해피레포트 - [유비쿼터스 혁명은 계속된다](38)텔레메트릭스 SoC 개발사업

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[유비쿼터스 혁명은 계속된다](38)텔레메트릭스 SoC 개발사업

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텔레메트릭스를 활용한 감시시스템은 초정밀 센서, 반도체, 무선통신 기능을 한데 합친 시스템온칩(SoC)으로 구현할 수 있다. 칩 하나로 부식, 균열, 진동, 오염 등의 현상을 체크하고 그 결과를 시스템에 실시간 전송하는 역할을 하는 칩이다. 이같은 칩을 한강다리와 같은 대형건축물에 부착해 점검하고 지하배설배관 등에 부착해 부식정도를 감시하거나 수질현황을 감시해, 무선통신으로 전송하는 국가안전관리종합시스템을 구축할 수 있게 되는 것. 텔레메트릭스용 SoC가 상용화되면 현재 시설의 한계로 일부 한강다리에만 구축된 안전감시시스템을 모든 다리에 설치하는 일도 가능해진다. 한강다리 뿐만 아니라 수질환경감시, 지하배설배관부식 점검 등 분야별로 특화된 칩을 개발해 활용할 수 있다. KDNet(대표 권황섭)과 한국전기연구원, 경북대, 서울산업대는 공동참여 프로젝트로 ‘텔레메트릭스용 SoC개발’을 추진한다. 이 프로젝트는 2007년까지 현재 ‘시스템온보드(SoB)’형태로 개발돼 있는 시스템을 SoC로 만들어 시스템 구축 비용을 획기적으로 절감하는 것이 주요 골자다. 따라서 ‘텔레메트릭스용 SoC개발 사업’은 우선 △양방향 RF무선네트워크 트랜시버 SoC 개발 △의료 진단용 SoC 개발 △수질환경 감지용 센서 SoC 개발 △지하배설배관부식감시 SoC 개발 등 4개 과제로 나눠 추진된다. ‘양방향RF무선네트워크 트랜시버 SoC’ 과제는 주파도약 다원접속방식을 이용해 전송속도가 115Kbps이고 최대전송거리 20Km인 트랜시버 SoC를 개발하는 것을 목표로 한다. 현재는 기반 다지기 단계로, 회로 설계를 진행해 실험을 할 수 있는 제품을 만들어놓은 상태다. PCB 제작 시험과 테스트 베드 구축 시험이 이뤄졌다. 이와 함께 주파수 대역 및 통신기술 방식, 시스템 최적화를 위한 분석 연구도 추진중이다. 여기에 저전력 집적회로 설계를 위한 기반 기술에 대한 연구도 함께 진행되고 있다. ‘의료진단용 SoC’ 과제는 의료센서 모듈과 신호처리용 SoC 개발을 목표로 하고 이를 위해 진단 알고리듬 및 데이터처리용 SoC칩을 개발한다. 1차년도에선 진단 센서를 위한 회로설계 및 제작 프로젝트를 진행해, △맥박·호흡·산호포화도 측정항목별 센서 개발 △PCB 기반의 하드웨어와 진단 알고리듬 개발 등에 성공했다. ‘수질환경 감지용 센서 SoC’ 과제는 환경 및 방재진단용 센서 모듈과 신호처리용 SoC 개발에 총력 중이다. 일단 PH·DO·압력·온도·탁도 감지 센서 모듈을 개발한 상태다. 또한 환경센서 신호처리용 시스템 개발에도 성공, 1차년도 목표는 달성한 셈이다. ‘지하배설배관부식감시 SoC’ 과제를 통해서는 말그대로 지하에 매설한 배관의 부식 상태를 확인해줄 칩을 만든다. 이를 위해 매설형 기준 전극과 부식감시장치, RF I/F SoC 및 OS 등의 개발이 추진된다. 우선 국내 연구진들은 매설형 기준 전극 1차 설계와 지하 매설배관 부식감시 단말장치의 설계를 마무리짓고 프로토타입용 OS 설계도 완료했다. 이 사업은 최근 1차년(2003년9월∼2004년8월) 계획을 성공리에 마치고 2차년도 연구 진행을 시작했다. 권황섭 KDNet 대표는 “텔레메트릭스 시장은 2010년 기준으로 1조3000억원의 내수시장과 30억달러의 해외시장 개척이 가능하다”고 말한다. 