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선박과 Off-Shore 플랫폼에 적용 가능한 MRU 시리즈 우수한 품질로 전 세계 업계 주목 <(주)에버센텍>

(주)에버센텍은 Inertial Labs사의 한국 공식대리점으로 2001년 설립된 Inertial Labs사는 상업(자율주행 및 모션인식 등), 항공우주와 국방산업분야의 자세, 위치를 측정하는 관성센서 전문업체다. 전 세계 약 20개국 다양한 분야에 제품이 적용되고 있으며 최근 선박과 Off-Shore 플랫폼에 적용가능한 MRU 시리즈(Motion Reference Unit)는 경쟁력 있는 가격과 우수한 품질로 전세계 업계의 주목을 받고 있다. MEMS 자이로센서를 기반으로 한 다양한 관성센서를 시장에 공급하고 있으며, 제품과 프로토 타입의 개발에 필요로 하는 모든 서비스를 지원하고 있다.

글/박찬균 기자

 

Inertial labs사에서 생산되는 모든 제품군은 품질 경영 분야 ISO 9001:2015 인증으로 관리되고 있다. 특히, 해양과 조선 관련분야 ABS, DNVGL 등의 주요인증을 바탕으로 전세계 20개국 이상의 해양산업 전문 기업들 과 관성 측정 장치(IMU)에서 전체 GPS 지원 관성 항법 시스템(INS)까지의 표준 제품과 육상, 항공 그리고 해양분야 관성 기술에 대한 제품과 솔루션을 제공하고 있다.

 

외부 정보 없이 스스로 위치 파악하는 관성센서

‘자이로스코프’라는 용어는 고대 그리스어에서 유래됐고, 세차 운동(Precessional Motion)으로부터 기인된다. 자이로스코프는 프레임에 탑재된 장치로 프레임이 회전하면 각속도를 감지할 수 있다.

자이로스코프는 단독으로 사용하거나 가속도계, 지자기센서, GPS등과 함께 사용해 자이로컴패스(Compass), 관성측정장치(IMU), 관성항법장치(INS), 자세제어시스템(AHRS)과 같이 복합적인 시스템으로 활용될 수 있다.

동작원리는 자이로스코프에서 방위 기준을 정하고, 가속도계를 이용해 이동 변위를 구한다. 초기의 위치를 입력하면 이동중 스스로의 위치와 속도를 파악할 수 있다. 외부 정보 없이 스스로 위치를 파악할 수 있는 장점이 있지만, 긴 거리를 이동하면 오차(Bias)가 누적되는 단점이 있다.

이러한 단점은 일반적으로 데이터 알고리즘과 GPS 등의 값 보정으로 정밀도를 향상시킨다. 관성센서의 성능과 비용은 필요 요구사항에 따라 적절하게 선택해야한다.

 

사용분야가 확장되고 있는 MEMS 자이로스코프

19세기에 처음으로 기계적 자이로스코프가 만들어지고 20세기에 광경로 차에 의한 광학 자이로스코프가 출현했다. 현재는 고성능의 링레이져 자이로스코프가 고정밀의 관성센서 시장을 점유하고 있다.

최근 개발된 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System) 자이로스코프는 특정 축(1-axis, 2-axes, 3-axes)을 중심으로 물체의 회전 속도를 측정한다. 특히 MEMS 자이로스코프는 크기와 전력소모의 장점으로 군사용 어플리케이션(Military Applications)뿐만 아니라, 자동차(Automotive), 국방(Defense), 산업(Industrial)과 의료 기기(Medical Applications)등으로 사용분야가 확장되고 있다.

관성 센서의 성능은 바이어스 오차 크기에 따라 제어급(1~1000deg/hr), 전술급(0.1~30deg/hr), 항법급(0.01~0.1deg/hr), 전략급(0.0001~0.01deg/hr) 등으로 분류한다. 제어급은 산업용과 일반 소형 무인기 비행제어를 안정화 시키고, 전술급은 전술급 유도무기에 사용된다.

측정 방식에 따라 기계식, 광학식, MEMS(Micro Electro Mechanical System) 등이 있다. 기계식은 질량체가 구동 방향으로 회전 또는 진동을 하고 여기에 회전력이 가해지면 코리올리의 힘에 의해서 검출방향으로 진동을 하는데 이 진동을 검출해 회전 속도를 검출한다.

