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센서
센서(sensor)란 빛, 소리, 온도, 압력 등 물리적인 환경 정보의 변화를 전기적 신호로 바꿔주는 기계 장치를 말한다. 센서에는 다양한 종류가 있다. 조도센서, 소리센서, 초음파센서, 온도센서, 습도센서, 압력센서, 지문센서, 근접센서, 자이로센서, 지자기센서, 가속도센서, MEMS센서, 가스센서, 바이오센서 등이 있다. 물리적 센서가 만들어낸 값을 이용하여 소프트웨어적으로 새로운 값을 만들어내는 가상센서(virtual sensor)가 있다. 센서의 반대말은 액추에이터(actuator)이다.
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목차
분류[편집]
센서란 온도, 광, 압력, 습도 등의 물리량이나 화학량을 감지하여 처리하기 쉬운 신호, 그중에서도 주로 전기신호로 바꾸어 주는 소자 또는 장치다. 센서는 크게 빛, 전기, 자기, 열, 역학에 관련된 물리량을 계측하는 물리센서와 기체 및 액체상태의 화학성분의 양을 계측하는 화학센서로 나뉜다.[1]
물리센서 화학센서 설명 빛의 강도, 온도, 변위 등의 물리량은 쉽게 에너지로 변환되어 최종적으로 전기신호로 바꿀 수 있다. 따라서 물리센서는 아래와 같이 변환기능을 가진 물질 또는 소자의 단독 혹은 복수의 조합으로 구성된다. 화학센서의 구성도는 기본적으로 물리센서의 구성과 비슷하다.
단, 화학센서는 복잡 다양한 화학물질을 감지 대상으로 하고 있기 때문에, 감응물질 또는 감응막 표면의 특이한 친화성, 흡착 및 촉매 특성 등을
이용하여 분자를 식별하는 것이 요구된다.구조 
예시 광센서, 자기센서, 온도센서 가스센서, 습도센서, 바이오센서
종류[편집]
광센서[편집]
광센서는 빛을 이용하여 대상을 검출하는 센서이다. 인간의 감각기관 중에서 시각에 해당되기 때문에 시각센서라고도 한다. 광센서는 빛의 양, 물체의 모양이나 상태 그리고 움직임 등을 감각하는데, 눈의 구실을 하는 것이 렌즈이다. 예전에는 자연의 빛을 감각하는 것이었으나, 지금은 인공적으로 큰 빛을 발하여, 그 빛이 물체에 부딪혀 반사되어 오는 것을 받아들여, 그 물체의 움직임이나 빠르기를 알아내는 구조가 많아졌다. 광센서를 사용하면 로봇을 자동적으로 이동시킬 수가 있다. 초음파나 적외선을 로봇의 전방에서 발사하여, 물체로부터 되돌아오는 빛의 강약으로 위치를 알 수 있다. 장애물로부터 멀어져 있으면 받는 빛은 약해지고, 가까워지면 강해지므로 어느 일정한 빛의 세기에서 멈추도록 로봇에게 가르쳐 놓으면 앞쪽에 물체가 있을 때 판단해서 선다. 그리고 그 이상 앞으로 나아가지 않고, 진행 방향을 바꾼다. 센서 중에서도 주류를 이루는 것이 광센서이며, 특히 컴퓨터에 의한 이미지의 직접 인식에 있어서, 높은 정밀도의 이미지센서 수요가 늘어날 것이다.[1]
조도센서[편집]
조도센서는 조도를 추정하는 센서이다. 인간의 눈은 대체로 400㎚~700㎚의 파장 영역에 감도를 가지며 약 555㎚에서 피크를 갖기 때문에 인간의 눈이 느끼는 밝기는 여러 가지 파장 분포를 가진 방사 속을 눈의 분광감도로 가중적분한 것이 된다.[2] 이와 같이 눈의 감도를 기준으로 하여 측정한 광사 속의 밀도를 조도라 한다. 조도는 측정 시감도 곡선에 가까운 광감도가 요구되는데, 센서의 광감도가 시감도와 현저히 다른 경우에는 시감도 보정 필터를 센서에 덧붙이든가 또는 보정 계수에 의하여 측정치를 보정할 필요가 있다. 조도센서로 여러 가지 광전지를 이용할 수 있지만, 매우 낮은 조도의 측정에는 광전관 등도 사용된다.[3]
소리센서[편집]
소리센서는 소리를 탐지하는 센서이다. 소리는 공기의 진동을 통해서 전달되는 파동으로, 진동이 공기를 통해 인간의 청각기관인 귀를 자극해서 듣게 되는 것이다. 인간의 청각기관이 감지할 수 있는 주파수를 가청주파수라고 하는데, 가청주파수의 범위는 200Hz~20000Hz이다. 20000Hz가 넘어가 인간이 감지할 수 없는 음파를 초음파라고 한다. 소리센서 또한 이러한 공기의 진동을 인식하여 그에 따른 전압을 출력하게 된다.[4]
