스 등으로 압력을 가하면 두 층이 접촉하여 전기 회로가 완성될 수 있습니다. 저항막 방식 터치스크린은 상당한 정확도를 제공하지만 정전 용량 방식 터치스크린과 같은 수준의 정밀도를 제공하지는 못합니다.

산업 환경에서 저항성 터치스크린은 물, 먼지, 그리고 경우에 따라 화학 물질에 대한 복원력을 제공합니다. 정전 용량 방식 제품보다 제조 비용이 저렴하므로, 대형 화면이 필요한 응용 제품에 적합합니다.

하지만 저항성 터치스크린에는 단점도 있습니다. 정밀도가 제한적이고 멀티터치 제스처를 지원하지 못하기 때문에, 고급 상호작용이 필요한 곳에서는 적용이 제한될 수 있습니다. 내구성과 높은 정확도를 모두 갖춘 견고한 솔루션이 필요한 응용 제품을 위해, 제조업체들은 정전 용량 방식 기술을 개선해 가고 있습니다.

견고한 정전 용량 방식 인터페이스

제조업체들은 기존 기술의 장점과 향상된 내구성 및 외부 간섭에 대한 저항성을 결합한 견고한 투사형 정전 용량 방식(PCAP) 터치스크린을 개발하고 있습니다. 이 스크린에는 투명 도체로 코팅된 절연층이 있으므로 전자파 장해로 인한 정전 용량 방식 잡음을 줄이는 데 도움이 됩니다.

열악 환경에 알맞게 설계된 견고한 PCAP 터치스크린(그림 3)은 긁힘 방지 기능을 제공하며, 먼지, 먼지, 기름, 물에 노출된 상태에서도 안정적인 성능을 유지합니다. 여러 터치포인트를 동시에 인식할 수 있어, 기계 제어 및 데이터 액세스를 위해 멀티터치 입력이 필요한 동적 응용 제품에 매우 유용합니다.

그림 3:정전 용량 방식 터치스크린이 장착된 터치키트(Schurter Incorporated)는 -10°C ~ +70°C의 넓은 작동 온도를 제공합니다. (이미지 출처: Schurter Incorporated)

업그레이드된 광학 성능 제공하여 높은 투과율과 선명한 비주얼을 보장하므로, 패널 PC 및 산업용 디스플레이에 통합할 수 있습니다.

견고함이 더해진 PCAP 터치스크린은 광범위한 온도 변화를 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 따라서 건설 현장, 실외 원격 설치, 원격 모니터링 설정, 물류 운영 등에 배포할 수 있습니다.

결론

정전식 터치스크린이 산업 환경에 적합한지에 대한 질문에는 정해진 답이 없습니다. 소비자 가전 스타일의 멀티터치 정전 용량 방식 인터페이스, 저비용 정전 용량 방식 터치스크린, 고급 PCAP 중 이상적인 선택은 장갑이 필요한 작업, 습기 및 화학 물질 노출에 대한 특정 요구 사항에 따라 달라집니다.