KR101764854B1 - 스마트 유류 누출감지 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 유류 누출감지 장치 및 시스템에 관한 것으로, 스마트 유류 누출감지 장치는 양측면이 동박으로 라미네이팅된 폴리이미드 필름으로 구성된 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board); LED모듈; 아이피어드레스정보를 갖는 저항변화감지모듈; 상기 저항변화감지모듈을 보호하기 위해 구비된 보호 캡; 동선; 및 상기 연성회로기판상의 상기 동선의 상부에 스크린 프린팅되는 도전성 유무기 복합물 프린팅부;를 포함하고, 상기 LED모듈은 상기 저항변화감지모듈 일측에 배치되고, 상기 저항변화감지모듈은 상기 연성회로기판의 일측 단부에 위치하고, 상기 동선은 상기 저항변화감지모듈에 연결되어 상기 저항변화감지모듈의 타측방향으로 상기 연성회로기판 상부에 배치된다.

Description

스마트 유류 누출감지 장치 및 시스템{SMART OIL LEAKAGE DETECTION APPARATUS AND SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 스마트 유류 누출감지 장치 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고유 식별정보를 포함하도록 구성된 연성 회로기판형 스마트 유류 누출감지 장치 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.
산업현장에서는 유류의 이용 또는 저장 시에 유류 누출의 위험이 존재한다. 자원의 손실 및 화재 등의 사고의 위험이 존재하기 때문에 유류누출을 감지하기 위한 다양한 기술이 개발되어 사용되고 있다. 자원손실 및 화재 등에 대응하기 위해서는 빠른 시간 내의 감지 및 정확한 유출위치를 확인하는 것이 매우 중요하다. 또한, 적은 량의 유출이라도 장기간 동안 유류가 누출되는 경우 주변 장비의 고장 등을 유발할 수 있으므로 정밀한 감지가 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 유류 누출감지 장치 및 시스템은 보다 신속, 정확하게 유류누출이 감지 될 수 있도록 시스템 내에서 각각의 감지장치가 독립적으로 구성되어 유류 누출을 감지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 스마트 유류 누출감지 장치는 양측면이 동박으로 라미네이팅된 폴리이미드 필름으로 구성된 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board); LED모듈; 아이피어드레스정보를 갖는 저항변화감지모듈; 상기 저항변화감지모듈을 보호하기 위해 구비된 보호 캡; 동선(copper wire); 및 상기 연성회로기판상의 상기 동선의 상부에 스크린 프린팅되는 도전성 유무기 복합물 프린팅부;를 포함하고, 상기 LED모듈은 상기 저항변화감지모듈 일측에 배치되고, 상기 저항변화감지모듈은 상기 연성회로기판의 일측 단부에 위치하고, 상기 동선은 상기 저항변화감지모듈에 연결되어 상기 저항변화감지모듈의 타측방향으로 상기 연성회로기판 상부에 배치된다.
또한, 상기 저항변화감지모듈은 저항 분석 또는 보정 소자를 구비할 수 있다.
또한, 상기 저항변화감지모듈은 상기 동선을 통하여 전기를 공급하고, 감지된 전기신호를 판독하도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 도전성 유기 복합물 프린팅부는 그라핀, 말레인산 수지, 실리카 및 에탄올을 포함할 수 있다.
또한, 상기 스마트 유류 누출감지 장치는 상기 장치에 전원을 공급하는 전원부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 저항변화감지모듈은 저항 값의 분석을 수행하고 에러(error), 정상 또는 비정상상태를 나타내는 디지털신호를 생성하고, 상기 아이피어드레스 주소값 및 상기 디지털신호를 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 양상에 따른 스마트 유류 누출감지 시스템은 양측면이 동박으로 라미네이팅된 폴리이미드 필름으로 구성된 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board); LED모듈; 아이피어드레스정보를 갖는 저항변화감지모듈; 상기 저항변화감지모듈을 보호하기 위해 구비된 보호 캡; 동선; 및 상기 연성회로기판상의 상기 동선의 상부에 스크린 프린팅되는 도전성 유무기 복합물 프린팅부;를 포함하고, 상기 LED모듈은 상기 저항변화감지모듈 일측에 배치되고, 상기 저항변화감지모듈은 상기 연성회로기판의 일측 단부에 위치하고, 상기 동선은 상기 저항변화감지모듈에 연결되어 상기 저항변화감지모듈의 타측방향으로 상기 연성회로기판 상부에 배치된 적어도 하나의 스마트 유류 누출감지 장치; 상기 적어도 하나의 스마트 유류 누출장치와 유선 또는 무선으로 통신하는 통신장치; 및 전원공급장치;를 포함하고, 상기 스마트 유류 누출감지 장치는 상기 통신장치와 유선 또는 무선 방식으로 통신하고, 상기 전원공급장치는 상기 스마트 유류 누출감지 장치에 전원을 공급하고,
상기 저항변화감지모듈은 저항 값의 분석을 수행하고 에러(error), 정상 또는 비정상상태를 나타내는 디지털신호를 생성하고, 상기 아이피어드레스 주소값 및 상기 디지털신호를 상기 통신장치로 전송하도록 구성된다.
