4차 산업혁명의 감지 센서
작성자 : snam513 분류 : 연구개발 | IT 작성일 : 2018.02.26 10:27:20 조회 : 800 키워드 : 4차산업혁명,스마트센서,감지센서,기술개발
(요약/배경) 4차 산업관련 감지 센서는 어떠한 종류가 있으며 기술 개발의 단계는 무엇인가요?
(개요) 사물인터넷 관련한 센싱 기술에 사용되는 센서들은 온도/습도/열/가스/조도/초음파 센서 등에서부터 원격 감지, SAR, 레이더, 위치, 모션, 영상 센서 등 다양한 종류의 센서가 출시되어 있음. 2020년에는 1조개 이상의 센서들이 사용될 전망이라고 하니, 훨씬 더 많은 센서들이 개발될 것임. 센서 개발의 기술 개발의 추세는 단일 정보만 받아들이는 고정밀의 센서 보다는 사물인터넷 기기에 적용 가능한 저전력의 다종의 신호를 감지할 수 있는 집적화된 센서가 요구됨. 또한 센서 시스템에서 직접 정보 처리 능력을 내장한 스마트 센서 개발이 가속화되고 있음.
(기술 개발 단계) 4차 산업혁명과 사물인터넷 시대에서 센서는 거의 전 분야에서 요구되지만 대표적인 개인 및 산업용 적용 분야는 다음과 같음.
- 건강 모니터링(Health Monitoring); 핏빗(Fitbit), 조본(Jawbone),페블(Pebble) 등에서 개발된 웨어러블(Wearable) 기기를 이용해 수면 시간, 걸음 수, 칼로리 소모량 등만 단순 측정했던 것에 비하여 다양한 감지 센서를 내장하여 이제는 유 헬스 시스템과 접목하여 혈압, 혈당, 호흡, 심전도 등 개인의 질병과 연관한 질병 관리 시스템으로 발전하고 있음. 일례로 구글은 제약회사인 노바티스(Novartis)와 합작하여 당뇨를 관리할 수 있는 스마트 콘텍트 렌즈를 개발하여, 안구 표면의 루액(tear fluid)을 통해 직접 당뇨 환자의 혈당량을 측정하여 모바일 기기를 통해 정보를 전달받는 시스템을 개발하였음.
- 직원 모니터링; 웨어러블 디바이스 개발과도 밀접한 관련성을 가지는 분야로 직원을 모니터링하는 기술은 4차 산업혁명과 연계하여 중요한 기술 중 하나로 생각되고 있음. 특히 화학 공장이나 조선 및 탄광 등의 특수한 근무 환경에서는 안전과 직결되는 중요한 기술임. 실제로 사물인터넷을 활용하여 모바일 기기, 카메라, 프로그램 가능 논리 제어장치(Programmable Logic Controllers)를 컨베이어 시스템, 전구, 선풍기, 전기 등에 연결하여 직원들의 움직임을 추적하는 시스템을 적용한 업체는 안전성과 함께 생산성도 4-5배 증가하게 됨.
- 장비 모니터링; Union Pacific은 미국의 철도회사로, 기차의 바퀴 결함 여부를 모니터링하기 위해 음향 및 비주얼 센서를 철로에 설치하여 사물인터넷 기술을 적용하여 베어링 부품 관련 탈선 사고를 줄이고 있음. 이러한 특수한 경우이외에도 진동과 음향 센서를 이용하여 장비의 고장을 예측하는 방안은 기계의 고장을 예측하여 정비함으로서 대형 플랜트에서는 중요한 기술로 자리 잡고 있음.
그밖에도 스마트 센서가 가장 많이 적용되는 분야는 스마트 카, 스마트 공장 분야임. 센서 기술의 기술 개발 단계는 단일 센서를 이용하여 스마트 기기를 개발하는 단계는 넘어서서 이제는 정보를 전달하는 통신 및 인프라 플랫폼을 구축하고 사업화하는 과정으로 발전하고 있음. 따라서 집적화된 혁신 센서 개발도 요구되는 개발 방향이지만 센서를 통해 수집되는 막대한 양의 정보를 전달, 관리, 분석하는 기술 개발이 센서 개발과 함께 중요한 관련 기술로 부상하고 있음.
Tip
4차 산업혁명과 연관하여 통신이 용의한 저전력 개방형 센서 시스템이 센서 개발의 방향임.
<참고자료·문헌>
1.한국전자통신연구원
future.fki.or.kr/Common/Download.aspx?id=011a3cad-21d2-4089-96cd...
2.정보통신산업진흥원
https://www.nipa.kr/downloadManager.it?type=board&bno=600&cno=11...
<전문용어>
스마트 센서, 스마트 공장, 스마트 카