초록 ▼

1. 최종목표
광섬유 무인 경비시스템에서 실시간으로 광섬유의 상태를 감시하여 광섬유의 굽힘, 절단에 대한 정보를 중앙관제시스템으로 보낼 수 있는 광섬유센서인 OTDR(Optical Time Domain Reflection)의 기능을가격적, 성능적으로 효과적으로 개선시키기 위하여 OTDR에 광스위치 기능을 추가하여 1개의 광섬유센서로 두 개 이상의 광섬유 케이블을 동시에 감시할 수 있도록 OTDR보드를 새로 제작하고 1차 광섬유 절단 발생 후 2차 절단점을 감시할 수 있는 기능을 추가하기 위하여 OTDR로 입력되는 광섬유 케이블

1. 최종목표
광섬유 무인 경비시스템에서 실시간으로 광섬유의 상태를 감시하여 광섬유의 굽힘, 절단에 대한 정보를 중앙관제시스템으로 보낼 수 있는 광섬유센서인 OTDR(Optical Time Domain Reflection)의 기능을가격적, 성능적으로 효과적으로 개선시키기 위하여 OTDR에 광스위치 기능을 추가하여 1개의 광섬유센서로 두 개 이상의 광섬유 케이블을 동시에 감시할 수 있도록 OTDR보드를 새로 제작하고 1차 광섬유 절단 발생 후 2차 절단점을 감시할 수 있는 기능을 추가하기 위하여 OTDR로 입력되는 광섬유 케이블 신호의 패턴을 분석하여, 어느 지점에서 2차 침투가 발생했는지를 표시 할 수 있도록 소프트웨어를 개발한다.
2. 개발내용 및 결과
(1) 저가의 광섬유 센서를 제작하기 위하여 제작비용이 가장 많이 소요되는 펄스 레이저 부분을일반 CW 레이저를 이용하여 펄스 레이저를 만들 수 있도록 광원부를 설계한다.
(2) 디지털 신호처리부는 다 채널 입력을 일정시간 간격으로 받아들일 수 있도록 설계한다.
(3) 무한 반복할 수 있는 재현성 있는 스위칭 소자를 OTDR에 연동하여 적용시킨다.
(4) 2차 광섬유 절단에 대한 소프트웨어 알고리즘을 개발한다. -특허추진-
(5) 최대 8개의 OTDR 보드를 통합제어하고 모니터링센터로의 효율적인 데이터 전송을 위한MPU 보드를 자체 기술로 제작한다.
개발결과 성능
(1) 거리 측정범위 : 광섬유 펜스 400[m] - 다중모드 광섬유 길이로 20[km]
(2) 이벤트 deadzone (측정오차) : ±3m - 다중모드 광섬유 길이로 20[m]
(3) 3초 이내 실시간 침입 감시가능
(4) 1차 광섬유 fence 절단후 (침투) 2차 침입에 대한 광센서 기능(2nd detection) 포함
(30ms 속도로 1시간에 3,600회 반복할 수 있는 광스위칭 소자 기능 포함)
(5) 1차와 2차 침입지점 동시에 표시할 수 있는 소프트웨어 알고리즘
(6) RISC ARM920T Processor(400MHz), EmbeddedLinux OS 탑재된 MPU 보드

