2024-03-28 18:58 (목)
`탄성파 전기 센서`로 대형설비 사고 위험 예측
`탄성파 전기 센서`로 대형설비 사고 위험 예측
  • 황철성 기자
  • 승인 2020.11.10 18:32
  • 댓글 1
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한국전기연구원 김인성 박사가 `프리앰프(Pre-amp) 내장형 전기 센서 기술` 연구 성과를 소개하고 있다.
한국전기연구원 김인성 박사가 `프리앰프(Pre-amp) 내장형 전기 센서 기술` 연구 성과를 소개하고 있다.

전기연 김인성 팀 개발

프리앰프 내장형 기술

"선진국 제품보다 우수"

 한국전기연구원(이하 KERI) 전기변환소재연구센터 김인성 박사팀이 탄성체로부터 전달되는 미세한 진동(탄성파ㆍAcoustic Emission)을 감지해 각종 설비나 시설물의 열화나 고장 징후를 사전에 진단할 수 있는 `프리앰프(Pre-amp) 내장형 전기 센서 기술`을 개발했다고 10일 밝혔다.

 KERI 연구팀은 작은 탄성파를 발원 지점에서 증폭하는 `프리앰프`를 내장해 측정을 방해하는 소음 차단선을 선진국의 제품(미국 PAC사 기준)과 동일한 25㏈ 수준으로 만들었고, 다년간의 연구로 보유한 `압전 기술`을 통해 선진국 제품(80㏈)보다도 높은 85~90㏈ 수준의 측정 감도를 가지는 `프리앰프 내장형 탄성파 전기 센서(AE Sensor)`의 국산화에 성공했다.

 이와 더불어 연구팀은 기존 센서 소재로 사용되던 `납`을 대체하는 무연소재도 새롭게 개발하고, 이를 적용한 `친환경 탄성파 전기 센서`를 국내 최초로 선보였다.

 내년 7월부터 `유해물질 사용제한(RoHS)` 지침에 따라 전기ㆍ전자기기 내에 납의 사용이 제한되는 만큼, KERI 성과는 기존 제품을 대체할 수 있는 친환경 센서 기술로 주목받고 있다.

 이번에 KERI가 개발한 센서 기술은 △원자력ㆍ화력ㆍ풍력ㆍ수력 발전소의 각종 설비 및 부품 진단 △대형 변전소와 발전소의 변압기 및 차단기의 이상 진단 △오일 탱크 및 대형 유조선의 구조물 열화 및 변형의 사전 감지 등 에너지 산업의 안전 진단 분야에서 주로 활용될 것으로 기대하고 있다.

 특히 그린뉴딜 정책으로 주목받는 풍력의 경우 발전기의 축과 베어링, 기어 손상, 오일 오염 등을 미리 측정할 수 있어 안정적인 설비 운영을 가능하게 한다.

 수력발전소에도 밸브, 스팀라인, 조인트 파이프라인 등에서 발생할 수 있는 고장을 사전에 모니터링해 조치를 취할 수 있다.

 또한 △대형 현수교의 주탑 및 로프(rope) 이상 진단 △콘크리트 및 토목 구조물의 구부러짐 및 파괴 관찰 △지각 내에서 전달되는 지진파(P파ㆍS파) 감지 등 대형 건축 및 시설물의 사고를 미연에 방지하는데 KERI의 탄성파 전기 센서 기술이 활용될 수 있다.

 이번 연구 책임자인 김인성 박사는 "KERI가 개발한 센서는 국가 안전 진단 부문의 경쟁력 강화 기여는 물론, 4차 산업혁명 핵심 산업인 자율주행차, 지능형 공장, 스마트 헬스케어 등 다양한 분야까지 확대 적용할 수 있는 잠재성 높은 기술이다"며 "현재는 지정된 공진 주파수 대역의 탄성파를 감지하는 센서 단계이지만, 향후 대역폭을 넓혀 광대역 및 가속도가 포함된 복합형 센서까지 개발할 예정"이라고 밝혔다.

 연구팀은 기술의 완성도를 높여 창원시에 특화된 `강소연구개발특구 사업`과 연계해 센서 소자의 양산화를 추진하고, 수요 업체를 발굴해 상용화를 추진한다는 계획이다.

 


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osllc 2020-11-16 11:39:33
좋은 환경이였다면 좋겠습니다