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제품소개 | 삼영S&C LED기반 0.3㎛ 초미세먼지 측정 기술 개발


삼영S&C는 세계 최초로  0.3㎛(마이크로미터) 초미세먼지까지 측정할 수 있는 발광다이오드(LED)기반 미세먼지 센서를 개발하여 내달부터 양산한다.

광학 방식의 미세먼지 센서는 광소자로 레이저나 LED를 사용한다. 광소자에서 빛을 내보내면 공기 중 먼지 농도에 따라 다르게 나타나는 산란도를 포토다이오드가 측정하여 전자신호로 변환한 뒤 신호를 분석하는 원리로 동작한다. 지름 2.5㎛ 이하 초미세먼지는 입자가 작기 때문에 노이즈와 신호 간의 미세한 차이를 구분하는 기술이 관건이다. 삼영S&C는 광학적 구조 개선으로 신호 대 노이즈(잡음비)를 획기적으로 개선하고 이 기술을 국내외 특허 출원했다.

LED를 광원으로 사용하기 때문에 레이저 광원으로 사용하는 센서 대비 전력 소모를 줄일 수 있으며 사용 온도 범위가 -10~65°C로 신뢰성 확보에 중점을 두어 개발을 완료했다. 출력방식은 UART와 LPO(Low Pulse Occupancy)로 고객의 Application에 맞게 사용할 수 있도록 했다.

빠르게 양산 체제를 갖추는 데는 독자 개발 Calibration(교정) 기술을 보유했기 때문이다. 수십만개의 센서가 일정한 산포를 유지하려면 후공정 단계에서의 Calibration이 필수적으로 필요하다. 빠르고 정확한 Calibration 할 수 있는 기술이 확보되지 않으면 병목 현상이 나타난다. 삼영S&C는 독자 기술로 소프트웨어와 하드웨어를 개발해 Calibration 시간을 획기적으로 단축할 수 있었다.

삼영S&C는 현재 PM10 먼지센서를 주력 양산하고 있다. 하지만 수년 전부터 PM2.5 이하 초미세먼지 영향에 대해 업계와 소비자의 관심이 커지면서 개발을 시작했다. 가정에 설치하거나 휴대형으로 쓸 수 있는 초미세먼지 센서 수요도 늘어났다. 현재 공식 측정 방식은 전국 300개 가량 미세먼지 측정소에서 일정시간 동안 먼지를 포집해 무게를 재는 중량법이다. 정확하지만 측정 시점부터 결과가 전달되기까지 1시간 이상 시차가 발생하고 개인생활에 밀접한 영향을 끼치는 생활공간 주변 미세먼지 측정에 한계가 있었다.

박상익 대표는 “공기청정기나 에어컨 등 생활가전을 시작으로 향후 사물인터넷(IoT) 기기나 차량용, 스마트홈 및 스마트빌딩까지 다양한 수요처를 보고 있다“면서 “기존 삼영S&C의 강점인 온습도센서나 가스 센서와 결합한 통합 센서도 차세대 제품으로 개발하고 있다“ 고 말했다.