초록 ▼

○ 연구의 목적 및 내용
○ 본 연구는 산업 자동화 시스템의 크리티컬한 제어 및 모니터링 시스템의 요구사항을 항시 만족시키고, 무선 센서 및 액추에이터 네트워크 자원과 에너지 하베스팅 자원을 최적 활용하기 위한 고신인성 무선 시스템의 원천기술 확보 및 융합 프레임워크 개발을 목표로 함.
○ 연구필요성: Industry 4.0의 핵심 개념인 산업 시스템의 “유동성”을 지원하기 위하여 기존 유선 케이블을 대체할 수 있는 고신인성 무선 센서/액추에이터 네트워크 필요.
― 대체효과: “설치 비용절감”, “유지/관리 비용절감

○ 연구의 목적 및 내용
○ 본 연구는 산업 자동화 시스템의 크리티컬한 제어 및 모니터링 시스템의 요구사항을 항시 만족시키고, 무선 센서 및 액추에이터 네트워크 자원과 에너지 하베스팅 자원을 최적 활용하기 위한 고신인성 무선 시스템의 원천기술 확보 및 융합 프레임워크 개발을 목표로 함.
○ 연구필요성: Industry 4.0의 핵심 개념인 산업 시스템의 “유동성”을 지원하기 위하여 기존 유선 케이블을 대체할 수 있는 고신인성 무선 센서/액추에이터 네트워크 필요.
― 대체효과: “설치 비용절감”, “유지/관리 비용절감”, “유연성개선”, “안전성개선”
○ 산업용 고신인성 무선 네트워크 설계를 위한 안테나 시스템 기술 개발
― 산업 자동화용 무선 네트워크의 신뢰성과 보안성을 향상시키기 위한 극한 환경에서 운용이 가능한 저전력 빔포밍 안테나, RF 하드웨어 및 어댑티브 안테나 시스템 설계 기술 개발
○ 산업 제어시스템용 고신인성 무선 네트워크 기술 개발
― 불완전한 네트워크 디바이스 및 링크 문제가 발생하더라도 산업 자동화시스템의 실시간성 성능을 보장하여 제어 시스템의 안정성을 보장하는 무선 네트워크의 자원 스케줄러 및 라우팅 기술 개발
○ 무선 센서 기반 전자기 노이즈 저감형 서보모터 기술개발 및 검증용 플랫폼 제공
― 무선 센서 모듈의 송신부가 위치하는 전동기 근처의 전자기 노이즈가 최소화될 수 있는 전자기 노이즈 저감형 서보모터 설계기술 개발/제작
○ 산업용 무선 센서용 에너지 하베스팅 기술 개발
― 산업현장에서 획득 가능한 다양한 에너지원에 대한 환경별 최적의 에너지 하베스팅 모듈 개발

○ 연구개발성과
○ 산업 자동화 환경내 무선네트워크 구축을 위한 핵심 기술 및 최적화 기술 확보 (SCI급 논문: 26건(공동연구 16건, 상위 10%내 9건 포함), 특허출원: 6건)
○ 기술적 장벽이 높은 극한 산업 환경에서의 무선 네트워크 기술의 프레임워크를 제시하는 실험적/이론적 연구와 이를 국가의 제조업 전략과 부합하는 스마트 산업 자동화 시스템에 적용하는 현실적 연구의 조화
○ 무선 네트워크 기반의 산업 자동화 시스템 구축을 통한 실용성 검증 시제품 제작

○ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
○ 산업 자동화 시스템의 극한 산업 환경 하에서의 고신뢰 성능을 보장하는 독립 에너지원 기반무선 네트워크 기술은 유사한 요구 사항의 다양한 응용분야에 적용 가능
○ 기술적/산업적 효과
― 차세대 산업 자동화 시스템용 무선 네트워크 기술 확보 가능
― 항공기 및 차량의 에너지 효율성 향상을 위한 유선망의 무선 네트워크 대체 기술 확보 가능
○ 학문적 효과
― 제어, 통신, 에너지 소자 관련 다양한 분야의 공동연구로 융합연구의 기틀 마련
― 전기 및 전자, 컴퓨터 공학 관련 미국 및 유럽 내 유수의 연구팀과 협력연구

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 가. 사업개요 ... 6
• 나. 과제 기술적 도전성 및 내용 ... 7
• 다. 공동연구 필요성 ... 8
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 10
• 가. 연구내용 및 주요결과 ... 10
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 39
• 가. 목표 ... 39
• 나. 목표 달성여부 ... 41
• 다. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책 ... 44
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 ... 45
• 가. 연구결과의 중요성 ... 45
• 나. 활용 및 기대효과 ... 46
• 끝페이지 ... 48