굴착로드를 통한 이중변조 기반의 센서 데이터 전송

Abstract

광산 및 지열 에너지 개발에 필요한 굴착 과정에서 안전성과 수익성을 확보하기 위해 현재 진행 중인 천공 위치 데이터의 실시간 전송이 요구되지만 이를 수행할 방법은 현재까지 연구되어 있지 않다. 본 논문에서는 천공 드릴 비트에 탑재된 센서의 출력 데이터를 드릴 로드를 통해 전송할 수 있는 통신 방식을 제안하였다. 즉, 송신기는 센서 데이터를 PSK31로 변조한 후 다시 SSB로 변조하여 드릴 로드로 전송하고 수신기에서는 드릴 로드에서 검출한 신호에 대해 SSB 복조 후 PSK31 복조 과정을 통해 센서 데이터를 복원하였다. 제안된 방식을 구현한 장치를 개발한 후 3,000번 실험을 통해 실시간 데이터 전송이 정상적으로 수행됨을 확인하였다. 제안된 방법을 산업현장에 적용 시 드릴의 위치와 방향을 실시간으로 확인할 수 있으므로 기존 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 드릴 로드를 사용하는 모든 산업 분야에 적용할 수 있다.