초록 ▼

핵심기술
□ 스마트 플랜트 센싱기술, 산업표준통신(ISA100.11a)스마트 플랜트 안전 통신 그리고 지능형 관제기술이 하나로 융합된 플랜트 안전고도화를 위한 스마트 플랜트 안전프레임워크

최종목표
□ 플랜트 시설물에 적용 가능한 IoT기반 방폭형 압력/온도 트랜스미터 개발
① 플랜트에 설치 가능한 방폭형 함체 내장 가능한 ISA100.11a와 M2M 통신을 지원하는 압력/온도 계측 및 전송 회로 개발/현장 적용성 검증
② Dual Frequency를 지원하는 원자력발전/가스/석유화학/해양 플랜트 공

핵심기술
□ 스마트 플랜트 센싱기술, 산업표준통신(ISA100.11a)스마트 플랜트 안전 통신 그리고 지능형 관제기술이 하나로 융합된 플랜트 안전고도화를 위한 스마트 플랜트 안전프레임워크

최종목표
□ 플랜트 시설물에 적용 가능한 IoT기반 방폭형 압력/온도 트랜스미터 개발
① 플랜트에 설치 가능한 방폭형 함체 내장 가능한 ISA100.11a와 M2M 통신을 지원하는 압력/온도 계측 및 전송 회로 개발/현장 적용성 검증
② Dual Frequency를 지원하는 원자력발전/가스/석유화학/해양 플랜트 공정내 적용 가능한 방폭형 케이스 제작 및 방폭인증
- 방폭인증규격 : 내압방폭(d) – ⅡC – T5 – IP68
③ 현장의 유지보수 편리성을 도모하기 위한 스마트폰 기반 앱 개발

개발내용 및 결과
□ 플랜트에 설치 가능한 방폭형 함체 내장 가능한 ISA100.11a와 M2M 통신을 지원하는 압력/온도 계측 및 전송 회로 개발/현장 적용성 검증
− 방폭형 케이스에 내장될 수 있는 회로 개발 압력/온도 트랜스미터 개발
− 방폭형 케이스에 내장될 수 있는 ISA100.11a기반의 통신모듈 및 M2M모듈 개발
− 현장 운영이 가능한 ISA100.11a 관리 프로그램 개발
∘ 필드데이터 계측 및 관리모듈 개발
□ Dual Frequency를 지원하는 원자력발전/가스/석유화학/해양 플랜트 공정내 적용 가능한 방폭형 케이스 제작
□ 현장의 유지보수 편리성을 도모하기 위한 스마트폰 기반 앱 개발

기술개발 배경
□ 플랜트 시설물의 수준 높은 안전성에 대한 사회적 요구 증폭
- 1995년 대구 가스폭발 사고 및 최근 2012년 09월 구미 불산 유출사고, 2013년 01월 삼성전자 불산 유출 사고 등에서와 같이 사고의 범위 자체는 소규모일 수 있으나 그 파급효과는 자연재해와 같은 대규모 피해로 이어질 위험성이 있으므로 고위험 플랜트 산업의 안전 및 효율적 관리를 위한 IT 융합 스마트 플랜트 모니터링 산업은 중요도가 더욱 심각하게 부각되고 있어 적극 확대 적용 될 것으로 예상됨.
□ 국내에는 여수, 울산석유화학산업단지와 같은 30년 이상 노후화된 플랜트가 운영되고 있어, 더욱 플랜트 시설물에 대한 모니터링의 중요성이 필요함. 특히 국내 전체 플랜트 수 652개 중, 15년 이상의 노후 플랜트가 311개로 47.7%에 달하고 있음.
□ 유/무선 데이터 로거의 방폭 기능 추가 필요
- 플랜트 시설물에 대한 높은 수준의 안전성 확보를 목적으로 구축하는 모니터링 시스템에서 사소한 자체의 결함으로 플랜트 시설물의 재난을 오히려 가중, 악화시킬 가능성이 있으므로 모니터링 시스템은 보다 높은 수준의 안전성이 요구 되고 있음.
- 고압가스법에 의하여 플랜트의 대부분의 관로 및 설비에는 설치되어진 계측기기의 폭발에 의한 플랜트 시설물의 안전을 보장하기 위하여 운영 중인 설비마다 지정된 방폭인증을 획득한 장비를 설치하여야 함.
□ 최근 세월호 사건으로 인하여 범정부적으로 안전에 대한 인식이 고조되어, 국내에 노후화된 석유화학, 가스플랜트 및 원자력, 해양플랜트의 공정 및 안전 모니터링 시장이 급격하게 성장할 것으로 예상됨. 그러나 국내에 사용되는 모든 데이터로거 및 트랜스미터는 에머슨, 요코가와, 하니웰 등 외산제품이 100%점유하고 있는 실정임. 특히 요코가와, 하니웰, GE벤틀리 등은, 2012년 여수, 울산 석유화학단지에서 ISA100.11a 컨퍼런스를 열고 공격적인 프로모션을 진행하였음. 따라서 유선방식의 트랜스미터 시장에서는 외산제품에 시장을 점령당했지만, ISA100.11a기반의 무선 트랜스미터 시장에서는 전자부품연구원 이전 기술을 바탕으로 제품을 개발, 상용화 한다면 국내뿐만 아니라, 해외시장 개척이 가능할 것으로 보임.

핵심개발 기술의 의의
□ 석유화학, 발전, 가스플랜트 등과 같이 대단위 면적에 대해서 효율적인 비용이로 고위험 시설물 및 설비에 대한 지속적인 모니터링을 위한 무선통신기술에 대한 요구가 증가하고 있으나, 기존의 USN기술(Zigbee, Bluetooth)은 신뢰성 및 보안성이 취약하여 대규모 플랜트 환경에는 적용이 불가함.
□ 플랜트 현장에 무선기술을 도입하기 위해서는 ISA와 같은 공신력 있는 표준화 기구에서 제안한 새로운 무선통신표준기술(ISA100.11a)의 적용이 필요함.
□ 배관 및 설비 가까이 설치되는 센서 및 계측기에 대해서 고압가스 안전관리법 시행규칙에 따라 제조설비 또는 저장설비의 위험장소 중 전기설비 방폭성능을 가지는 것을 설치하여야하나 국내에는 아직 방폭 규격을 만족하는 무선 트랜스미터는 없음.
□ 이에, 비방폭형 센서 및 계측기에 대해 상용 범용 방폭함체를 사용하고 있으나, 설치 비용 증대로 가격 경쟁력이 약화되고 설치시 공간상의 제약이 발생하므로, 방폭성능을 만족하는 트랜스미터의 개발이 필요함.
□ 플랜트산업용 고신뢰성 네트워크 기술은 스마트 플랜트 센싱기술, 산업표준통신(ISA100.11a)스마트 플랜트 안전통신 그리고 지능형 관제기술이 하나로 융합된 플랜트 안전고도화를 위한 스마트 플랜트 안전프레임워크로 개발 완료 시 다양한 수익창출을 기대할 수 있고 플랜트 산업의 안전을 확보할 수 있음

적용 분야
석유화학, 가스발전, 해양, 조선, 제철 플랜트 등