KR20180096442A - 파이프 내부 수온 측정 장치 및 방법 - Google Patents

파이프 내부 수온 측정 장치 및 방법 Download PDF

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백승훈
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부 수온 측정 장치는, 물을 운반하는 파이프의 외부 표면에 설치되어, 상기 파이프의 외부 표면 온도를 측정하는 온도 측정 센서; 및 상기 온도 측정 센서로부터 외부 표면 온도를 측정 시간마다 제공받고, 서로 다른 두 시점의 상기 외부 표면 온도에 기초하여 상기 파이프내 물-흐름 여부를 판정하는 수온 검출 장치; 를 포함한다.

Description

파이프 내부 수온 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING WATER TEMPERATURE IN PIPES}
본 발명은 저전력 광대역(LPWA: Low Power Wide Area) 시스템에 적용될 수 있는 파이프 내부 수온 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 저전력 광대역(LPWA) 모듈은 다양한 센서와 결합하여 스마트 미터링(smart metering) 분야 등에 사용되고 있다. 또한 또 다른 활용 분야의 예로써, 일정한 수온의 수도 공급을 모니터링 하기 위해서 수온을 측정하여 전송하는데 저전력 광대역(LPWA) 모듈이 활용되기도 한다. 이때, 파이프를 통해 공급되는 물의 온도를 정확히 측정하는 기술이 필요하다.
또한, 파이프를 통해 공급되는 물의 온도를 정확히 측정하기 위해서는 파이프 내부의 물이 흐르는 동안에 물의 온도를 측정하여야 한다. 이를 위해서는 먼저 물-흐름(water-flow) 검출이 필요하다. 이 경우, 파이프에 구멍을 뚫거나 자르지 않고 파이프 외부에서 물-흐름(water-flow) 검출이 필요한 경우가 있다.
그런데, 기존의 파이프 내부의 물-흐름 검출 방법으로, 파이프에 구멍을 뚫거나 잘라서 센서를 설치하는 방법이 사용되고 있다. 이러한 방법은 파이프를 손상시켜야 하는 단점이 있다.
또한, 파이프를 손상시키지 않고 파이프 외부에서 물-흐름 검출을 수행하는 방법으로 초음파(ultrasound) 센서를 이용하는 방법이 있으나, 이는 장치의 비용이 너무 비싸고, 장치의 크기 또한 너무 크다는 단점이 있다.
한국 공개특허 제2013-0060756호 공보
본 발명의 일 실시 예는, 파이프를 손상시키지 않고 파이프 외부에서 파이프의 외부 표면 온도에 기초해서, 파이프 내부의 물-흐름을 검출할 수 있는 파이프 내부 수온 측정 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명의 일 실시 예에 의해, 물을 운반하는 파이프의 외부 표면에 설치되어, 상기 파이프의 외부 표면 온도를 측정하는 온도 측정 센서; 및 상기 온도 측정 센서로부터 외부 표면 온도를 측정 시간마다 제공받고, 서로 다른 두 시점의 상기 외부 표면 온도에 기초하여 상기 파이프내 물-흐름 여부를 판정하는 수온 검출 장치; 를 포함하는 파이프 내부 수온 측정 장치가 제안된다.
본 과제의 해결 수단에서는, 하기 상세한 설명에서 설명되는 여러 개념들 중 하나가 제공된다. 본 과제 해결 수단은, 청구된 사항의 핵심 기술 또는 필수적인 기술을 확인하기 위해 의도된 것이 아니며, 단지 청구된 사항들 중 하나가 기재된 것이며, 청구된 사항들 각각은 하기 상세한 설명에서 구체적으로 설명된다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 파이프를 손상하지 않고 파이프 외부에서 측정된 외부 표면 온도에 기초한 측정 온도 변화를 이용해 물-흐름(water-flow)을 판정함으로써, 기존의 파이프를 손상하는 방식에 비해 설치 편의성이 개선되고 설치 가격이 저감될 수 있다.
또한, 파이프 재질의 물리적 파라메타(parameter) 등의 파이프 파라메타를 이용하여, 파이프의 외부 표면 온도에 기초해 파이프 내부의 수온을 보다 정밀하게 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부 수온 측정 장치의 일 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부 수온 측정 장치의 다른 일 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부의 온수(hot water) 온도 변화를 보이는 일 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부의 냉수(cold water) 온도 변화를 보이는 일 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 타입별 표준 크기의 예를 보이는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프의 외부 표면 온도의 변화를 보이는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부 수온 측정 방법의 일 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부 수온 측정 방법의 다른 일 예시도이다.