초음파센서[편집]
초음파센서는 대상에 초음파를 보내고 반사된 초음파를 받아 대상물의 거리와 방향을 검지하는 센서이다. 사람의 귀에 들리지 않을 정도로 높은 약 20 KHz 이상의 주파수 소리인 초음파가 가지고 있는 특성을 이용한다. 초음파는 공기나 액체, 고체에 사용할 수 있다. 주파수가 높고 파장이 짧기 때문에 높은 분해력을 계측할 수 있는 특징이 있다. 초음파센서에 이용되는 파장은 매체의 음속과 음파의 주파수에 따라 결정되고, 바다 속의 어군탐지기나 소나에서는 1㎜~100㎜, 금속 탐상 등에서는 0.5㎜~15㎜, 기체 속에서는 5~35㎜ 정도이다. 초음파센서는 초음파의 발신소자와 수신소자가 동일하고, 센서 재료로는 자기변형 재료나 전압, 전기 변형재료가 이용되고 있다.[3][5] 초음파 용접기, 세척기, 플라스틱 본딩, 가공 등에 이용되는 고음압용과 생산 제어, 비파괴 검사, 침입 검사, 물성 측정, 의료 진단, 지연 선로, 신호 처리 등에 활용되는 저음압용이 있다.[6] 로봇이나 u-센서에서 물체를 지각하고, 거리를 측정하는데 이용되는 초음파 센서로는 음의 발생과 검출을 겸하는 것으로 특정한 결정구조를 갖는 물질의 압전 소자와 고전압 펄스를 인가할 경우 정전인력에 의해 진동이 발생하는 정전효과 방식이 있다.[7][8]
온도센서[편집]
온도센서는 온도 변화를 감지하여 측정 가능한 신호로 변환하는 센서이다. 열을 감지하여 전기신호를 내는 센서로 일반적으로 접촉식과 비접촉식으로 나뉘어진다. 온도측정의 기본이 되는 접촉식은 측정대상이 되는 물체에 온도센서를 직접 접촉시키는 방식이다. 비접촉식은 물체로부터 방사되는 열선을 측정하는 방법을 이용하므로 접촉으로 인한 문제가 발생하지 않는다. 또한 매우 떨어진 물체를 계측할 수 있으므로, 접촉식으로는 측정할 수 없는 경우에도 측정이 가능하다. 그러나 방사에너지를 모으기 위한 렌즈 등의 각종 광학계나 기타 보조재료를 필요로 하므로 일반적으로 고가이다.[1]
습도센서[편집]
습도센서는 대기중의 습도를 검출하기 위한 센서이다. 모발습도계와 같은 고전적인 것으로부터 금속산화물이나 고분자막을 이용한 소형 경량의 센서까지 있다. 습도센서는 공공안전용, 의료용, 농업용, 공업용 등 광범위한 응용분야를 갖고 있는 화학센서의 일종이다. 전자부품으로서 이용되고 있는 습도센서는 열전도식과 금속산화물 세라믹계 등을 이용한 흡착식이 대부분이다.[1]
압력센서[편집]
압력센서는 액체 또는 기체의 압력을 검출하고, 계측이나 제어에 사용하기 쉬운 전기신호로 변환하여 전송하는 센서이다. 압력변환기와 넓은 뜻으로는 같은 의미로 쓰인다. 압력센서는 유량, 액면 및 온도센서와 함께 프로세스 오토메이션을 지탱하는 4대 센서의 하나이다. 압력범위는 인공 다이아몬드 합성의 105기압 단위부터 질량분석계나 전자현미경의 10-10 토르(Torr)까지 널리 쓰이고 있다. 측정의 원리는 변위나 변형을 비롯하여 분자밀도의 열전도율을 이용하는 것 등 매우 많은 종류가 쓰이고 있다. 최근에는 실리콘을 재료로 한 변형게이지형의 압력센서가 개발되어 정밀한 압력계측에 사용되고 있다. 또 집적회로를 동일한 기판 위에 만들어 넣어 신호처리까지 하는 집적화 압력센서도 개발되어 있다.[3][9]
지문센서[편집]
지문센서는 지문 인식 기술에서 사람마다 고유의 특성 차이를 나타내는 손가락 지문의 영상 정보를 획득하는 센서이다.[10] 획득된 원시 지문 영상은 지문의 특징을 추출한 후 데이터베이스에 미리 등록되어 있는 사용자의 특징 정보와 비교, 정합하여 본인 여부를 판단하게 된다. 지문 영상은 광학식, 정전 용량이나 전기 전도를 감지하는 반도체 소자 방식, 초음파 방식, 열감지 방식, 비접촉식, 또는 이런 방식들의 복합 등 다양한 방법으로 획득된다.
