공동연구팀이 개발한 시스템은 에너지 하베스팅 기술을 적용해 자가발전은 물론 설비의 작동 여부를 원거리에서 모니터링 할 수 있으며, 방수기능으로 전천후 사용이 가능하다. 에너지 하베스팅이란 태양광, 진동, 열, 풍력 등과 같이 자연적인 에너지원으로부터 발생하는 에너지를 전기 에너지로 전환해 수확하는 기술을 말한다. 발전소, 변전소, 공장 등에서 사용하는 변압기, 리액터와 같은 진동구조물은 생산의 연속성을 유지하기 위해 지속적으로 가동상태를 모니터링 하는 기술이 필요하다.
현재 변압기 등의 전력계통 구조물은 대부분 노후화되거나 고장이 발생할 경우 사후교체로 수리가 이뤄졌다. 고장 감지 센서는 별도의 전원을 필요로 했다. 자가발전 기반의 고장예측 모니터링 시스템은 변압기, 리액터 등의 설비에서 발생하는 진동에서 전력을 수확해 별도의 전원공급 없이 3분 단위로 설비의 온도와 주파수, 하베스터 전압 등의 데이터를 수집해 전송한다. 설비에 이상 징후가 보이면 즉각 탐지할 수 있어 가동상태를 원거리에서 모니터링이 가능해져 효율적인 설비 관리가 가능하다.
세라믹기술원은 국내 변전소에서 개발 장비를 설치해 설비의 온도와 동작 상태 등을 실시간으로 모니터링 하는 현장 실증시험을 성공적으로 마쳤다. 연구개발 결과로 시험인증, 국내외 특허 15건, 논문발표 10건 등의 성과를 냈으며 무선기기에 대한 방송통신 기자재 등의 적합인증도 획득했다.
연구팀은 앞으로 자가발전 센서 모듈의 소형화와 빅데이터와의 접목을 통해 국내외 플랜트, 발전소, 변전소, 전력계통 구조물을 대상으로 실증사업 및 사업화를 추진할 계획이다. 백종후 수석연구원은 "센서에 기반 한 사물인터넷(IoT)을 통해 생산기기와 생산품 간의 상호 소통 체계를 구축하고 생산과정의 최적화를 구축하는 4차 산업혁명 발전에 새로운 돌파구가 될 것으로 기대한다"고 밝혔다.이규화 선임기자 david@dt.co.kr
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