이하에서는, 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 하나의 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 실시 예들은 서로 조합되어 여러 가지 새로운 실시 예가 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부 수온 측정 장치의 일 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부 수온 측정 장치는, 온도 측정 센서(100)와 수온 검출 장치(200)를 포함할 수 있다.
상기 온도 측정 센서(100)는, 물을 운반하는 파이프(50)의 외부 표면에 설치되어, 상기 파이프(50)의 외부 표면 온도(TS)를 측정할 수 있다.
일 예로, 파이프(50)의 재질은 구리(copper)와 같이 열전도율이 좋은 재질이 사용될 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에서는 구리 파이프(copper pipe)에 대해 설명할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 상기 온도 측정 센서(100)는 적어도 하나의 써미스터(Thermistor)가 이용될 수 있으며, 이 경우, 써미스터(thermistor)는 일정한 시간(예, 10초 이내)에 한번씩 파이프의 외부 표면 온도를 측정하여 수온 검출 장치(200)에 전달할 수 있다.
일 예로, 상기 온도 측정 센서(100)는 파이프(50)의 서로 다른 지점에 배치된 2개 이상의 써미스터(thermistor)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 2개 이상의 써미스터중 측정 온도 상태에 기초해서 선택적으로 이용될 수 있고, 보다 정확한 측정을 위해 모두 이용될 수 있다.
상기 수온 검출 장치(200)는, 상기 온도 측정 센서(100)로부터 외부 표면 온도(TS)를 측정 시간마다 제공받고, 서로 다른 두 시점의 상기 외부 표면 온도(TS1,TS2, 도 6 참조)에 기초하여 상기 파이프(50)내 물-흐름(water-flow) 여부를 판정할 수 있다.
상기 수온 검출 장치(200)는, 상기 외부 표면 온도(TS)에 기초해 서로 다른 두 시점의 제1 및 제2 측정 시간(Tk,Tk+1) 사이의 측정 온도 변화(ΔTS =TS1-TS2, 도 6 참조)와 기준 온도 변화(Tref)를 비교하여, 상기 측정 온도 변화(ΔTS)가 기준 온도 변화(Tref)를 초과하면 상기 파이프(50)내에서 물-흐름(water-flow)이 있는 것으로 판정할 수 있다.
일 예로, 상기 수온 검출 장치(200)는, 일정시간(예, 30초 내외) 이내에 서로 다른 두 시점의 외부 표면 온도간의 측정 온도 변화가 기준 온도 변화(예, 3℃) 이상 차이가 나는 경우 물-흐름(water-flow)이 있는 것으로 판정할 수 있다.
일 예로, 상기 수온 검출 장치(200)는 상기 측정 온도 변화(ΔTS )가 기준 온도 변화(Tref)를 초과하면 상기 파이프(50)내에서 물-흐름(water-flow)이 있는 것으로 판정하고, 상기 외부 표면 온도(TS) 및 상기 파이프(50)에 관한 파이프 파라메타를 기초해 상기 파이프(50)의 내부 수온(TI)을 계산할 수 있다.
본 서류의 각 도면에서는, 동일한 부호 및 동일한 기능의 구성요소에 대해서는 가능한 불필요한 중복 설명은 생략될 수 있고, 각 도면에서는 가능한 차이점에 대한 사항을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부 수온 측정 장치의 다른 일 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부 수온 측정 장치는, 온도 측정 센서(100)와 수온 검출 장치(200)를 포함할 수 있다.
상기 수온 검출 장치(200)는 메모리(210)와 제어기(220)를 포함할 수 있다.
상기 메모리(210)는, 상기 파이프(50)의 규격 및 물리적 특성값을 포함하는 파이프 파라메타, 상기 제1 및 제2 측정 시간(Tk,Tk+1, 도 6 참조)을 포함하여 각 측정 시간마다 제공받은 상기 외부 표면 온도(TS), 파이프의 물-흐름 여부, 해당 시간 및 내부 온도를 저장할 수 있다.
