HBM의 옵티컬 측정 시스템의 비용 효율성 분석

옵티컬 테크놀로지는 많은 분야에서 점점 더 대중화되고 있고, 기술이 발전함에 따라 점점 더 많은 기능이 추가되고 있습니다.

HBM의 FBG (Fiber Bragg Grating) 센서와 인터로게이터는 많은 분야에서(아래 사항 포함) 매우 정확한 측정 데이터를 제공하고 있습니다.

  • 장거리 (km) 또는 특수한 응용 분야 (예 : 높은 자기장, 강한 EMI / RFI, 폭발 위험 등)
  • 단일 광섬유에 연결된 다양한 유형의 센서에 대해 네트워크나 설치를 간소화할 때
  • 섬유의 크기가 작고 무게가 가벼워 접근이 어려운 위치 및 측정 지점일 경우

옵티컬 기반 시스템의 비용이 높다고 생각하는 사용자가 많습니다. 하지만 전체 솔루션을 살펴보면 옵티컬 시스템의 비용은 그리 높지 않습니다.

옵티컬 센서, 특히 FBG 센서도 비용 효율성을 고려하면 탁월한 선택입니다. 지금까지 비용 때문에 측정 시스템 구매를 망설였다면, 옵티컬 시스템이 얼마나 경제적인지 자세히 살펴보시기 바랍니다.

 

옵티컬 측정 체인 : 센서에서 소프트웨어까지

HBM 옵티컬 센서와 인터로게이터는 시스템이 안정적이어서 신뢰도가 높습니다.


인터로게이터는 동일한 라인에 여러 개의 센서를 장착할 수 있습니다. 결국 케이블의 길이가 줄어들어 설치가 간소화됩니다.

HBM은 센서, DAQ 시스템, 소프트웨어, 액세서리를 포함한 전체 측정 체인을 제공하고 있습니다.  단일 제품의 비용과 전체 시스템의 비용에 대해서도 살펴보실 수 있습니다.

 


1. Optical Sensors

옵티컬 센서는 기존 센서보다 비용이 더 높습니다. 그래서 센서가 많이 들어가는 옵티컬 시스템의 비용도 올라갑니다.

옵티컬 센서는 왜 비용이 높을까요? 다음과 같은 특징 때문입니다.

  • 전자파간섭 (EMI) 차단
  • 폭발 위험이 있는 환경이나 혹독한 조건에서도 안정적
  • 장기간 측정에도 안정성 유지
  • 단일 광섬유에서 다수의 다른 센서를 연결
  • 구리 케이블에 비해 얇고 가벼움

 

2. DAQ System

옵티컬 측정 시스템은 DAQ 시스템도 필요합니다.


 HBM 옵티컬 DAQ 시스템의 비용은 기존 시스템보다 높습니다. 그러나 하나의 단일  옵티컬 시스템은 기존 시스템보다 더 많은 센서를 측정할 수 있습니다. 측정 단계에 따라 옵티컬 솔루션의 비용 효율성이 올라가게 됩니다.

따라서 많은 센서를 연결하기 위해 여러 개의 데이터 수집 시스템을 보유할 필요는 없습니다. 1개의 DAQ면 충분합니다.

 

3. Accessories

케이블, 프로텍터 등을 포함한 액세서리는 측정 시스템의 모든 요소를 연결하고 시스템이 작동되는데 꼭 필요합니다.


광섬유는 구리 와이어보다 저렴해 비용 측면에서도 만족도가 높습니다. 광섬유 센서의 다중화 특성으로 케이블 길이도 짧아져 설치도 간소화할 수 있습니다.

4. System Installation

시스템 설치도 전체 비용 산출에 중요한 역할을 합니다. 측정 지점 수에 따라 설치 시간이 증가하기 때문입니다. 엔지니어 인건비, 제품 운송 및 기타 비용이 필요하므로, 옵티컬 센서의 설치는 기존의 다른 센서에 비해 더 높은 설치 비용을 예상할 수 있습니다. 하지만 옵티컬 센서는 설치 속도가 빠르고 케이블 배치가 단순해, 많은 센서를 설치할 경우 분명한 비용의 이점이 있습니다.

따라서 손익 분기점을 살펴보면 옵티컬 솔루션의 비용 효율성이 높습니다.

간혹 설치해야 할 센서 수가 많지 않을 경우 옵티컬 솔루션의 비용이 올라가게 됩니다. 그러나 세밀한 측정과 기술을 요구하는 요즘, 점점 많은 센서를 요청하는 사용자들이 늘어나고 있습니다.

