1050℃까지 측정 가능한 수동형 무선 고온 센서

전문가 제언

○ 생산 공장 및 발전소 등 다양한 현장에서 온도를 정확히 측정하고 제어한다는 것은 대단히 중요한 일이다. 특히 엔진이나 원자로 등과 같이 직접 접근이 어려운 부분의 온도 측정은 필연적으로 비접촉식 방법을 사용하여야 한다. 현재 비접촉식 온도 측정 방법으로는 물체가 방출하는 광학 스펙트럼을 측정하여 온도를 결정하는 적외선 온도계가 주로 현장에서 사용되고 있다.

 

○ 비록 적외선 온도계의 사용이 간편하고 널리 보급되어 편리하지만 응용에는 제약이 따른다. 적외선 센서가 광 신호를 직접 수신해야 하므로 센서와 대상물 사이에 장애물이 있는 경우 측정이 어렵다. 또한 먼지나 연기 등이 존재하는 극한 상황에서도 측정이 부정확해진다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 최근 LC 회로를 이용한 비접촉식 온도 측정 방법(예: Wang et al., Sensors 2008, 8(12), 7982-7995)이 제안된 바 있으나 이 경우에도 역시 설치와 감지가 용이하지 않은 어려움이 존재한다.

 

○ 본 연구에서는 엔진의 내부 등 광학적 관측이 어려운 부분에도 적용이 가능한 반사 패치 안테나에 근거한 무선 고온 센서 시스템을 개발하였다. 이 시스템의 특징은 온도를 측정하고자 하는 곳에 기판과 백금 패치를 부착한 후 외부에서 마이크로파를 보내어 패치에 공명을 일으킨 후 다시 이 공명 진동을 감지하는 방법으로 마이크로파를 이용하므로 장애물이 있는 경우에도 측정이 가능하며 대상에 따라 기판의 종류를 적절히 선택하면 다양한 온도 측정이 가능하리라고 기대된다.

 

○ 국내의 경우 RF를 이용한 무선 온도 센서에 대한 연구가 KAIST와 연세대를 중심으로 일부 이루어지고 있으나 실제로 산업용으로 쓰이는 적외선 온도계는 거의 전량 수입에 의존하고 있는 등 비접촉식 센서에 대한 산업적 기반이 취약한 실정이다. 그러나 본 연구는 마이크로파를 이용하는 새로운 개념에 근거하고 있고 제작이 용이하여 표준연 또는 연세대, KAIST 등 연구기관과 산업체가 협력하여 이 시스템을 실용화하는 연구를 수행할 경우 비교적 빠르게 제품화에 성공할 수 있으리라고 기대되며 센서 산업의 활성화에도 기여할 것이다.

 

저자

Haitao Cheng, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

기초과학

연도

2015

권(호)

222()

잡지명

Sensors and Actuators, A: Physical

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

204~211

분석자

김*구

분석물

• 1050℃까지 측정 가능한 수동형 무선 고온 센서.pdf [447,877 byte]

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