Yokogawa Technical Report를 소개하는 페이지입니다.
Technical Report
기술 혁신을 통한 탄소 배출 감소 조치의 실현에 대한 기대
- Kenji Tanaka*1
*1Associate Professor, School of Engineering, The University of Tokyo
배관 표면 온도 측정을 기반으로 한 배관 내부의 침전물 두께와 분포 모니터링
- Shumpei Ito*1
*1 Planning and Administration Department, Innovation Center, Marketing Headquarters
외부 표면 온도를 측정하여 내부의 침전물 두께를 추정하는 방법을 개발하였습니다. 배관 내부에서 흐르는 유체의 온도가 배관 외부의 주변 온도보다 높고, 이때 내부에 침전물이 생기면 배관의 표면 온도가 내려가게 됩니다. 이는 내부의 침전물이 내부 유체에서 배관 표면으로 열이 전달되는 것을 방해하기 때문입니다. 따라서 배관의 표면 온도를 측정한 후 내부 유체로부터 외부의 주변에 있는 유체로 전달되는 열에 대한 열방정식을 풀어 침전물의 두께를 추정할 수 있습니다. 또한 배관 표면의 다중 지점에서 온도를 측정하면서 측정 지점의 침전물 형상과 두께를 추정할 수 있는 알고리즘도 개발하였습니다. 이 알고리즘을 보여줄 수 있는 두 가지 실험을 제시하였습니다. 첫 번째 실험에서는 온도 측정을 통해 모의 침전물의 다양한 모양과 두께를 추정하였습니다. 두 번째 실험에서는 테스트용 배관에 왁스 침전물을 생성시킨 후 온도를 측정하여 왁스의 두께를 추정하였습니다.
대용량 전류 및 AC/DC 측정용 소형 코어리스 전류 센서 개발
- Kazuma Takenaka*1
- Minako Terao*1
- Naoki Noguchi*1
- Kotaro Ogawa*2
*1 Sensing R&D Department, Innovation Center, Marketing Headquarters
*2 DX Design Department, Innovation Center, Marketing Headquarters
우리는 현재 1000A 범위의 대용량 전류를 측정할 수 있고, 좁은 공간에서 도체를 클램핑(clamping)하여 전류를 측정함으로 DC에서 수 MHz의 주파수 범위에서 작동할 수 있는 소형 코어리스 전류 센서를 개발해 왔습니다. 자기 코어(Magnetic Core)가 없기 때문에, 크기를 크게 줄일 수 있는 장점이 있지만 전기 도체로부터 자기장의 위치 의존성과 외부 환경 및 주변 전류로부터 발생하는 백그라운드 노이즈라는 두가지 중요한 문제가 발생합니다. Yokogawa는 이러한 자기 코어 기능을 보완하기 위해 도체의 위치를 추정하는 알고리즘과 백그라운드 자기장을 상쇄하는 자기 차폐 실드를 개발하였습니다. 본 논문에서는 이러한 기술과 실험 결과에 대한 개요를 제시합니다.
Brillouin(브릴루앙)산란을 이용한 분산 광섬유 센서를 사용하는 고온 측정 기술
- Yoshihiro Kumagai*1
- Shinichiro Tezuka*1
- Satoshi Matsuura*1
*1 Sensing Research & Development Department, Innovation Center, Marketing Headquarters
실리카 유리 광섬유는 용융점이 높아(1,000℃ 이상) 고온 센서로서 주목받고 있습니다. DTS(distributed temperature sensor - 분산 온도 센서)로 사용되는 Raman 산란 강도의 온도 의존성을 활용한 ROTDR(Raman optical time domain reflectometry – Raman 광학 시간 도메인 반사 측정) 기술이 이미 실용화되어 있습니다. 그러나 Raman 산란 강도 비율 측정을 기반으로 한ROTDR은 고온에서 광섬유 손실 등의 문제로 인하여 장기간 300℃ 이상의 온도를 정확하게 측정하는 것이 어렵습니다. Brillouin 산란을 이용하는 다른 유형의 DTS는 입사광과 Brillouin 산란광 사이의 주파수 차이를 기반으로 온도를 결정하며, 감쇠에 덜 민감하므로 300℃ 이상의 온도를 측정에 유망한 방식입니다. 본 논문에서는 Brillouin 산란을 이용한 분산 광섬유 센서 고온 측정 기술에 대하여 설명하고, 이 기술의 실용화 가능성을 결정하기 위한 노력을 소개하고자 합니다.
식품 & 음료 및 제약 산업을 위한 DNA 마이크로어레이 기반 신속 미생물 검사 시스템의 개발
- Yuko Hirakawa*1
- Chika Maemura*1
- Tomoyuki Taguchi*1
*1 Life Research & Development Department, Innovation Center, Marketing Headquarters
식품, 음료 및 의약품에 대한 미생물학적 검사는 일반적으로 배양법을 사용하여 수행합니다. 그러나 배양법은 검사 시간, 기술 및 방법론 측면에서 문제가 있어 기술적인 혁신이 필요합니다. 우리는 신속하고 간단한 미생물학적 검사 시스템을 구현하기 위한 원천 기술로써 신호 프로브 방법(탐침법)을 기초로 한 DNA 마이크로어레이를 개발하였습니다. 이 논문에서는 검사 시스템 성능 개선을 위한 새로운 DNA 추출 및 증폭 공정 기술을 소개하고, 오염된 세균을 분류하기 위해 DNA 마이크로어레이를 사용하는 방법을 제시합니다. 신속한 미생물학적 검사는 검사 결과를 신속하게 피드백 할 수 있는 기회를 제공할 수 있고, 이는 임상 실습의 다른 측면에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대됩니다. 또한 검사 과정과 작업을 단순화시킬 수 있다면, 특수한 전문 기술이나 다른 기술이 필요 하지 않으면서 미생물을 신속하게 및 광범위하게 검사하는 방법을 사용할 있는 기회를 제공할수 있을 것으로 기대되는 바입니다.
