군부대의 외곽이나 은행, 정부기관 등의 중요 시설물에 은밀하게 침투하는 침입자를 탐지하기 위한 광역 침입자 감시용 광섬유 브릴루앙 산란형 센서 시스템이 국내 최초로 개발됐다. 광섬유 브릴루앙 산란형 센서로 온도나 변형률 등을 측정하는 센서 시스템은 일본, 스 위스, 미국에서 개발된 적이 있었으나 침입자 감시용 센서로는 세계적으로도 처음 시도된 것이다. 한국표준과학연구원(KRISS) 산업측정표준부 비파괴계측그룹 권일범 박사팀은 과학기술부의 민군겸용기술개발사업인 "침입/구조안전 감시용 광섬유 센서 및 응용 시스템 개발" 과제의 1단계 연구결과(1999년8월부터 2년간)로 한국과학기술원 기계공학과 이정주 교수팀, 광주과학기술원 정보통신공학과 오경환 교수팀 및 세기엔지니어링과 공동연구를 통해 광섬유 센서를 이용한 중요시설물 등의 외곽주변을 감시하기 위한 광섬유 브릴루앙 산란형 센서 개발에 성공했다. 센서 시스템은 땅속 5cm 정도에 매설해 침입자가 광섬유를 밟는 압력에 따라 광섬유의 내부를 진행하는 빛의 브릴루앙 광산란 강도 변화가 나타나는 현상을 이용했으며, 침입자의 침입 위치 및 침입자의 무게를 구분할 수 있도록 개발됐다. 침입 탐지거리는 최소한 총연장 40km 이상의 매설된 광섬유 길이 위치별로 측정할 수 있으며, 오차범위 3m 이내로 침입자의 침입위치를 찾아내고 침입자의 무게를 3등급으로 구분할 수 있다. 권일범 박사는 간단한 광섬유 변형인가장치를 사용해 센서시스템의 작동특성을 확인한 결과 침입자의 무게에 의한 광섬유의 변형률을 약 0.03%를 구분할 수 있는 측정 감지도를 가짐을 확인했고, 측정시간은 약 10초 정도로 은밀한 침입자를 감시하는데 충분하게 사용할 수 있음을 확인했다고 밝혔다. 광섬유 센서는 주성분이 유리 재질로 이루어져 있어 부식에 강하고, 전자기파에 의한 잡음발생이 없어 침입자 탐지, 구조안전 계측 등에 응용하게 되며, 특히 군부대의 외곽, 해안선 감시, 공항 활주로 등의 전자기적 잡음이 측정신호에 영향을 주는 환경과 부식환경에서는 필수적으로 광섬유 센서가 적용되어야 한다. 이에 따라 우리나라도 광섬유의 브릴루앙 산란광을 측정하고 제어하는 기술을 보유하게 되었으며, 향후 국내 뿐만 아니라 수출도 가능해 브릴루앙 산란광 측정제품 및 센서류의 개발 및 다양한 제품화가 기대되고 있다. 중저가 침입자 감시용의 광섬유 OTDR 센서 시스템도 시제품 수준으로 개발했는데 최소한 5km 이상의 광섬유를 오차범위 3m로 측정할 수 있다. OTDR(Optical Time Domain Reflectometry)은 광학적 시간영역 반사계이다. <Chemical Daily News 2001/06/22> |
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