본 발명의 실시예에 따른 스마트 유류누출 감지장치 및 시스템은 보다 신속, 정확하고 정밀한 유류 누출이 이루어질 수 있도록 시스템 내에서 각각의 감지장치가 독립적으로 구성되어 유류 누출을 감지하고 각각의 고유한 식별 정보를 통하여 유류누출이 이루어지는 부위를 보다 빠르게 찾아낼 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 유류 누출감지 장치의 제1 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 유류 누출감지 장치의 제2 개념도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 유류 누출감지 시스템의 개념도이다.
본 발명의 목적 및 효과 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명이 되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 뒤에 설명되는 용어들은 본 발명에서의 구조, 역할 및 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 오로지 특허청구범위에 기재된 청구항의 범주에 의하여 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...부" 또는 "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있으며, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.
또한 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터, 스마트폰과 같은 모바일 기기, 온라인 게임 서비스 제공 서버 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 아래에서 설명할 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 장치에 이용 가능한 메모리 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조물을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되기 위한 프로세스를 생성하여 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
본 발명의 실시예에 있어서, 단말기라고 함은 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 스마트폰, PDA, 휴대전화, 게임기 등 데이터를 수집, 판독, 처리, 가공, 저장, 표시할 수 있는 모든 계산 수단을 의미한다. 특히, 본 발명의 실시예에 있어서의 단말기는 해독 가능한 코드로 작성된 소프트웨어를 실행시킬 수 있으며, 이를 사용자에게 표시하여 전달할 수 있는 기능을 갖는 장치이다. 또한, 필요에 따라서는 소프트웨어를 자체적으로 저장하기도 하고, 또는 외부로부터 데이터와 함께 읽어 들일 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 있어서의 단말기에는 위와 같은 데이터 처리 기능 뿐 아니라 입력, 출력, 저장 등의 기능이 포함되어 있으며, 이를 위하여 일반적인 컴퓨터 장치들이 갖는 CPU, 메인보드, 그래픽 카드, 하드디스크, 사운드 카드, 스피커, 키보드, 마우스, 모니터, USB, 통신 모뎀 등의 각종 요소들 뿐만 아니라 무선 스마트폰 단말기들이 갖는 CPU, 메인보드, 그래픽 칩, 메모리 칩, 사운드엔진, 스피커, 터치패드, USB 등의 외부 연결 단자, 통신 안테나, 3G, LTE, LTE-A, WiFi, 블루투스 등의 통신을 구현할 수 있는 통신 모뎀 등을 포함할 수 있다. 이러한 각종 요소들이 단독으로 또는 2 이상이 함께, 또는 각종 요소들의 일부분이 결합되어 하나 또는 그 이상의 기능을 구현할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 도면이나 상세한 설명에서 하나 또는 그 이상의 블록으로 표시된 장치 또는 그 일부분들은 위와 같은 단말기에 포함되어 있는 각종 요소들이 단독으로 또는 2 이상이 함께, 또는 각종 요소들의 일부분이 결합되어 하나 또는 그 이상의 기능을 나타내는 것을 의미할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서 단말기는 통신 기능을 가질 수 있으며, 통신 기능을 구현하기 위하여 유선 인터넷, 무선 인터넷, 적외선 통신, 블루투스, WCDMA, Wibro, WiFi, LTE, LTE-A, 유무선 전화망 등의 각종 네트워크 수단을 구비할 수 있다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 유류누출 감지 장치(100) 및 시스템에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 유류 누출감지 장치(100)의 제1 개념도이다.
