[온에어] 무전원 IoT 센서를 활용한 스마트 공장 고도화 지원 방안
캐드앤그래픽스 CNG TV 지식방송 지상 중계
지난 2월 24일 CNG TV는 줌(ZOOM) 방송을 통해 ‘무전원 IoT 센서를 활용한 스마트 공장 고도화 지원 방안’을 주제로 웨비나를 진행했다. 이번 방송에서는 코아칩스의 무전원 IoT 센서 기술을 중심으로, 국내 중소·중견 제조기업의 스마트 공장 고도화 지원 방안, 기존 MES 및 기술 공급업체와의 협업 전략, 그리고 레거시 설비에서 데이터를 수집하는 방법 등이 사례 중심으로 소개됐다. 보다 자세한 내용은 다시보기를 통해 확인할 수 있다. ■ 박경수 기자
▲ 코아칩스 오재근 대표와 4차산업혁명연구소 한석희 소장
이번 웨비나는 4차산업혁명연구소 한석희 소장이 사회를 맡았으며, 코아칩스 오재근 대표가 발표자로 참여해 에너지 하베스팅 센서 및 센서 플랫폼 기술을 소개했다.
센서 기술과 스마트 공장 혁신
오재근 대표는 무선 센서를 상용화하기 위해 10년 이상의 연구개발을 진행해 왔으며, 현재 스마트 공장 및 산업 IoT(IIoT) 적용 사례를 연구 중이라고 밝혔다. 이날 발표에서는 해당 기술의 개발 배경과 산업 현장 적용 사례를 구체적으로 설명하며, 센서 기술의 발전 방향과 스마트 공장 구축 전략에 대한 통찰력을 제공했다.
그는 “센서 산업의 트렌드가 공급자 주도에서 수요자 주도로 전환되고 있으며, 극한 환경에서도 활용할 수 있는 센서의 중요성이 커지고 있다”고 강조했다. 코아칩스의 무전원 무선 센서, 자가 발전 센서 등의 혁신 기술을 소개하며, “디지털 리트로핏(digital retrofit)을 통해 기존 설비의 수명을 연장하고, 데이터 기반의 스마트 공장 구축이 가능하다”고 설명했다. 또한, “DX(디지털 전환) 시대에서는 공급자 중심에서 수요자 중심으로 시장 구도가 바뀌고 있다. 현재 전 세계에서 약 1조 개의 센서가 사용되고 있으며, 2030년까지 약 10조 개로 증가할 것으로 예상된다”고 덧붙였다.
▲ 고진동 환경에서도 작동하는 센서
센서 산업의 변화와 극한 환경에 적합한 센서 기술
오 대표는 센서 시장이 공급자 중심에서 수요자 주도로 변화하고 있으며, 이에 따라 센서 설루션 중심의 경쟁이 심화되고 있다고 설명했다. 특히, 자율주행 자동차 산업에서는 자동차 제조사가 센서 시장을 주도하고 있으며, 센서의 성능과 기능이 점점 더 중요한 차별화 요소가 되고 있다고 강조했다.
코아칩스는 해양, 고온 및 저온 환경에서도 작동 가능한 센서를 개발하며, 국내 최초 및 세계 최초의 기술을 보유하게 됐다. 그 중 420℃에서도 작동 가능한 센서는 대표적인 혁신 기술로 평가받고 있다. 또한, 무전원 모선 센서는 외부 압력이나 진동에 따라 신호 특성이 변화하며, 이를 통해 실시간으로 센서의 상태를 측정할 수 있다는 점에서 강점을 가진다.
이와 함께, 코아칩스의 인텔리전트 타이어 센서는 시속 880km에서 약 100G의 충격을 견딜 수 있으며, 2013년 세계 최초의 무전원 센서를 통한 실제 시험에서도 우수성이 입증되었다. 에너지 하베스팅 기술을 활용하면 주변의 에너지를 이용해 반영구적으로 무선 센서를 운용할 수 있어, 스마트 공장에서의 활용 가능성을 더욱 높여준다.
무선 전력 전송을 활용한 세선 기술 혁신
코아칩스는 자가 발전형 에너지 하베스팅 무선 센서를 통해 배관의 변위와 하중을 측정하여 상시 모니터링 체계를 구축하였다. 이 시스템은 법적으로 요구되는 점검을 대체할 수 있으며, 국내 최초로 개발된 사례다. 또한, 진동을 이용한 열차 전복 감지 시스템을 개발하였으며, 열차 주행 중 발생하는 진동을 전기로 변환하여 무선 통신을 통해 실시간 모니터링하는 방식으로 설계되었다. 이 기술 개발은 2013년부터 2017년까지 진행됐다.
디지털 리트로핏은 기존의 오래된 기계나 시스템에 새로운 컴포넌트를 추가하여 효율성과 성능을 향상시키는 기술이다. 많은 산업 설비가 10년 이상 사용되면서도 데이터 추출 기능을 제공하지 않는 경우가 많은데, 디지털 리트로핏을 적용하면 이러한 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 이를 통해 스마트 공장 구축이 더욱 가속화될 것으로 기대된다.
▲ 센서 개념의 변화
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작성일 : 2025-04-02