2020년 10월 9일

교토 대학은 MinebeaMitsumi와 공동 국가 전략 특구를 활용하여 무선 전원 공급 장치로 사회 실증 테스트를 시작합니다

요약

노후화되고 노후화되는 사회기반시설의 유지관리에는 인력부족, 경제성, 업무효율성 등 다양한 문제가 존재합니다 이에 인력을 활용하는 기존의 검사방법을 대체하기 위해 AI, IoT, 로봇바카라 시스템 배팅 등을 활용하여 효율적인 검사를 수행하는 바카라 시스템 배팅이 개발되고 있습니다 특히, 가장 기본적인 검사 방법인 육안검사를 대체하여 카메라, 레이더 등 영상처리 바카라 시스템 배팅을 활용한 검사 서비스에 대한 수요가 증가하고 있습니다

그러나 이러한 바카라 시스템 배팅은 구조물 표면의 외관을 관찰하는 검사에 국한되어 있으며 구조물의 내부 상태를 정확하게 파악하는 수준에는 도달하지 못한 것이 현실입니다

교토대학은 수년간 전자파(전자레인지)를 사용해 왔습니다^*1）를 이용한 무선 전력 전송 바카라 시스템 배팅에 대한 연구를 진행하고 있으며, 2016년 12월 일본 과학바카라 시스템 배팅청(JST)의 COI(Center of Innovation) 프로그램에 따라 개발한 바카라 시스템 배팅을 발표했습니다 바카라 시스템 배팅 개발이 완료되었음에도 불구하고, 마이크로파를 이용한 무선 전력 전송은 전파법의 규제를 받고 있어 실용화가 어렵다 이에 2017년 3월에는 '전기자동차의 무선 전력 전송', 2017년 5월에는 '배터리 없는 센서로의 무선 전력 전송'에 대한 사회적 실증 실험을 진행해 무선 전력 전송의 편의성과 실용성 문제를 확인하고, 상용화를 위해 노력해 왔습니다

배경

국토교통부에 따르면 건설된 지 50년 이상 된 터널의 비율은 2013년 20%바카라 시스템 배팅 2023년 34%, 2033년 50%로 증가할 것으로 예상됩니다 따라서 경제적 효율적인 예측 유지 관리의 관점바카라 시스템 배팅 터널바카라 시스템 배팅 센서 모니터링의 활용이 점차 늘어나고 있습니다 향후 인프라 점검·관리업체는 인력부족을 보완하기 위해 인력절감형 기술 활용을 더욱 촉진할 것으로 예상되며, 숙련된 인력을 활용하는 기존 점검 방식에 더해 센서 정보를 활용한 객관적이고 정량적인 점검 방식을 도입해 데이터 기반, 고신뢰성, 첨단 인프라 유지관리가 보편화될 것으로 생각된다

연구 결과

마이크로파 무선 전력 전송 바카라 시스템 배팅은 멀리 있는 물체에도 전력을 전달할 수 있는 바카라 시스템 배팅이므로 전력 전송 효율이 중요합니다 따라서 개발된 시스템의 전력송신 안테나부는 48개의 소자가 어레이로 배열된 평면 안테나로 구성되며, 마이크로파가 빔 형태로 형성되어 방사되도록 위상을 제어한다 또한, 비전센서의 프레임 레이트(1000fps)에 맞춰 1ms 단위로 지향성을 제어하여 대상 물체에 대한 에너지 전달 효율을 향상시켰습니다

수신측의 배터리 없는 볼트 축력 센서도 MinebeaMitsumi Co, Ltd바카라 시스템 배팅 자체 개발한 소형, 고감도, 초저전력 소비형 스트레인 게이지입니다 MINEGE®^*3채택하고, 전력송신 안테나와 연계하여 시스템 레벨바카라 시스템 배팅 전력예산을 최적화하는 데 성공했습니다

이 인프라 모니터링 시스템을 사용하면 교통 제한을 가하지 않고 터널 및 일반 차량이 혼합된 기타 지역을 주행하면서 넓은 지역의 인프라 구조물을 효율적이고 경제적으로 검사할 수 있을 것으로 기대됩니다

사회적 시위 실험 요약

(그림) 운전실험 개요

(그림) 개발 차량 및 재귀반사 위치 마커

(그림) 실증실험 이미지

파급효과 및 향후 계획

교토대학의 세계 최고 수준의 마이크로파 전력 전송 바카라 시스템 배팅을 인프라 모니터링 시스템으로 상용화함으로써 마이크로파 전력 전송 바카라 시스템 배팅의 편리성과 잠재력을 해외에 널리 전파할 수 있을 것입니다

미래에는 마이크로웨이브 무선 전력 전송 바카라 시스템 배팅을 적용한 제품이 전 세계적으로 보급되어 세상을 크게 변화시킬 것으로 예상됩니다

적용이 인프라 모니터링으로 제한되더라도 터널뿐만 아니라 교량, 포장도로, 하수관, 경사면 등은 사회와 경제에 큰 영향을 미칠 수 있는 노후화로 인한 사고 및 피해의 위험이 있습니다 따라서 마이크로웨이브 무선전력전송을 핵심바카라 시스템 배팅로 활용하는 지속가능한 사회기반시설을 구현하기 위해 무선전력전송컨소시엄(WiPoT), 광대역무선포럼(BWF) 등과 협력해 마이크로파 전력전송 관련 바카라 시스템 배팅개발과 입법화, 표준화에 적극 나선다

연구 프로젝트에 대하여

본 연구성과의 일부는 일본 과학바카라 시스템 배팅청(JST)의 연구성과 개발 프로젝트인 Center of Innovation(COI) 프로그램의 지원을 받아 “활기찬 삶을 위한 마지막 5x 혁신 센터”로 탄생했습니다^*4

논문/회의 프리젠테이션

• [1] 츠지, 후지이, 이마이, 마스다, “인프라 유지 관리를 위한 마이크로파 급전용 다중 소자 어레이 안테나 개발”
  IEICE 무선 전력 전송 연구 그룹, 2020년 3월
• [2] 후지이, 쓰지, 마스다, "초고속 시각 감지를 이용한 고속 이동 표적에 대한 마이크로파 전력 전송 방향 제어실"
  실험” IEICE 총회, 2020년 3월

용어집

• *1: 마이크로파: 약 1~10GHz 주파수 대역의 전파에 대한 일반적인 용어
• *2: 피난 구덩이: 주 터널과 별도로 피난을 위해 건설된 터널
• *3: MINEGE: MinebeaMitsumi Co, Ltd의 등록 상표(등록 번호 6069512)
  보도자료　신제품 "필름형 고감도 스트레인 게이지" 개발 성공
• *4: '유연하고 따뜻한 사회' 실현을 목표로 교토대학을 핵심 기관으로 약 40개 기업 및 기관이 참여하는 산학협력 개발 기반

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