도 1을 참고하면, 양측면이 동(copper)박으로 라미네이팅된 폴리이미드 필름(113)으로 구성된 연성회로기판(110)(Flexible Printed Circuit Board) 상부로 동선(140a, 140b)이 조밀구조를 이루어 분포하고 있으며, 동선(140a, 140b)은 한쌍으로 이루어지며, 양 단부가 서로 오픈(open)되어 있다. 폴리이미드 수지의 필름 양 측면으로 동박이 라미네이팅 되어 존재하고, 라미네이팅 된 일 측면에 동선(140a, 140b)이 조밀구조로 배치된다. 회로를 구성하는 동박은 하나의 동선(140a)과 연결되고, 다른 하나의 동선(140b)과는 오픈상태에 놓일 수 있도록 구성될 수 있다. 동선(140a, 140b)의 상부로 도전성 유무기 복합물이 스크린프린팅 방법에 의하여 상부를 덮게 된다. 상기 연성회로기판(110)은 20-200cm의 길이로 구성될 수 있다. 상기 길이는 일실시예에 따른 스마트 유류누출 감지장치(100)의 사용 위치에 따라 다르게 구성될 수 있다. 동선은 높은 도전성으로 인하여 도전성 유무기 복합물의 저항변화에 따른 전기흐름을 보다 효율적으로 감지할 수 있으면서도, 회로를 구성하는 동박을 외부 산화환경으로부터 보호할 수 있다.
도시되지는 않았으나 두 가닥의 동선(140a, 140b)의 일측 단부에 저항변화감지모듈이 연결된다. 동박은 저항변화감지모듈의 회로를 구성할 수 있으며, 저항변화감지모듈은 LED모듈(120)과 연결되어 저항변화상태를 육안으로 감지할 수 있도록 구성된다. 각각의 저항변화감지모듈은 각각 서로 다른 아이피어드레스정보가 부여되어 개별적으로 식별된다. 도 1을 참고하면 도전성 유무기 복합물이 상기 동선(140a, 140b)을 덮도록 스크린프린팅된다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 유류 누출감지 장치(100)의 제2 개념도이다. 도전성 유무기 복합물 프린팅부(150)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 회로기판(110)의 일측면을덮도록 구성된다. 상기 기술된 구성에 의하면, 하나의 회로기판상에 저항변화감지모듈과 유류누출을 감지할 수 있는 구성이 함께 배치되므로, 장치 각각을 독립적으로 배치하여 사용할 수 있어 유지, 보수가 용이하고, 감지를 원하는 위치에 장치(100)를 구성할 수 있게 된다.
한편, 저항변화감지모듈의 위로 저항변화감지모듈을 보호하기 위해 구비된 보호 캡(130)이 구비된다. 이는 저항변화감지모듈을 외부 환경으로부터 보호하기 위한 것이고, LED모듈(120)을 육안으로 식별할 수 있도록 투명한 소재로 구성되거나 또는 LED모듈(120)이 드러날 수 있는 천공부가 구비될 수 있다. LED모듈은 저항변화감지모듈이 저항값분석을 통해 제공한 디지털신호를 통해 에러, 정상상태 또는 비정상상태임을 외부에서 용이하게 식별할 수 있도록 하는, 색을 달리하는 적어도 하나의 LED가 구비될 수 있다.
상기 도전성 유무기 복합물은 그라핀, 말레인산 수지, 실리카 및 에탄올을 포함하는 조성물로서, 유기용제에 의하여 용해 또는 침식될 수 있다. 도전성 유무기 복합물은 상기 한쌍의 동선(140a, 140b) 주위에 존재하는데, 유류는 유기용매의 성질을 가지므로 유류의 유기용매가 도전성 유무기 복합물에 접촉하게 되면, 도전성 유무기 복합물이 용해될 수 있다. 이때, 용해정도에 따라 동선(140a, 140b) 사이에 존재하는 상기 도전성 유무기 복합물의 성질이 변화하게 되며, 특히 전기 저항값이 변화하게 되는데 이로 인한 저항값의 변화는 상기 저항변화감지모듈에 의하여 감지된다. 저항변화감지모듈은 저항 값을 분석할 수 있는 저항 분석소자를 구비할 수 있다. 또한 저항변화감지모듈은 기상변화에 따른 저항 값의 변화정도를 보정할 수 있도록 유류누출이 일어나지 않는 상황하에서의 저항변화를 감지할 수 있는 저항 보정 소자를 구비할 수 있다. 저항값이 정상상태에 있는지 또는 비정상상태에 있는지 여부는 임의설정이 가능하도록 구성될 수 있으므로, 저항변화감지모듈의 저항 분석소자는 임의의 저항값을 분석할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 유류 누출감지 시스템의 개념도이다. 도 3을 참고하면 저항변화감지모듈은 전원공급장치(300)로부터 전기를 공급받게 되는데, 이를 통하여 동선(140a, 140b)에 전기를 공급한다. 이때 전원공급장치(300)는 직류의 전기를 공급하게 되며, 전압은 약 3-12볼트의 직류전기가 흐르게 된다. 상기 스마트 유류 누출감지 장치(100)의 경우 유류가 누출되어 낙하할 것으로 예상되는 지점에 설치될 수 있다. 더 나아가 대규모 플랜트 설비에 있어서 각각의 플랜지 외주면을 통한 유류 누출여부를 감지할 수 있도록 상기 스마트 유류 누출감지 장치(100)는 플랜지의 외주면을 일주하여 감싸도록 구성될 수 있다. 이 같은 경우 플랜지의 외주면을 감싸 고정될 수 있도록 별도의 고정부재 또는 접착재가 사용될 수 있다.