상기 제어기(220)는, 상기 제1 및 제2 측정 시간(Tk,Tk+1) 사이의 측정 온도 변화(ΔTS)와 기준 온도 변화(Tref)를 비교하여 상기 파이프(50)내 물-흐름(water-flow) 여부를 판정할 수 있다.
또한, 상기 제어기(220)는 상기 측정 온도 변화(ΔTS )가 기준 온도 변화(Tref)를 초과하면 상기 파이프(50)내에서 물-흐름(water-flow)이 있는 것으로 판정하고, 상기 외부 표면 온도(TS) 및 상기 파이프(50)에 관한 파이프 파라메타를 기초해 상기 파이프(50)의 내부 수온(TI)을 계산할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 수온 검출 장치(200)는 상기 제1 측정 시간(Tk)의 제1 측정온도(TS1)의 레벨에 기초해서 상기 기준 온도 변화(Tref)를 가변 결정할 수 있다.
예를 들어, 제1 측정시간(Tk)에 따라 제1 측정온도(TS1)가 다를 수 있고, 제1 측정온도(TS1)가 다른 경우에는 파이프 내부의 수온 변환 기울기가 달라지므로(도 6 참조), 제1 측정온도(TS1)에 따라 기준 온도 변화가 서로 다른게 설정될 수 있다.
일 예로, 상기 수온 검출 장치(200)는 상기 외부 표면 온도(TS) 및 상기 파이프(50)에 관한 파이프 파라메타를 기초해 상기 파이프(50)의 내부 수온(TI)을 하기 수학식 1을 이용하여 계산할 수 있다.
Figure pat00001
상기 수학식1에서, TS는 외부 표면 온도, TI는 상기 파이프(50)의 내부 수온, t는 측정 시간 간격(Tk+1-Tk), τ는 파이프 재질의 열 시간 상수(thermal time constant), h는 상기 파이프의 두께(mm), D는 파이프 재질의 확산율(material diffusivity)(
Figure pat00002
), k는 열 전도도(Thermal conductivity)(W/m*K),ρ는 파이프 재질 밀도(Material density)(
Figure pat00003
), Cp는 파이프 재질의 비열 용량(Material specific heat capacity)(J/kg*K)이다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에서, 파이프(50)를 구리 파이프(copper pipe)를 사용하는 경우, 일정한 온도의 물이 구리 파이프(copper pipe) 내부에 흐르는 경우, 구리 파이프(copper pipe)의 외부 표면 온도(TS)를 계산하기 위한 구리 파이프(copper pipe)의 파이프 파라메타(Parameter)에 대한 일 예는 하기 표 1과 같이 될 수 있다.
파라메타(Parameter) 값(Value)
h: thickness of pipe 1 mm
k: thermal conductivity 398 W/m*K
ρ: density 8960 kg/m3
Cp: specific heat capacity 386 J/kg*K
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부의 온수(hot water) 온도 변화를 보이는 일 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부의 냉수(cold water) 온도 변화를 보이는 일 예시도이다.
도 3 및 도 4에서, 본 발명의 일 실시 에에 따라 파이프 내부 온도가 일정수준(예: 10~60℃)을 유지하는 경우, 온수 파이프 및 냉수 파이프 각각 물-흐름(water-flow)이 발생하게 되면, 파이프 내부의 온수(hot water) 온도 변화 및 파이프 내부의 냉수(cold water) 온도 변화 각각은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 보여질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 온수 파이프(hot water pipe)의 경우에는 일정시간 내 온도증가가 일정수준을 넘어가는 경우에는, 물-흐름(water-flow)이 발생했다고 판정할 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 냉수 파이프(cold water pipe)의 경우에는 일정시간 내 온도감소가 일정수준을 넘어가는 경우, 물-흐름(water-flow)이 발생했다고 판정할 수 있다.
이때, 상기 일정시간 및 상기 온도 변화(예, 상승 또는 감소)의 레벨은 파이프를 구성하는 재질의 열 시간 상수(thermal time constant) 및 파이프의 두께를 통해, 하기 도 6에 도시된 바와 같은 파이프의 내부 온도에 대한 외부 표면 온도의 변화를 관찰하여 얻어질 수 있으며, 여기서, 공급되는 온수 또는 냉수의 수온이 중요한 변수가 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 타입별 표준 크기의 예를 보이는 도면이다.
