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이맥스시스템, “태양열 A/S 획기적으로 줄인다”

IoT기술 접목 통합 유지관리시스템 개발


태양열산업 대표기업 이맥스시스템(대표 이종욱)이 IoT기술을 접목해 고장을 미리 진단함으로써 A/S 요소를 줄여 소비자, 기업 및 정부의 경제적 부담을 줄일 수 있는 시스템을 개발했다. 특히 태양열시스템 고장진단 기능을 포함한 스마트제어기술로 시스템 전체 효율을 향상하고 신재생에너지 모니터링 기술에 IoT기술을 접목한 산업 활성화에 기여할 것으로 기대된다. 

이맥스시스템은 지난 18일 라마다송도호텔에서 ‘IoT를 적용한 태양열시스템의 F-back/F-forward 통합 유지관리시스템 개발 최종 세미나’를 개최했다고 밝혔다. 이날 세미나에는 개발 주관기관인 이맥스시스템을 비롯해 참여기관인 경희대학교, 디지털뱅크, 에스에스테크, TS솔루션 등 관계자 10여명이 참석했다. 

총괄주관은 맡은 조성구 이맥스시스템 부사장은 “바닥에 떨어진 태양열분야의 이미지 제고차원의 스마트한 사후관리시스템이 필요하고 보급활성화 차원에서의 안정적인 성능과 함께 경제성 있는 고장진단 및 예측기능이 필요하다”라며 “태양열시스템의 주요 고장을 조기에 진단 및 예측해 사용자 및 시공자의 휴대폰을 통해 알려주는 IoT기능과 지속적인 커미셔닝 개념의 시스템 성능지수의 실시간 모니터링을 통해 시스템 종합진단 시기를 알려 시스템수명을 진단 및 연장할 수 있을 것”이라며 개발배경을 밝혔다.

이를 위해 △고장의 예측 및 진단과 작동상황을 사용자의 휴대폰을 통해 실시간으로 알려주는 IoT기반의 무선전송프로그램 △열매체 진단을 위한 유체농도감지센서 △기존 태양열시스템 컨트롤러의 기능과 IoT기반의 무선전송시스템이 결합된 통합 컨트롤러 개발 등이 진행됐다.  



이번에 개발된 IoT 기능 및 고장진단, 유지관리 전용 모듈 및 컨트롤러는 △순환펌프 및 플로우스위치 고장 진단 △열매체 누수 진단 △실내동파 진단 △과열 진단 △차온제어기능 △솔레노이드밸브 작동 저유량 모드 등의 기능을 구현할 수 있다. 

또한 부가기능으로 원활한 시스템 세팅을 위해 키패드 부착, 수동운전 모드가 탑재돼 컨트롤러에서 펌프 등의 기기를 수동조작 가능 △설비기기 등 상태와 알람 LED 표시 △485통신 포트를 이용해 전체 시스템의 정보(온도 및 상태 알람등) 데이터 제공 등이 가능하다.

참여기관인 홍희기 경희대 교수는 열매체 누수 및 열매체 농도저하를 진단할 수 있는 보급형 유체농도감지센서를 개발했다.

홍 교수는 “태양열의 가장 큰 문제점은 고장 시 대응방안이 미흡한 것으로 보조열원과 연계돼 있지 않을 경우 이상징후를 판단할 수 있지만 보조열원과 연계된 경우 태양열시스템이 고장이 나도 잘 모르는 경우가 많다”라며 “고장이 났을 때 바로 대처하지 못하고 방치하게 되면 고장을 치유할 수 없는 상황까지 갈 수 있다”고 밝혔다.

홍 교수는 이어 “태양열기기의 고장은 동파, 열매체부분이 많았으며 고장형식을 보면 펌프 및 순환계통 이상이 가장 많았다”라며 “열매체 농도가 묽어지거나 순환하지 못해 집열기에 열매체가 고이면 집열판온도가 200℃까지 올라가게 돼 동관, 지관사이의 순환펌프 이상, 펌프 고장 등이 발생하고 열매체 누수로 인한 성능저하, 집열기 파손까지 피해를 볼 수 있다”고 강조했다.

홍 교수는 “고장 시 바로 대응할 수 있는 있도록 플로우스위치와 유체감지센서를 설치하면 치명적인 고장을 진달할 수 있으며 센서를 얼마나 더 많이 설치하느냐에 따라 성능평가 및 진단기능까지 포함할 수 있다”라며 “태양열은 냉난방, 온수공급이 가능한 PVT와 히트펌프, 태양열과 흡수식 냉동기, 큰 규모의 온수급탕시스템에 

고장진단시스템을 장착하고 6개월에서 1년 정도 테스트가 이뤄지고 에너지공단의 표준화사업과 연계된다면 신뢰할 수 있는 태양열산업으로 거듭날 수 있다”고 밝혔다. 

이두형 TS솔루션 팀장은 “태양열은 유지보수관리가 중요한 만큼 핸드폰 어플을 통해 데이터를 확인할 수 있으며 알람 등으로 태양열기기의 현재 상황을 파악할 수 있는 어플을 개발했다”고 밝혔다.

이 팀장은 이어 “지그비통신을 이용해 컨트롤러에 연결하면 주변 와이파이를 연결해 통신이 가능하며 QR코드를 찍으면 자동으로 현장까지 인식해 준다”라며 “소비자가 전화하지 않아도 먼저 고장 등을 인식해 서비스출동을 할 수 있는 시스템으로 개발했다”고 강조했다.

기존 설치된 태양열시스템의 컨트롤러를 이맥스시스템이 개발한 고장진단 및 유지관리기능이 적용된 feedback/feedforwad 기능의 제품으로 교체 시 시장 규모가 커질 것으로 예상된다. 그러나 기존 시스템의 불신에 대한 소비자들의 인식전환이 필요하며 이때 컨트롤러의 기능을 직접 시연해 줌으로써 시스템에 대한 불신을 해소할 수 있을 것으로 예상된다. 

조성구 부사장은 “신규 시장 진입은 큰 어려움은 없을 것으로 예상된다”라며 “하지만 기존 시장에서의 컨트롤러 교체는 일정한 비용이 발생하며 이러한 투자비용에 대한 회수는 가시적으로 나타나지 않지만 예상되는 고장을 사전에 예방함으로써 얻어지는 비용은 매우 클 것으로 예상됨 따라 알람 및 IoT 기능을 활용한 시스템 안정성을 홍보하고 신뢰성 측면으로 접근 시 효과적일 것으로 판단된다”고 강조했다.