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상세정보

소형 광학엔진 적용 환경 통합관리 시스템

전수책임자
김정은
참여자
강현서, 김거식, 김성창, 김영선, 김정은, 류지형, 박형준, 손동훈, 여찬일, 유정희, 이동수, 전은경, 허영순
기술이전수
1
이전연도
2016
협약과제
16ZI2100, 지역산업연계 ICT 융합기술 산업화 지원 사업, 강현서
본 기술은 파장가변 소형 광학엔진 적용 환경 통합관리 시스템에 관한 것으로, 별도의 PC 없이 데이터 처리 및 확인이 가능하고, 휴대용 단말기로 시스템의 원격제어 및 데이터의 실시간 모니터링이 가능한 기술임
- 최근 대형건물, 다리 등의 붕괴, 변압기 폭발 등 많은 사고들이 발생함으로써, 대형 구조물의 건전성 모니터링에 관한 수요가 많이 발생하고 있고, 최근에는 FBG 센서를 이용한 구조 상태 모니터링에 대한 연구와 터널, 교량, 풍력기 블레이드, 강연선, 비행기 날개 등의 현장 적용이 활발히 추진되고 있음
- 그러나, 현재 FBG 센서 시스템의 국내업체는 시스템의 핵심부분을 수입하여 패키징한 후 판매하는 기술 종속 형태를 이루고 있으며, 기존 상용제품은 고가의 Fabry-Perot tunable filter를 이용한 광원을 사용하거나 분광기를 이용하여 센서로부터 반사되어 온 광의 파장을 분석하므로 고가인 단점이 있음
- 최근 ㈜파이버프로에서 VCSEL을 이용한 FBG 인터로게이터를 자체적으로 개발하여 시판중이나 8개의 개별 VCSEL 광원을 이용한 광학엔진을 적용하고 있어 광학엔진부와 그 구동 회로부가 복잡한 문제점이 있으므로, 8개의 VCSEL 칩을 TO-stem에 칩 레벨로 패키징한 소형 광학엔진을 적용하면 광학엔진부와 그 구동 회로부가 단순화, 소형화, 저가격화 되므로 국내외에서 시장 경쟁력이 클 것으로 예상됨
- 기존의 상용제품은 센서 데이터 확인을 위해 별도의 컴퓨터를 계측기에 연결하여야 하는 번거로움과 동시에 원격지에서의 데이터 확인이 불가능하므로 계측기에 연산처리 및 입출력 인터페이스 장치를 내장함으로써 경쟁력 제고가 기대됨
- 본 기술은 중심파장이 다른 8개의 VCSEL 칩을 TO-stem에 칩 레벨로 패키징한 파장가변형 소형 광학엔진을 적용하여 광원부의 단가를 절감할 수 있고, 그로 인해 환경 통합관리 시스템의 저가격화와 소형화를 실현할 수 있는 기술임
- 인터로게이터에 내장된 광학엔진은 열전소자에 의해 온도 안정화가 되어 있어 인터로게이터가 위치한 환경의 온도변화, 혹은 계절 변화에 상관없이 센서주위 물리량을 정확하게 측정 가능한 기술임
- 본 기술은 연산처리 및 입출력 인터페이스 장치가 내장되어 있어 별도의 컴퓨터 없이도 계측기 자체 내에서 측정 파라미터를 설정할 수 있고, 센서 측정 결과도 확인할 수 있는 기술임
- 인터로게이터와 현장 운용자용 단말기간 무선통신을 가능하게 함으로써 원거리에서도 인터로게이터를 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 인터로게이터가 센서로부터 받은 광 신호 분석 결과를 원격지에서 무선으로 실시간 모니터링 할 수 있는 기술임
- 현장 운용자가 설정해둔 물리량(온도, 변형률 등) 측정 범위를 벗어날 시, 인터로게이터 뿐만 아니라, 운용자용 단말기에 푸쉬 알람을 전송하기 때문에 운용자의 빠른 대응이 가능한 기술임
- 소형 광학엔진, 연산처리 및 입출력 장치 인터페이스 기술
- 유저 인터페이스 소프트웨어 개발 기술
- 계측기와 현장 운용자용 휴대용 단말기 무선 연동 기술
- 환경 통합관리 시스템 상세설계 및 제작 기술
- 소형 광학엔진 적용 환경 통합관리 시스템 웹 S/W 소스
- 현장 운용자용 휴대용 단말기용(Android, iOS) GUI S/W 소스
- 환경 통합관리 시스템 H/W 설계서
- 계측기와 현장 운용자용 휴대용 단말기 무선 연동 기술
- 환경 통합관리 시스템 상세설계 및 제작 기술
- 터널, 교량, 풍력기 블레이드, 강연선, 비행기 날개 등 대형 구조물에 적용이 가능하고, 계측기를 소형화 함으로써 그 활용 분야를 확대할 수 있음
- 현재 상용화 되고 있는 고가의 FBG 인터로게이터 광원을 대체함으로 그 시장을 확대 할 수 있고, 광학엔진 패키징을 소형화 함으로써 그 활용 분야를 확대할 수 있음
- 본 기술은 FBG 인터로게이터 광원으로만 국한되지 안고, 광대역 광원이 사용되는 분야 (예: 광영상단층 촬영기의 광원)에 사용이 가능한 기술이므로 그 파급효과가 뛰어남