탄소 배출 없는 사회의 실현에 기여하기 위한 Yokogawa의 노력
- Yuki Onodera*1
- Hitomi Ueda*1
- Takahito Yamashita*1
- Toyohiro Jinno*1
- Inwoo Jang*1
- Hironori Hayashizaki*2
*1 Yokogawa Solution Service Corporation Energy Storage & Renewable Energy Solution Department, Consulting Center, Solutions Business Headquarters
*2 Yokogawa Electric Corporation DX Design Department, Innovation Center, Marketing Headquarters
기후 변화 문제의 중요성이 증가함에 따라 탈탄소 경영, 환경 회계 및 ESG(Environment, Social, and Governance – 환경, 사회 및 지배구조) 투자에 대한 관심이 증가하고 있고, 탄소 배출 없는 사회를 실현하기 위한 방법으로, 기업은 공급망 전 영역에서 CO2 배출을 계산할 뿐 아니라 이를 감소시켜야 한다는 압력을 더 많이 받고 있습니다. 기업은 기업 활동 중 발생하는 CO2 배출량을 공개하고, 배출량 감소 목표를 설정할 것을 요구받고 있고, 또한 재생 에너지를 적극적으로 도입하여 전력 소비를 100% 재생 에너지로 대체하라고 주장하는 “RE100” 달성 운동이 더욱 가속화되고 있습니다. 이 논문은 탈탄소화와 관련된 사회적 변화, 도시 및 공장 수준에서의 탈탄소화를 위한 Yokogawa의 제안 사례, 그리고 블록체인 기술을 활용하여 공장 내 반도체 생산에서 재생 에너지의 비율을 추적하는 Yokogawa의 노력을 소개합니다.
탄소 중립 실현을 위한 재생 에너지 및 배터리 에너지 저장 장치의 소개
- Takamasa Tojo*1
- Tatsuya Uemoto*1
- Kana Torigoe*1
- Yui Ishikawa*1
- Kazuki Ootsu*1
- Takeshi Matsushita*1
*1 Yokogawa Solution Service Corporation Energy Storage & Renewable Energy Solution Department, Consulting Center, Solutions Business Headquarters
배터리 저장소는 2050년까지 탄소 중립을 실현하는 데 필요한 가장 중요한 기술로 주목받고 있습니다. 또한, 배터리 저장소는 재생 에너지 발전량의 변동과 전기 수요의 변화에 대응하여 전력 그리드를 안정화시키는 수단으로써 필수적인 역할을 하고 있습니다. 이뿐 아니라, 배터리 저장 시스템은 재생 에너지원과 조합하여 에너지 관리에 사용되는 중요한 기술이 되었으며, 이는 기업 및 제품의 가치를 높이기 위한 목적으로 사용됩니다. 이러한 배경 가운데 우리는 에너지 관리에 배터리저장 시스템을 활용할 것을 제안하고 있습니다. 우리는 배터리 저장 시스템 제조업체와의 협력을 통해, 배터리 저장소의 가치를 향상시킬 수 있는 활동을 촉진하고 있습니다. 이 논문에서는 이러한 활동을 위해 제안한 솔루션과 클라이언트 기업에 제공되는 가치를 향상시키기 위한 활동의 예를 소개하였습니다.
현장 AI 솔루션 “Equipment/Quality Easy Predictive Detection”
- Jun Tsuzuki*1
- Yoshihiro Imamura*2
- Yuya Katayama*1
- Masanori Sakagami*1
*1 Product Planning Department 3rd Section 1st Group, Edge Solution Management Division, Control Center, Yokogawa Product Headquarters
*2 Product Planning Department 3rd Section, Edge Solution Management Division, Control Center, Yokogawa Product Headquarters
Yokogawa는 AI(artificial intelligence – 인공 지능)을 이용하여 다양한 공장의 고객 문제에 대한 솔루션을 제공합니다. Yokogawa는 이 기술과 경험을 활용하여 2020년 하드웨어에서 작동하는 세 가지 AI 제품을 동시에 출시하였는데, 이는 GX/GP Future Pen, GA10 Anomaly Detection 및 e-RT3 Plus Supports Python입니다. 또한 더 많은 고객의 요청에 부응하여 Yokogawa는 배치 공정 완료 후 장비의 성능 저하 및 제품의 품질 저하 정도를 건강 점수를 사용하여 정량적으로 표현할 수 있는 건강 모니터링 기능을 개발하였습니다. 한편 비정상적으로 변화하는 공정 값을 실시간으로 감지할 필요가 있는 경우에 대한 요구에 부응하여, Yokogawa는 프로파일링 기능을 개발하였습니다. 이 논문은 이러한 기능을 설명하며, “장비/품질 손쉬운 예측 감지” 솔루션의 개요를 소개하고, AI 알고리즘을 고객 데이터에 적용한 테스트 결과를 제시합니다. 또한 미래 전망에 대하여도 논의할 것입니다.
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