상기 도 1 내지 도 3을 통하여 설명한 스마트 유류누출 감지 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 통신장치(200), 및 전원공급장치(300)에 연결된다. 통신장치(200)는 하나 이상의 스마트 유류누출 감지 장치(100a, 100b, 100c, 100d)와 결합하게 되는데, 이때 저항값의 변화를 감지한 특정의 스마트 유류누출 감지 장치(100)는 저항 값의 변화가 유류누출 상태인 것을 확인하면 아이피어드레스 주소값과 상태를 나타내는 디지털신호를 상기 통신장치(200)로 전송한다. 또는 정상상태인지 아니면, 기기가 오작동상태에 있는지에 대한 디지털신호를 아이피어드레스 주소값과 함께 통신장치(200) 전송한다. 통신장치(200)는 상기 전송된 정보를 인터넷 등을 통하여 시스템서버 등에 송신할 수 있게 되고, 이를 확인한 시스템관리자 등은 아이피어드레스에 따른 특정 위치의 유류 누출 여부를 확인하고 대처할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명은 기재된 예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (7)

  1. 양측면이 동박으로 라미네이팅된 폴리이미드 필름으로 구성된 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board);
    LED모듈;
    아이피어드레스정보를 갖는 저항변화감지모듈;
    상기 저항변화감지모듈을 보호하기 위해 구비된 보호 캡;
    동선; 및
    상기 연성회로기판상의 상기 동선의 상부에 스크린 프린팅되는 도전성 유무기 복합물 프린팅부;를 포함하고,
    상기 LED모듈은 상기 저항변화감지모듈 일측에 배치되고, 상기 저항변화감지모듈은 상기 연성회로기판의 일측 단부에 위치하고, 상기 동선은 상기 저항변화감지모듈에 연결되어 상기 저항변화감지모듈의 타측방향으로 상기 연성회로기판 상부에 배치되고,
    상기 상기 저항변화감지모듈은 저항 분석 및 보정 소자를 구비하고,
    상기 보정 소자는 기상변화에 따른 저항 값의 변화정도를 보정하여 유류누출이 일어나지 않는 상황하에서 상기 저항변화감지모듈이 저항변화를 감지할 수 있도록 하는,
    스마트 유류 누출감지 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저항변화감지모듈은 상기 동선을 통하여 전기를 공급하고, 감지된 전기신호를 판독하도록 구비된
    스마트 유류 누출감지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 유기 복합물 프린팅부는 그라핀, 말레인산 수지, 실리카 및 에탄올을 포함하는,
    스마트 유류 누출감지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 유류 누출감지 장치는 상기 장치에 전원을 공급하는 전원부를 포함하는,
    스마트 유류 누출감지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 저항변화감지모듈은 저항 값의 분석을 수행하고 에러(error), 정상 또는 비정상상태를 나타내는 디지털신호를 생성하고, 상기 아이피어드레스 주소값 및 상기 디지털신호를 전송하는 것을 특징으로 하는,
    스마트 유류 누출감지 장치.
  7. 제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 스마트 유류 누출감지 장치;
    상기 적어도 하나의 스마트 유류 누출장치와 유선 또는 무선으로 통신하는 통신장치; 및
    전원공급장치;를 포함하고,
    상기 스마트 유류 누출감지 장치는 상기 통신장치와 유선 또는 무선 방식으로 통신하고, 상기 전원공급장치는 상기 스마트 유류 누출감지 장치에 전원을 공급하고,
    상기 저항변화감지모듈은 저항 값의 분석을 수행하고 에러(error), 정상 또는 비정상상태를 나타내는 디지털신호를 생성하고, 상기 아이피어드레스 주소값 및 상기 디지털신호를 상기 통신장치로 전송하는 것을 특징으로 하는, 스마트 유류 누출감지 시스템.
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