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상세정보

맨홀커버형 고성능 안테나 기술

전수책임자
이재흠
참여자
강호용, 김건, 김광수, 김봉완, 김은희, 김현학, 박동환, 박주덕, 손종권, 안동현, 이인환, 이재흠, 이형섭, 정형석, 허태욱
기술이전수
1
이전연도
2016
협약과제
본 기술은 지하매설물의 상태 정보를 탐지하는 노드에서 지상의 AP(Access Point) 또는 게이트웨이 장치로 실시간 무선 전송하는 지하시설물 모니터링 및 관리시스템에 적용되었다. 본 기술은 지하에 위치한 센서로부터 센싱 정보를 대규모 무선 네트워크를 통한 센싱 정보 전송을 용이하게 구성하기 위하여 지표면에 매립된 맨홀커버 기구물에 적용 가능한 고성능 안테나 기술에 대한 필요성으로 인하여 개발되었다.
본 기술과 유사기술로 한국전력공사 주도로 개발한 “맨홀 감시 및 관리 시스템” 적용을 위한 매립형 안테나로서 맨홀 내부에 설치된 센서를 이용하여 맨홀의 위치, 상태 및 이력을 파악하고 이를 무선통신모듈을 이용하여 외부로 무선 전송하는 기술이다. 이 기술은 반드시 작업자가 통신단말을 맨홀 안테나에 근접하여 센싱 데이터를 획득하는 구조로서 센서네트워크 구성이 어렵고, 본 기술의 전방향성 매립형 안테나와는 기술 규격 및 방법에 차이점이 크다. 미국 Hubble Power System사가 개발한 도시가스 및 상하수도에서 근접 검침용 매립형 안테나를 제공하고 있다.
본 기술은 지하매설물 관리 및 유지보수를 위하여 지하매설물에 대한 상태 정보를 획득하기 위하여 지상에서 광역으로 무선 센서네트워크 구성이 용이하도록 원거리에서 통신이 가능하게 하는 매립형 안테나 기술을 요구하는 고신뢰 IoT/USN 서비스 등에 대한 핵심 기술로 필요성이 증가하고 있다.
본 기술은 기존 매립형 안테나와 비교하여 다음의 기술 개선이 이루어졌다.
● 전방향성 방사특성을 가진 매립형 안테나 모듈 기술
● 광대역 주파수 지원이 가능한 맨홀커버 내장형 안테나 기술
● 국내외 RFID/USN 무선설비 기술기준 주파수 대역 지원
본 기술이전의 목적은 맨홀커버형 고성능 안테나 기술을 산업체에 이전하여 조기 상용화를 지원하고 국내 IoT 기술, 지하매설물 관리기술 및 산업 활성화에 기여하는 것이다.
본 기술은 맨홀 커버 형태로 지표면에 매립된 상태에서도 전방향성 전파 전달 및 중장거리 신호 전송이 가능한 특징이 있어 광역 센서네트워크를 구성하는 데에 용이하다. 또한 본 기술은 안테나의 광대역 특성으로 인해 강우 및 강설 등의 상황에서 매설 환경 조건이 변하는 상태에서도 안테나의 성능을 강인하게 유지할 수 있으며, 높은 안전성을 확보함으로써 즉시 시장 진입이 가능한 장점이 있다.
본 기술은 IoT 기반 지하매설물 상태 감시 노드의 핵심기술을 위한 “맨홀커버형 고성능 안테나 기술” 로써 다음의 기술을 지원한다.
o 맨홀커버형 고성능 안테나 설계 기술
o 소출력 무선기기를 이용하여 중·장거리 전송을 지원하기 위한 맨홀커버형 전방향성 안테나 기술
o 스터브를 활용한 지표면 매설형 광대역 안테나 설계 기술
o 고성능 맨홀 커버형 안테나 설계 기술
아래와 같이 설계기술, 특허 실시권 및 관련 기술문서를 제공한다.
* 맨홀커버형 고성능 안테나 설계 기술
(1) 맨홀커버형 고성능 안테나 설계 도면
* 기술문서
(1) 매립형 전방향성 안테나 기술 요구사항정의서
(2) 매립형 전방향성 안테나 기술 시험계획서
(3) 매립형 전방향성 안테나 기술 상세설계서
(4) 매립형 전방향성 안테나 시험절차서-시험결과서
(5) 광대역 맨홀커버형 안테나 설계 및 성능 최적화 문서
(6) 고안전 고성능 맨홀커버형 안테나 모의시험 결과서
* 특허
(1) 맨홀 커버형 전방향성 안테나 (출원완료, 한국)
(2) 스터브를 활용한 안테나의 대역폭 개선 방법 (출원완료, 한국)
(3) 맨홀 커버형 안테나 (출원완료, 한국)
* 맨홀커버형 안테나 모듈
(1) 맨홀커버형 안테나 시작품 1 set
본 기술은 맨홀커버형 고성능 안테나 기술로써 다양한 응용 분야에 사용될 수 있다.
○ 기술/시장 경쟁력 확보
● IoT 기반 지하매설물 모니터링 및 관리 시스템을 위한 기술 선점 및 조기 상용화 적용으로 국내외 시장 경쟁력 강화
● 시장 규모 (IoT 맨홀 커버 기준)
? 2020년 맨홀커버형 고성능 안테나 국내 시장 규모: 176억원 예상
? 2020년 맨홀커버형 고성능 안테나 국외 시장 규모: 336.6백만$ 예상
● IoT 센서노드 시스템 및 부품 관련 산업의 내수 창출, 수출 촉진
○ 지하매설물의 상태 정보가 필요한 다양한 서비스에 적용 가능하다.
● 상수관로 감시 시스템
● 하수관로 감시 시스템
● 가스관로 감시 시스템
● 원격 검침 시스템
● 방재/재해, 환경관리 등
○ 수년 내에 급속한 확산이 기대되는 지하매설물 모니터링용 IoT 네트워크 구성 시, 근간이 되는 안테나 기술로 활용 가능