도 5에 도시된 테이블에서는, 통상 사용되는 파이프의 타입X, 타입Y 및 타입Z에 대해 외측 직격(Outside Diameter)에 따라 두께(Thickness)(mm), 최대 작동 압력(maximum working pressure)을 정리한 테이블X(table X), 테이블Y(table Y) 및 테이블Z(table Z)를 보이고 있다.
도 5에 도시된 테이블에서, 타입 X의 구리 파이프(copper pipe)의 두께(thickness)는 0.6~2mm 사이의 값을 가진다. 일 예로, 화장실에서 수도관으로 사용되는 구리 파이프(copper pipe)의 둘레는 22~35mm이며, 이에 해당하는 두께(thickness)는 대략 1mm 정도이다. 따라서, 본 발명의 일 예에서는 구리 파이프(copper pipe)의 두께(thickness)를 1mm로 가정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프의 외부 표면 온도의 변화를 보이는 예시도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 구리 파이프(copper pipe)의 파이프 파라메타를 이용하여, 구리 파이프(copper pipe) 내부에 55℃ 온도의 물이 흐를 때, 구리 파이프(copper pipe)의 외부 표면 온도의 변화를 도 6에 도시된 바와 같이 나타낼 수 있다.
도 6에 도시된 그래프를 참조하면, 시간이 지날수록 파이프의 외부 표면 온도(TS)는 점차로 증가하여 내부 수온(TI)과 동일해 지는 것을 알 수 있다.
일 예로, 55℃의 물이 공급되는 경우, 물이 계속해서 흐르게 되면 물의 온도(수온)는 계속해서 55℃를 유지하겠지만, 물이 흐르고 멈추는 일이 반복되게 되면 물의 온도는 정확히 55℃를 유지하지는 않고 일정 수온 범위에 머물 것이다.
이에 따라, 파이프의 외부 표면 온도(TS)가 현재 30℃ 이상이라고 가정할 때, 물-흐름(water-flow)이 있으면, 도 6과 같이, 파이프의 외부 표면 온도는 짧은 시간에 급속도가 증가하게 된다 (예, 50초에 대략 5℃ 이상 증가).
결국, 일정 시간 내에 일정 수준 이상의 온도 변화가 발생되는 경우에는 물-흐름(water-flow)이 있는 것으로 판정될 수 있다.
이후, 도 7 및 도 8을 참조하여, 파이프 내부 수온 측정 방법에 대해 설명한다. 본 출원 서류에서, 파이프 내부 수온 측정 장치에 대한 설명과 파이프 내부 수온 측정 방법에 대한 설명은, 특별한 사정이 없는 한, 서로 보완 적용될 수 있다. 일 예로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부 수온 측정 방법에 도 1 내지 도 6을 참조하여 이루어진 설명이 적용될 수 있으며, 이에 따라 파이프 내부 수온 측정 방법에 대한 설명에서, 가능한 중복되는 세부 설명은 생략될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부 수온 측정 방법의 일 예시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프 내부 수온 측정 방법의 다른 일 예시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 먼저, S100 단계에서, 물을 운반하는 파이프(50)의 외부 표면에 설치된 온도 측정 센서(100)가, 상기 파이프(50)의 외부 표면 온도(TS)를 측정할 수 있다. 상기 측정된 외부 표면 온도는 수온 검출 장치에 전달될 수 있다.
다음, S200 단계에서, 수온 검출 장치(200)가, 상기 온도 측정 센서(100)로부터 측정 시간마다 제공받은 서로 다른 시점의 외부 표면 온도(TS1,TS2)에 기초하여 상기 파이프(50)내 물-흐름(water-flow) 여부를 판정할 수 있다.
그리고, 도 8을 참조하면, 상기 파이프 내부 수온 측정 방법은 S300를 더 포함할 수 있는데, 이 S300 단계에서, 상기 수온 검출 장치(200)는, 상기 물-흐름(water-flow) 여부를 판정하는 단계(S200)에서, 상기 파이프(50)내에서 물-흐름(water-flow)이 있는 것으로 판정되면, 상기 외부 표면 온도(TS) 및 파이프(50)에 관한 파이프 파라메타를 기초해 상기 파이프(50)의 내부 수온(TI)을 계산할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 S200 단계에서, 상기 수온 검출 장치(200)는, 상기 외부 표면 온도(TS)에 기초한 서로 다른 두 시점의 제1 및 제2 측정 시간(Tk,Tk+1) 사이의 측정 온도 변화(ΔTS =TS1-TS2)와 기준 온도 변화(Tref)를 비교하여, 상기 측정 온도 변화(ΔTS )가 기준 온도 변화(Tref)를 초과하면 상기 파이프(50)내에서 물-흐름(water-flow)이 있는 것으로 판정될 수 있다.
