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[2017-03-30, IoT 센서를 위한 에너지 하베스팅 전원장치 개발]2017-04-03 13:01:27


- 배전선로에 흐르는 전력을 이용하여 IoT 설비용 전원 생산

- 전원 공급 확대로 IoT 설비의 무선통신 및 성능 향상에 기여


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□ 한전 전력연구원(원장 배성환)은 배전설비 관리를 위한 사물인터넷(IoT, Internet of Things)용 무선센서에 외부와 연결된 전원선이나 전지 등을 사용하지 않고 전원을 공급할 수 있는 ‘IoT 무선센서용 에너지하베스팅 전원장치’를 개발함.
ㅇ 한전은 변압기 및 스위치 등 각종 배전 설비의 원격 관리를 위해 배전 가공선로, 전주 등에 IoT 무선센서를 설치하여 운영 중임. 현재 IoT 무선센서는 전원으로 전지(배터리)를 사용하지만 전지의 수명이 1개월로 짧아 사람이 직접 교체해야 하는 등 높은 유지비용이 필요함. 따라서 센서의 무선통신 출력를 줄이거나 낮은 빈도로 데이터를 취득하는 등의 방법으로 전지의 수명을 늘리는 방법을 사용하고 있음
 
* 에너지 하베스팅 (Energy Harvesting) : 태양광, 자동차 등의 운동에너지, 진동, 통신전파, 체온 등의 에너지원에서 적은 양의 전기를 생산하는 친환경 기술. 저전력이 필요한 센서나 무선통신 등에 사용될 수 있음
** 사물인터넷 : 각종 사물에 센서와 통신 기능을 더하여 인터넷에 연결함으로써 사물들간에 데이터를 교환하고 학습을 통해 유의한 정보를 추출하고 제어하는 기술


□ IoT 무선센서용 에너지하베스팅 전원장치는 배전용 전선에서 발생하는 전자계를 전력으로 변환하고 IoT 센서에 공급함으로써 IoT 센서의 전지를 제거하는 것은 물론, 충분한 전원 공급으로 무선통신 거리를 늘리고 센서의 기능을 확대하게 됨.
ㅇ 변류기(Current Transformer)와 마찬가지로 배전용 전선에 흐르는 교류를 이용하고 IoT 무선센서에 필요한 전력을 생산하는 원리를 이용하여 관통형 방식과 진동, 방수방진 설계를 적용하여 배전용 전선에 직접 설치함
ㅇ 배전선로에 연결된 소비자의 전력소비에 따라 최대 250A까지 시시각각 변하는 배전선로의 전류로부터 5W와 30W 용량의 전력을 안정적으로 공급하도록 제작되어 무선센서 및 통신용 게이트웨이 등 IoT 설비가 요구하는 전력공급이 가능함


□ 전력연구원은 오는 7월까지 고창전력시험센터에서 각종 무선센서와 IoT용 전원장치를 일체화한 무선센서 노드의 성능시험을 마치고 ’18년까지 장기 신뢰성 검증을 거쳐 사업화할 예정임.


□ 전력연구원은 4차 산업혁명의 핵심기술인 IoT 기반기술을 지속적으로 개발하는 한편 개방형 IoT 사업환경을 구축하여 관련 산업생태계의 활성화 및 글로벌 시장 경쟁력 강화에 주도적인 역할을 수행할 예정임
ㅇ 이를 위해 전력연구원은 지난 16년 “전력 IoT 에너지플랫폼”의 통신규격 및 개발환경 등을 SPIN 홈페이지(
http://spin.kepco.co.kr)를 통해 산업체에 공개하고, 지난 3월에는 한국전력 전력연구원과 전력시험센터(고창) 및 창조경제혁신센터(나주)에 각종 시험장비 등이 설치된 “전력 사물인터넷 오픈랩”을 구축하여 산학연 개발자가 설비 및 서비스 개발을 위해 사용할 수 있도록 개방하였음.


[주요보도 URL]

○ 전기신문 http://www.electimes.com/article.php?aid=1490863473143218002