부산대 연구팀이 스스로 문제를 인지해 진단하고 해결 방안을 찾는 스마트빌딩 원천 기술을 개발했다.
부산대(총장 전호환)는 김창석 광메카트로닉스공학과 교수팀이 스마트 건축물에 활용 가능한 '실시간 준분포형 광섬유센서' 원천기술을 개발했다고 13일 밝혔다.
'실시간 준분포형 광섬유센서'는 고층건물, 철도, 교량, 터널, 발전소 등 건축 구조물에 인체 신경망처럼 센서 네트워크를 구축, 미세한 진동이나 변형을 실시간으로 진단하고 대처할 수 있는 기술이다.
전기 센서나 광섬유센서는 측정 개수와 속도 성능의 한계로 인해 스스로 안전을 진단하는 수준에 이르지 못했다. 기존 '분포형 광센서' 기술은 동시 측정 지점을 수백개 이상 늘려야하기 때문에 반대로 속도는 수 ㎐(헤르츠, 주파수·진동수 단위)대로 느려진다. 또 'FBG(광섬유 브래그 격자배열형 센서)' 기술은 속도를 ㎑(1㎑는 1000㎐)급으로 높일 수 있지만 동시 측정 지점을 십여 개 이상 설치하기 어렵다.
김 교수팀은 연구팀은 의료용 광영상 컬러변조 레이저에 쓰이는 '무한반사 공명 기술'을 산업용 광섬유센서와 융합해 이 문제를 해결했다.
'준분포형 광섬유센서' 기술은 동일한 반사 컬러의 FBG를 수백개 이상 연결해도 각각 미세 진동을 분리해 센싱하는 동시에 ㎑급 이상의 초고속 실시간 계측도 가능하다.
김 교수팀은 이 기술을 국내 최대 광섬유 전문기업 대한광통신에 이전, 사업화를 추진하고 있다.
이번 연구 성과는 지난 8일 네이처 자매지 '사이언티픽 리포트' 온라인판에 실렸다.
김창석 교수는 “건축 구조물을 지을 때 곳곳에 수 ㎞의 광섬유센서를 설치해 어디서 어떤 진동이나 변형이 일어나는지 실시간 파악할 수 있는 스마트센서 네트워크 기술”이라며 “광경로(빛이 갔다가 돌아오는 총길이의 차이)를 이용해 수백개 지점별 미세 진동을 1000㎐급 초고속으로 파악할 수 있다”고 말했다.
부산=임동식기자 dslim@etnews.com
