개발된 기술, 기계장치나 구조물 이상 탐지에 활용
연구 결과 네이처(Nature)에 게재···IoT 센싱 기술에 접목 가능

왼쪽은 김윤영 교수, 오른쪽은 김기연 연구원. <사진=서울대학교 공과대학 제공>
왼쪽은 김윤영 교수, 오른쪽은 김기연 연구원. <사진=서울대학교 공과대학 제공>
국내 연구진이 기계장치나 구조물 이상 탐지를 위해 사용되는 진동·초음파 신호를 획기적으로 증폭시킬 수 있는 기술을 개발했다.

서울대학교 공대(학장 차국헌)는 김윤영 기계항공공학부 교수팀이 진동·초음파 센서가 부착되는 곳의 양 옆에 한 쌍의 공진기를 부착해 센서 신호를 획기저그로 증폭시키는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

기존의 센서 출력 증폭 기술은 센서 자체에만 국한돼 있기 때문에 신호 증폭에 한계가 있을 수밖에 없었다. 이에 연구팀은 발상의 전환으로 메타물질을 이용하여 센서 자체보다는 센서가 부착되는 주변의 유효 기계저항을 감소시켜 신호를 증폭시키는 새로운 개념을 개발했다.

연구팀은 개발된 기술을 대표적인 진동· 초음파 측정 센서인 압전 센서에 적용하면 신호가 기존 대비 무려 300% 이상 증폭될 수 있다는 실험 결과를 입증했다.

김 교수는 "어긋난 공진기를 붙이면 센서가 부착된 주변의 기계적 저항을 사실상 영(0)으로 만들 수 있다는 아이디어에 착안해 이 기술을 개발했다"며 "이번 기술은 IoT의 핵심인 센싱 기술에 바로 접목할 수 있다는 점에서 실시간 기계 이상 진단 분야에 큰 파급 효과가 있을 것"이라고 전했다.

이번 연구 결과는 '네이처 커뮤니케이션즈'(제1 저자 김기연 연구원)에 10일 자로 발표됐다.  

 

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