또한, S200 단계에서, 상기 수온 검출 장치(200)는, 상기 제1 측정 시간(Tk)의 제1 측정온도(TS1)의 레벨에 기초해서 상기 기준 온도 변화(Tref)를 가변하여 결정할 수 있다.
또한, S300 단계에서, 상기 수온 검출 장치(200)는, 상기 외부 표면 온도(TS) 및 상기 파이프(50)에 관한 파이프 파라메타를 기초해 상기 파이프(50)의 내부 수온(TI)을 상기 수학식 1을 이용하여 계산할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 의하면, 일 예로, 상기 메모리(210)는 10초 단위로 외부 측정 온도를 일정시간(예, 10분) 동안에만 저장할 수 있고, 매 일정시간(예, 10분) 단위로 외부 측정 온도를 일정기간(예, 1달) 동안 저장할 수 있다. 여기서, 물의 흐름이 있다고 판정된 해당 시간, 내부 온도, 물 흐름 여부 정보는 보다 긴 기간(예, 6개월)동안 저장할 수 있다.
일 예로, 상기 제어기(220)는 전원이 들어오면 상기 메모리(210)에 저장된 파이프 파라메타를 이용하여 파이프 내부 물-흐름이 있으면 각 시점별 기준 온도 변화(Tref)를 찾을 수 있도록, 각 시간별 온도 변화 테이블을 계산할 수 있다 (도 6 참고).
일 예로, 상기 시간별 온도 변화 테이블을 이용하면, 일정시간(예, 30초) 내 얼마의 온도변화(예, 3oC) 가 생기면 물의 흐름이 있는 것으로 판단할 지 결정할 수 있다 (유체 흐름을 판단할 온도 변화 값). 이후, 상기 제어기(220)는 온도 측정 센서(100)로부터 매 10초마다 측정된 외부 표면 온도(TS)를 수신하여 메모리(210)에 저장할 수 있다. 이와 동시에, 상기 제어기(220)는 매 10초마다 최근 일정시간(예, 30초) 내의 외부 표면 온도의 변화를 비교하여 일정한 값(예, 3oC) 이상 차이가 나는 지 확인하여, 만약 일정시간 내 측정 온도 변화가 일정한 값 이상 차이가 나면, 파이프 내 물 흐름이 있다고 판단하고 현재시간, 내부 온도, 유체 흐름 여부를 메모리에 저장할 수 있다. 이러한 동작은 매 10초 단위로 물 흐름이 있다고 판정되는 동안에는 계속될 수 있다.
50: 파이프
100: 온도 측정 센서
200: 수온 검출 장치
210: 메모리
220: 제어기

Claims (11)

  1. 물을 운반하는 파이프의 외부 표면에 설치되어, 상기 파이프의 외부 표면 온도를 측정하는 온도 측정 센서; 및
    상기 온도 측정 센서로부터 외부 표면 온도를 측정 시간마다 제공받고, 서로 다른 두 시점의 상기 외부 표면 온도에 기초하여 상기 파이프내 물-흐름 여부를 판정하는 수온 검출 장치;
    를 포함하는 파이프 내부 수온 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수온 검출 장치는
    상기 외부 표면 온도에 기초해 서로 다른 두 시점의 제1 및 제2 측정 시간 사이의 측정 온도 변화와 기준 온도 변화를 비교하여, 상기 측정 온도 변화가 기준 온도 변화를 초과하면 상기 파이프내에서 물-흐름이 있는 것으로 판정하는 파이프 내부 수온 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수온 검출 장치는
    상기 제1 측정 시간의 제1 측정 온도의 레벨에 기초해서 상기 기준 온도 변화를 가변 결정하는 파이프 내부 수온 측정 장치.