코리올리의 힘을 이용한 기계식 자이로는 DTG(Dynamically-tuned Gyroscope)와 FRIG(Floated Rate Integrating Gyroscope) 등으로 나뉘며, 부피가 크고, 고가로 고성능(0.001deg/h~)의 특징을 보인다.

광학식에는 RLG(Ring Laser Gyroscope), FOG(Fiber Optic Gyroscope 등이 있으며, 기계식보다는 상대적 저렴하지만 고가로 고성능(10deg/h~0.001deg/h)을 요구하는 어플리케이션에 각각 사용된다.

선박·해양 산업 응용분야 MRU series/WS series

Inertial Labs사의 MRU(Motion Reference Unit)는 해양과 Hydrographic 분야에 활용 가능하다. MRU는 탑재된 모든 장치의 Pitch & Roll, Heave, Sway, Surge, Accelerations, Angular rates, Heading, Velocity와 Positions 정보를 제공하는 고성능 Strapdown 동작 센서다.

센서는 정확한 Heave, Sway, Surge, Pitch & Roll의 움직임을 분석하기 위해 각각 3축의 고정밀 가속도, 지자기, 자이로와 기압센서를 탑재하고 있다. MRU 시리즈는 제품 스펙이 따라 Basic(MRU-B), Enhanced(MRU-E), Professional(MRU-P), Survey Set(MRU-PD)의 4가지 제품군으로 구분된다. 또한, HYPACK 소프트웨어 호환성을 가지고 있으며, 경쟁력 있는 가격으로 시장의 주목을 받고 있다.

WS(Wave Sensor)시리즈는 정확한 파동 특성과 측정 장치의 Heave, Sway, Surge, Pitch, Roll을 측정한다. WS(Wave Sensor)는 부표(Buoy) 또는 플로팅 플랫폼 컨트롤러(Floating Platform Controller)에 쉽게 통합돼 실시간으로 데이터 전송이 가능하다.

MRU(Motion Reference Units)는 전술급 관성 측정 유닛를 바탕으로 최신 알고리즘과 하이테크 기술을 통해 Vessels, Ships, Active Heave Compensators(AHC), Helidecks 및 Echo sounders, Buoys와 같은 해양 플랫폼 등 다양한 용도로 사용할 수 있다. 또한, ROVs(Remote Operated Vehicles)와 DPS(Dynamically Positioning Systems)에 적합하다.

파도 높이 모니터링, 해양 플랫폼에 크레인을 적용하고 설치하는 작업부터 Hydrographic과 같은 학문적, 과학적 용도에 이르기까지, 다양한 용도로 사용돼 정확도와 기능성 면에서 업계를 선도할 수 있다.

MRU-B2 출시 당시, 저명한 Agder 대학이 운영하는 Norwegian Centre for Offshore Win Energy(NORCOWE)의 일부인 Norwegian Motion Lab에서 숙련된 엔지니어들이 수행한 광범위한 테스트와 인증 요건들을 통과했다.

최근 Inertial Labs사의 MRU(Motion Reference Unit) 시리즈는 ABS(American Bureau of Shipping)의 Tier-2 제품설계평가(PDA – Product Design Assessment) 인증을 취득했다. ABS는 Inertial Labs사의 제품에 대한 설계, 조립, 성능등의 기술 평가를 통해 MRU 시리즈의 전 제품에 Tier-2 인증을 부여했다. 이러한 인증을 통하여 향후 ABS의 표준이 적용되는 플랫폼에 탑재가 용이하고 적용분야도 확대될 것으로 전망된다.

 

㈜에버센텍은 Inertial Labs사의 다양한 분야의 프로젝트에 참여하며 점차 시장을 확대해 나가고 있다. 국내의 고정밀 MEMS 관성센서 시장은 아직 성장 단계로 연구 목적이나 시스템 프로토 타입 프로젝트가 많이 있으나 ㈜에버센텍의 임직원은 고객사와 함께 성장한다는 마음으로 모든 프로젝트에 최선을 다해 최고의 기술을 제공하고 있다. ㈜에버센텍의 ‘SOLUTIONSHIP’은 ‘Solution’+ ‘Partnership’의 합성어로 최적의 솔루션을 통한 최상의 고객만족을 목표로 하고 있다.