5. Special Applications

옵티컬 시스템은  ATEX 지역이나 연안 지역에 설치된 시스템과 같이 추가적인 보호나 관리가 필요한 '특별한' 애플리케이션 분야에 적용될 수 있어 기존 제품보다 경쟁력이 높습니다. 기존 솔루션과 옵티컬 솔루션 모두 이러한 환경에서 사용할 수는 있지만, 기존 시스템을 사용하려면, materials의 특성을 고려해야 하기 때문에 더욱 세심한 주의가 필요합니다.


이를 감안하면, 특별한 애플리케이션 분야에 사용될 경우, 옵티컬 시스템이 적은 센서를 사용하더라도 비용면에서 더 효율적일 수 있습니다.


하이브리드 - 두 가지 기술의 향연

모든 문제를 동일하게, 그리고 완벽히 해결할 수 있는 기술은 없습니다. 따라서 옵티컬 기술과 기존 기술을 결합한 하이브리드가 최고의 솔루션입니다.


새로운 QuantumX MXFS BraggMETER 광학 인터로게이터는 하이브리드 측정에 필요한  핵심 기능을 가지고 있습니다. 광학 및 전기기술을 동일한 플랫폼에 적용할 수 있다는 것입니다.  이는 동일한 소프트웨어를 이용하여 모든 데이타를 동시에 수집하고 동기화할 수 있음을 의미합니다. 따라서 엔지니어가 각 측정에 가장 적합한 솔루션을 선택할 수 있습니다.

MXFS 모듈은 QuantumX 제품 군에 속하므로 전기 측정 체인에 매우 쉽게 통합할 수 있습니다. 이더넷, FireWire 또는 백플레인을 통한 연결로 신호를 전송할 수 있습니다. 또한 데이터는 아날로그 또는 CAN 신호로 변환될 수 있습니다.

MXFS를 포함한 모든 QuantumX 모듈은 catman 소프트웨어와 호환되므로 쉽게 분석할 수 있습니다. 따라서 옵티컬 테크놀로지의 심층적인 지식이 없어도 측정된 결과를  쉽게 이해할 수 있습니다.

실제 적용 사례 : 옵티컬 시스템의 비용 효율성

측정 작업:

20개의 스트레인 측정 지점, 3축 가속도계, 3개의 변위 센서를 포함하여 150m 교량에 구조 상태 모니터링 시스템 설치.

옵티컬 시스템의 경우 스트레인 측정에 대한 온도 영향을 보상하기 위해 20개의 온도 센서를 추가해야합니다.


전체 예산에서 각각의 장비가 차지하는 비율 (그림을 확대하려면 클릭하세요):

distribution of the different parcels on the overall budget


비용 분석:

각 아이템의 비용을 비교할 때 기존 센서보다 옵티컬 센서가 비용이 높습니다.

그러나 관련된 신호 수를 고려하면 옵티컬 테크놀로지를 사용할 때 데이터 수집 시스템의 비용이 상당히 낮아집니다. 액세서리 및 설치 비용에서도 마찬가지입니다.


비용 비교: 옵티컬 시스템  vs 기존 시스템  

옵티컬 테크놀로지를 기반으로 하는 모니터링 시스템은 기존 시스템 대비 비용은 약 67 %를 차지합니다.

1. Sensors142%
2. DAQ57%
3. Accessories35%
4. System Installation 75%
TOTAL

67%

결론 : 옵티컬 시스템의 가치는?

언뜻보기에 옵티컬 시스템은 기존 시스템보다 비용이 높습니다.


하지만 전체 시스템과 구성 아이템을 고려하고, 많은 센서를 사용해야하는 경우를 생각한다면 옵티컬 시스템이 경제적입니다.

또한 옵티컬 시스템은 안정적이고, 극한 환경에서도 활용성이 높아 다양한 분야에서 활용할 수 있는 장점이 있습니다.

 


옵티컬 시스템이 궁금하신가요?

홈페이지에 가입하시면, 다양한 정보를 뉴스레터로 발송해드립니다.

Get free access to this article

Cost-Effectiveness

Please register for getting free access to this article.


Questions? Contact us! 이곳을 클릭하셔서 요청사항을 작성해 주세요
견적요청

HBK 영업팀과 Contact!

Please send me:


Start your inquiry

HBK 영업팀과 Contact!

Please send me:


Start your inquiry

Green check mark Individual offer

Green check mark Technical advice

Green check mark Fast response