  4. 제1항에 있어서, 상기 수온 검출 장치는
    상기 측정 온도 변화가 기준 온도 변화를 초과하면 상기 파이프내에서 물-흐름이 있는 것으로 판정하고, 상기 외부 표면 온도 및 상기 파이프에 관한 파이프 파라메타를 기초해 상기 파이프의 내부 수온을 계산하는 파이프 내부 수온 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수온 검출 장치는
    상기 파이프의 규격 및 물리적 특성값을 포함하는 파라메타, 상기 제1 및 제2 측정 시간을 포함하여 각 측정 시간마다 제공받은 상기 외부 표면 온도, 물-흐름 판단시 물-흐름 여부, 해당 시간 및 내부 온도를 저장하는 메모리; 및
    상기 제1 및 제2 측정 시간 사이의 측정 온도 변화와 기준 온도 변화를 비교하여 상기 파이프내 물-흐름 여부를 판정하는 제어기; 를 포함하고,
    상기 제어기는
    상기 측정 온도 변화가 기준 온도 변화를 초과하면 상기 파이프내에서 물-흐름이 있는 것으로 판정하고,
    상기 외부 표면 온도 및 상기 파이프에 관한 파이프 파라메타를 기초해 상기 파이프의 내부 수온을 계산하는
    파이프 내부 수온 측정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 수온 검출 장치는
    상기 외부 표면 온도 및 상기 파이프에 관한 파이프 파라메타를 기초해 상기 파이프의 내부 수온을 하기 수학식 1
    [수학식 1]
    Figure pat00004
    을 이용하여 계산하고,
    상기 수학식1에서, TS는 외부 표면 온도, TI는 상기 파이프의 내부 수온, t는 측정 시간 간격, τ는 파이프 재질의 열 시간 상수(thermal time constant), h는 상기 파이프의 두께(mm), D는 파이프 재질의 확산율(material diffusivity)(
    Figure pat00005
    ), k는 열 전도도(Thermal conductivity)(W/m*K),ρ는 파이프 재질 밀도(Material density)(
    Figure pat00006
    ), Cp는 파이프 재질의 비열 용량(Material specific heat capacity)(J/kg*K)인
    파이프 내부 수온 측정 장치.
  7. 물을 운반하는 파이프의 외부 표면에 설치된 온도 측정 센서에 의해, 상기 파이프의 외부 표면 온도를 측정하는 단계; 및
    수온 검출 장치에 의해, 상기 온도 측정 센서로부터 측정 시간마다 제공받은 서로 다른 시점의 외부 표면 온도에 기초하여 상기 파이프내 물-흐름 여부를 판정하는 단계;
    를 포함하는 파이프 내부 수온 측정 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 파이프 내부 수온 측정 방법은
    상기 물-흐름 여부를 판정하는 단계에서, 상기 파이프내에서 물-흐름이 있는 것으로 판정되면, 상기 외부 표면 온도 및 파이프에 관한 파이프 파라메타를 기초해 상기 파이프의 내부 수온을 계산하는 단계; 를 더 포함하는 파이프 내부 수온 측정 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 물-흐름 여부를 판정하는 단계는
    상기 외부 표면 온도에 기초한 서로 다른 두 시점의 제1 및 제2 측정 시간 사이의 측정 온도 변화와 기준 온도 변화를 비교하여, 상기 측정 온도 변화가 기준 온도 변화를 초과하면 상기 파이프내에서 물-흐름이 있는 것으로 판정하는 파이프 내부 수온 측정 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 물-흐름 여부를 판정하는 단계는
    상기 제1 측정 시간의 제1 측정 온도의 레벨에 기초해서 상기 기준 온도 변화를 가변 결정하는 파이프 내부 수온 측정 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 내부 수온을 계산하는 단계는
    상기 외부 표면 온도 및 상기 파이프에 관한 파이프 파라메타를 기초해 상기 파이프의 내부 수온을 하기 수학식 1
    [수학식 1]
    Figure pat00007
    을 이용하여 계산하고,
    상기 수학식1에서, TS는 외부 표면 온도, TI는 상기 파이프의 내부 수온, t는 측정 시간 간격, τ는 파이프 재질의 열 시간 상수(thermal time constant), h는 상기 파이프의 두께(mm), D는 파이프 재질의 확산율(material diffusivity)(
    Figure pat00008
    ), k는 열 전도도(Thermal conductivity)(W/m*K),ρ는 파이프 재질 밀도(Material density)(
    Figure pat00009
    ), Cp는 파이프 재질의 비열 용량(Material specific heat capacity)(J/kg*K)인
    파이프 내부 수온 측정 방법.
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