누출 없이 안전하게 물질을 전달하는 것이 중요한 상황에서 정부출연연구기관이 협력해 배관 누출 발생 정확하고 빠르게 감지하고 진단하는 기술을 선보였다.
한국원자력연구원은 한국전자통신연구원(ETRI)의 KSB융합연구단과 함께 ‘스마트센서 기반 플랜트 초저전력 지능형 누출감시진단 기술’을 개발했다고 20일 밝혔다.
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이에 연구팀은 원자력연의 누출탐지 기술과 ETRI의 인공지능 기술을 합쳐 진단 정확도를 99%로 높이고, 상용 제품 대비 최소 200배 값싸게 공급하도록 했다.
기술을 활용하면 1.7기압 배관에 생긴 0.2㎜ 크기의 작은 구멍에서 1분당 90㏄의 누출 발생 시 스마트 무선센서를 통해 5m 이상의 먼 거리에서도 누출신호를 감지한다.
배관에 누출이 생겼을 때 발생하는 소리는 40k㎐ 전후의 초음파 대역에서 신호를 나타낸다. 초음파 대역의 신호가 누출여부를 정확히 탐지할 수 있다. 하지만 신호 강도가 약하다는 한계가 있어 연구팀은 누출 신호를 45만배 증폭시켜 먼거리에서도 감지하도록 했다.
연구팀이 자체개발한 초저전력 누출감지 센서모듈과 저가형 인공지능 서버를 사용하기 때문에 10만원대의 가격으로 시스템을 구현할 수 있다. 기존 탐지기들이 초고용량 배터리나 유선 전력을 사용하는 것과 달리 원자력연이 개발한 무선 누출 감지 스마트센서를 활용해 휴대폰 배터리 3개 용량인 9000㎃h 원통형 건전지로 36개월 동안 사용할 수도 있다.
박원석 원자력연 원장은 “출연연이 각자의 전문분야를 융합해 새로운 기술을 개발한 사례”라며 “배관 누출은 안전에 직접 영향을 끼치는 사안인 만큼 산업계와 국민 생활 안전에 기여할 수 있을 것”이라고 기대했다.
표철식 ETRI 단장은 “다양한 기업들과 기술이전을 통한 실용화를 협의하고 있다”며 “기술 사업화가 신기술 적용에 대한 신뢰도를 높이고 융합연구 성과 확산을 촉진시키는 계기가 될 것”이라고 말했다.
이번 연구는 국가과학기술연구회 미래선도형 융합연구단 사업인 ‘자가학습형 지식융합 슈퍼브레인 핵심기술 개발’을 통해 이뤄졌다.