3. 사업성과
? 기술적 성과
?무인경비시스템과 광가입자망 시스템의 광선로 감시시스템에 사용되는 핵심모듈인 OTDR을 국산화하였다. 무인외곽경비시스템은 다중모드 광섬유를 사용하고 광선로 감시시스템은 단일모드 광섬유를 사용하기 때문에 용도에 맞게 각각 제작하였다.
? 광스위치를 연동할 수 있게 제작함으로써 OTDR의 수를 줄일 수 있고 2차 침입에 대한 방지를할 수 있도록 제작하였다.
? 현재까지 외국제품을 사와서 시스템을 완성하는 상황에서 국내의 OTDR을 적용함으로써 장비의스펙과 성능을 조절할 수 있는 주문형 제품으로 그 의미가 크다고 할 수 있다.
? 경제적 성과
? 무인경비시스템 핵심모듈 국산화로 수입대체 효과 : 2011년 부터는 연 5억원 규모 이상의핵심모듈 수입대체 효과
? 광섬유을 이용한 무인경비시스템의 보급화에 기여
? 광섬유 감시시스템이 가격 경쟁력만 갖춘다면 국경선, 군 비행장, 독립부대, 해안경비대, 특수부대,보안부대, 이동부대, 유류저장고, 무기고, 화약고, 창고 및 DMZ등 군사시설과 핵발전소, 가스 및 유류저장고, 대사관, 교도소, 화학공장, 특수병원등 공공기관에 설치가능
?국내의 경우 전국 교도소에 외곽경비 시스템을 도입화하고 무인화에 기여
? KT에서 추진하고 있는 광가입자망 시스템 광선로 감시장치에 그대로 적용가능
? 사회적 성과(일자리 창출 등)
? 무인 경비시스템은 하나의 솔루션으로만 이루어지는 것이 아니기 때문에 경쟁 기술인 장력이나마이크로 웨이브 솔루션도 활성화를 가져와 전체 시큐리티 시장이 커질 수 있을 것으로 판단됨
? 가스송유관 및 교량안전 모니터링 시스템에 적용가능
? 국내 광부품의 활성화에 기여
? 핸디타입의 소형 저가격화로 광선로 감시망의 유지 보수에 적용 : KT, SK브로 드밴드(구 하나로) 등의 통신망 관리에 기여
4. 기술개발결과 활용계획
현재 광섬유 무인 경비 시스템은 (주)휴니드에서 영업을 하고 있으며 전체 시스템 제작은(주) GES에서 하고 있음. 현재 기술적으로 가장 에로사항은 광섬유 센서(OTDR) 보드가 성능이 불안정하다는 것과 전체 시스템 가격을 낮추기 위하여 무리하게 저가형으로 제작하여, 광섬유 센서로써의 기능을 제대로 하지 못하고 신호검파가 자주 끊기는등 신뢰성이 절대적으로 부족한 실정이다. 따라서 광섬유 센서 시스템에 대한 성능이 개선되지 않으면 사업이 진행될 수 없는 실정이며제품 개발 의뢰를 받아 성능이 검증되면 직납 할 수 있는 상황이며 본 과제에서 제안한 기술은한국통신에서 추진하고 있는 광가입자망용광선로 감시시스템, 철도청 광전송선로 감시시스템등에즉시 적용될수 있는 매우 시장이 큰 기술임.

목차 Contents

• 표지...1
• 사업비사용실적보고서...2
• I. 총괄현황...2
• II. 과제개발비 세부집행내역...2
• 개발결과의견서...9
• 최종보고요약서(초록)...10
• 목차...12
• 제 1 장 사업계획 및 목표...13
• 제 1 절 과제도출 경위...13
• 제 2 절 OTDR을 이용한 실시간 원격감시 시스템 사업개요...13
• 1) 광섬유 무인 외곽 경비시스템의 소개...13
• 2) 광가입자망용 광선로감시 시스템...14
• 제 3 절 OTDR의 신규 사업 추진 내용...15
• 제 2 장 과제수행방법 및 결과...18
• 제 1 절 개발제품의 소요기술...18
• 제 2 절 제품 개발 일정...18
• 제 3 절 제품성능 및 결과...19
• 1) 시제품 사진...19
• 2) 신규 OTDR 보드 성능 평가...21
• 3) 침입 탐지 위치 시험...24
• 4) 경보 시간 측정...25
• 제 3 장 사업성과...26
• 제 1 절 기술적 성과...26
• 제 2 절 경제적 성과...26
• 제 3 절 기타 성과...26
• 제 4 장 결론...27
• 제 1 절 사업종합평가의견...27
• 제 2 절 향후사업계획...27