유비쿼터스 시대의 킬러 애플리케이션로 부상한 텔레메트릭스를 향한 도전이 시작된 셈이다. ★제2의 성수대교 사태 더 이상은 없다 지난 94년 10월 21일 아침 7시 38분. 서울 성수대교가 붕괴되는 믿지 못할 사건이 일어났다. 49명의 사상자를 냈고, 우리나라 고속성장의 부끄러운 이면을 여실히 드러냈다. 성수대교 붕괴는 설계와 시공 등 총체적 부실탓이었지만 참담한 사고로까지 이어진 것은 관리소홀이 가장 큰 이유였다. 사고 직후 조사단에 의해 다리의 하중을 견디도록 돼 있는 포인트들에 금이가고 틀어져 버린채로 점검과 보수없이 방치돼 왔다는 사실이 밝혀졌다. 조사단은 지속적인 과부하와 취약부위 방치를 붕괴의 원인으로 지목했다. 10년이 지난 지금 일부 한강다리에선 온라인 감시시스템이 24시간 철통같이 보초를 선다. 원효대교와 올림픽대교는 온라인 안전감시 시스템으로 다리 상태가 실시간 점검된다. 사장교인 올림픽대교엔 24개 케이블에 6개의 센서가 설치돼 설계당시 하중을 유지하는 지를 점검해 쉴새없이 신호를 보낸다. 상판의 진동과 온도도 실시간 체크된다. 원효대교에도 상판의 처짐현상이나 경사를 감시하는 센서와 시스템이 설치됐다. 2006년말에는 6개의 한강다리에 이같은 시스템이 설치될 예정이다. 그러나 아직까진 센서와 시스템이 유선으로 연결돼 기능과 설치에 한계가 있다는 지적이다. 구리선을 끌고가기 어려운 다리 중간이나 구석구석엔 센서를 부착하기가 어렵다. 서울시 건설안전본부 교량관리팀 최연호 주임은 “상황에 따라 KT의 전용선이나 ADSL선으로 센서와 시스템을 연결하고 있다”며 “센서 케이블이 길어지면 자체 노이즈 때문에 정확한 측정이 어려울 수도 있기 때문에 최단거리로 설계해야 하는 등 유선의 한계가 있다”고 말했다. 이에 따라 무선통신 네트워크를 활용해 교량 등의 상태를 감시하는 텔레메트릭스에대한 관심이 높아지고 있다. 텔레메트릭스(Telemetrics)는 ‘Tele(원거리)+Metry(계측학)+Electronics(전자학)’이 합성된 말이다. 즉, ‘원격계측진단’이란 의미의 산업 신조어로 각종 대상물에 대한 데이터를 실시간 원격으로 취득·분석해 해당 대상물의 상태를 원격제어할 수 있는 기술이다. 센서가 측정한 정보를 무선으로 전송할 수 있기 때문에 전 국토를 무선으로 제어·관리하는 체제 구축이 가능해진다. 이를 이용해 국가주요 시설물의 안전도를 원격으로 실시간 측정, 분석, 제어하는 국가안전관리종합시스템을 구축할 수 있게 된다. 텔레메트릭스는 기기와 기기간 통신을 뜻하는 M2M환경에서 구현되면서 미래 유비쿼터스 환경에서 기간시설물은 물론, 화재, 교통, 전력설비, 환경에 이르기까지 국토 전반을 실시간 점검하면서 상태를 유지토록하는 역할을 담당하게 된다. 이같은 텔레메트릭스는 2007∼2008년경 약 100만∼150만 회선 규모로 늘어날 것으로 예측된다. ★u부산 향한 첫걸음 텔레메트릭스 구축 부산시는 세계 최초의 텔레메트릭스 시험 네트워크를 구축해 부산을 유비쿼터스 도시로 만든다는 계획이다. 부산시는 산업자원부와 협력해 ‘텔레메트릭스기반조성 추진 사업’을 내년부터 2009년까지 5개년으로 진행키로 했다. 이 프로젝트는 △텔레메트릭스 표준시범단지 구축 △텔레메트릭스 산업 클러스터 구축 집적화 시범단지 조성 △응용기술 개발 △특성화 대학 지정 육성 및 인재 양성을 목표로 한다. 말그대로, 세계 최초의 텔레메트릭스 시험 테스트 네트워크가 구축되는 셈이다. 부산광역시 텔레메트릭스 산업화 추진 기획단측은 “부산이 동북아 중심물류항으로 성장하기 위해서는 배후 기간 시설물에 대한 실시간 원격 안전관리시스템 구축이 필요하다”며 “부산시를 지능형 텔레메트릭스의 산업메카로 육성하겠다”고 밝혔다.

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