장 주기 파이버 그레이팅을 이용한 유체 레벨과 온도의 동시 측정
- 전문가 제언
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○ 유체 레벨 센서는 화학·장치 산업과 선박·해양구조물 등 다양한 산업에서의 공정관리와, 물 관리 시스템 등 국가 기간 인프라 운용에서 중요하게 응용되고 있다. 이들 대규모 시스템에서 정확한 실시간 유체 레벨 측정은 장치와 시스템의 안전 가동에 필수적 요소이기 때문에 유체 레벨 측정기술에 대한 관심은 오래전부터 이어져 오고 있다.
○ 이 결과 그동안 초음파 센서와 정전용량 센서 등 다양한 원리의 기계적 및 전자적 유체 레벨 센서가 개발되어 사용되고 있다. 흔히 유체 레벨 측정은 대규모 시스템을 대상으로 하기 때문에 센서의 첨단성보다는 안정성이 우선이라는 인식이 있을 수 있다. 그러나 20 세기 중반 이후 마이크로 급 산업의 대두로 공정용 유체의 유량 정밀 측정 수요가 크게 증가하면서 유체 레벨 측정에도 새로운 원리가 시도되게 되었다.
○ 유체 레벨 측정에 대한 광섬유 사용은 새로운 시도의 한 예이다. 최근 대우조선해양 연구팀은 광섬유 클러스터를 이용한 유체 레벨미터를 특허출원한 바 있다. 이 분야의 연구도 활발하여 몇 해 전 이미 한국해양대학교 연구팀은 선박 적용을 위한 FBG 수위 모니터링 연구를 수행하였다. 그러나 FBG의 활용 다양성에 비추어 모든 FBG 연구가 유체 레벨 측정과 직접 연관되는 것은 아니다. 한 예로 FBG를 이용한 해양구조물 물리적 변화 모니터링 시스템이 최근 국내 특허 출원되었다.
○ 화학·장치 산업 등 중화학 공업을 기반으로 하는 우리나라의 현실은 유체 레벨 측정 수요가 다른 어느 나라보다도 클 것으로 예상된다. 이 분야에 대한 국내 수요는 현재 거의 외국 업체들의 공급에 의존하고 있다. 그래도 한국표준과학연구원 유동음향센터에서 유량, 유속, 점도 등 기본연구를 수행하면서, 유체 레벨 센서 개발에 관심 있는 국내 기업들과 협력을 이어가는 것이 다행이다.
○ 현 단계에서 논문에서 제안된 레벨 센서가 기존 센서들보다 더 감도가 높다는 직접 증거는 없다. 그래도 평범한 FBG에 구형 구조를 부착하여 센서 감도를 증진시키려는 시도는 우리도 본받아야 할 자세이다.
- 저자
- Mengling Xiong, Huaping Gong, Ziheng Qian, Chun-Liu Zhao, Xinyong Dong
- 자료유형
- 니즈학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 전기·전자
- 연도
- 2016
- 권(호)
- 239()
- 잡지명
- Sensors and Actuators, A: Physical
- 과학기술
표준분류 - 전기·전자
- 페이지
- 196~200
- 분석자
- 은*준
- 분석물
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