| 에너지 생성 무선 센서 |
| 주)유비알에프 조대진 |
펜실베니아주립대 출신 교수와 학생이 창업한 KCF Technologies사가 10년 동안의 연구개발 끝에 에너지를 생성하는 무선센서를 상품화 했다. 이 시스템은 진동센서와 열센서가 결합된 능동형 RFID태그, RFID수신기, 그리고 센서가 모은 데이터를 처리하는 소프트웨어로 구성되어 있다. 이 제품은 사람이 데이터를 수집하기 힘든 험한 환경에 위치한 기계설비의 정보 수집에 적합하도록 만들어 졌으며 3D산업이나 국방에 적용되기 용이하다.
현재 제지공장, 발전회사, 대학이 시제품을 테스트하고 있는데, 대학은 센서를 대형 공조설비에 부착하여 시험 중이고, 다른 기업들은 기계설비 장치의 작동 상태를 모니터링 중이다. 미국방부는 헬리콥터 날개의 상태를 모니터링하기 위해서 KCF사 센서 제품을 사용 중이다. 또한 미국방부는 소기업혁신사업의 일환으로 미해군 핵잠수함에 이 기술을 테스트 중으로 센서 태그를 잠수함의 특정 부품에 설치하였다. 해당 부품이나 장치의 진동이나 열의 세기를 측정하고 그 값을 back-end system에 보내어 불안정한 상태에 있는지 여부를 소프트웨어가 판단하여 담당자가 조치를 취할 수 있도록 한다. |
[그림1] 열발전기에 연결된 KCF사의 RFID센서 태그 |
KCFTechnologies사는 센서와 관련된 다양한 솔루션을 제공해 왔다. 그 중 하나가 미에너지부의 재정 지원을 받아 미국방부와 함께 개발한 스마트 진단시스템(Smart Diagnostics system)으로 기계설비의 수명을 연장시키고 에너지 효율성을 증가시키는 목적으로 개발하였다. 사람이 일일이 찾아가 상태를 측정하기 힘든 원거리의 험난한 장소에 설치된 장비의 상태를 모니터링 하기 위해서 만들었다. 이 솔루션은 해당 장비의 제조사나 설비 유지보수회사에 도움이 된다.
컴프레서, 냉동장치, 발전기, 팬 등의 수명이나 효용성은 온도나 진동량을 측정하여 판단할 수 있다. 기계가 고장 날 때 나타나는 현상으로는 온도와 진동수가 매우 서서히 올라가는데, 이는 센서로 측정하지 않으면 알아내기 힘들다. 종종 그 기계의 제조사가 센서를 제공하기도 하는데 이 센서는 유선으로 연결되어 있으며(전기가 공급되어야 하며) 가격이 매우 비싸다. KCF사 제품은 고가도 아니며 전기가 공급되지 않아도 되는 그런 솔루션이다.
KCF사의 개발자들은 기존의 RFID 제품을 테스트한 결과 험난한 환경에 적합한 최소의 전력으로 센서 데이터를 송출하는 제품을 찾을 수 없었다. 이에 능동형2.4 GHz RFID 센서 태그로 고유의 통신규약을 사용하는 제품을 개발한 것이다.
센서 태그가 만약 시간당 한 번씩 데이터를 송출한다면 AA배터리 한 개를 사용할 때 약 8년간 사용할 수 있으며, AA배터리 외에 열, 태양, 진동 에너지 중 하나를 이용한 발전기를 사용하면 된다. 이 태그는 크기가 I인치 X 1인치 X 2.45인치로, 진동 및 온도센서가 내장되어 있고 기계에 나사로 고정하거나, 자석으로 부착하거나 에폭시로 고정시킨다. 자석부착형은 자유롭게 분리가 가능한 이점이 있어 많이 사용되며, 발전기도 탈부착이 용이하게 만들어져 있다. 진동발전기는 기계의 진동으로부터 에너지를 얻는다. 열발전기는 주변 온도가 10~15도는 되어야 적당하다. 태양열발전기는 야외에 햇빛에 직접 노출된 곳에 설치된 장비에 적당하다.
태그는 정해진 시간 간격(1분부터 하루까지)으로 센싱한 정보를 보내도록 미리 설정해 놓는다. 센싱한 정보와 고유ID번호를 수신기로 보내는데, 수신기 크기는 1,8인치 X 1인치 X 2,5인치이다. 리시버의 수신거리는 주변 환경과 통신 방해물에 따라 변하지만 일반적으로 70~100미터 정도이다. 보통 24개의 센서 태그가 한 개의 리시버에 데이터를 보낸다. 이 리시버는 USB 케이블로 노트북, PC, 서버 등에 연결된다. 스마트 진단(Smart Diagnostics) 소프트웨어는 MS SQL기반으로 각 기계의 데이터를 리스트 형태로 제공한다.
KCF Technologies사는 이 제품 한 세트(10개의 센서 태그, 한 개의 리시버, 소프트웨어) 을 $5,000 이내의 가격으로 판매할 계획이다. |
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100GE over OTU4 시험