근접센서[편집]
근접센서는 물체가 접근해 왔을 때의 위치를 검출하기 위한 센서이다. 위치센서 혹은 변위센서의 일종이다. 자기의 영향으로 내부의 전류가 변화하는 홀 소자와 영구 자석을 결합한 것, 램프나 발광 다이오드와 광센서를 결합시킨 것, 정전 용량의 변화를 검출하는 것 등을 이용하는 것이 있다. 이동하는 대상물이 일정한 거리에 들어온 것을 알아낼 목적으로 사용된다. 특정한 위치에 왔을 때 스위치 동작을 하는 것, 혹은 근접센서와 스위치를 조합시킨 것은 근접 스위치라 불린다. 로봇 분야에서는 근접각센서라 불리는 경우가 많다. 근접센서는 휴대기기에 흔히 사용된다. 장치가 슬립 모드에서 깨어날 때 근접센서의 대상이 여전히 장시간 감지되고 있을 경우 센서는 이를 무시하고 장치는 슬립 모드로 되돌아가게 된다. 예를 들어, 휴대전화의 통화 중에 휴대전화가 귀에 가까이 있을 때 근접센서는 우발적인 터치스크린 탭을 감지하는 역할을 수행할 수 있다.[11]
자이로센서[편집]
자이로센서는 기본적으로 회전하는 물체의 역학운동을 이용한 개념으로 위치 측정과 방향 설정 등에 활용되는 센서다. 스마트폰, 리모컨, 비행기나 위성의 자세제어장치 등에 광범위하게 사용된다. 자이로센서의 측정원리는 예를 들어, 수평한 상태에서 각속도도 0도/s이다. 물체가 10초 동안 움직이는 동안 50도만큼 기울어졌다면, 10초 동안의 평균 각속도는 5도/s다. 정지 상태에서 기울어진 각도 50도를 유지하였다면 각속도가 0도/s가 된다. 이러한 과정을 거치면서 각속도는 0 → 5 → 0으로 바뀌었고, 각도는 0도에서 증가해서 50도가 되었다.[12] 각속도에서 각도를 구하려면 전체 시간에 대해 적분을 해야 한다. 자이로센서는 이와 같이 각속도를 측정하므로 전체 시간동안 이 각속도를 적분하면 기울어진 각도를 계산할 수 있다. 그런데 자이로센서는 온도의 영향으로 오차가 발생하며, 오차가 적분 과정에서 누적되어 최종 값이 드리프트(drift)되는 현상이 생긴다. 따라서 자이로는 온도센서도 함께 사용해서 오차를 보상해야 한다. 정지상태의 긴 시간의 관점에서 보면 가속도센서에 의해 계산된 기울어진 각도는 올바른 값을 보여주지만 자이로센서에서는 시간이 지날수록 틀린 값을 보인다. 반대로 움직이는 짧은 시간의 관점에서 자이로센서는 올바른 값을 보여지만 가속도센서는 기울어진 각도와는 다른 계산 값이 나올 수 있다.[13] 따라서 가속도센서와 자이로센서를 모두 사용해서 각각의 단점을 보상할 수 있는 알고리즘을 적용해서 롤 또는 피치 값을 계산한다. 많이 적용하는 보상 방법 및 필터링으로는 칼만 필터(Kalman filter)가 있다.[14]
지자기센서[편집]
지자기센서는 지자기를 검출하는 데 사용되는 센서이다. 자기장 또는 자력선의 크기∙방향을 측정하는 센서로 전자기 유도현상에 의하여 전선에 발생하는 전류인 자기에너지를 검출 및 측정하며, 심자도에서 취급하는 미약한 것에서부터 초전도에서 취급하는 강력한 것까지 대상으로 한다. 넓게는 자기헤드까지 포함하지만 좁은 뜻으로는 자기장의 영향으로 여러 가지 물성량이 변화하는 효과를 이용하는 것을 말한다. 반도체에 흐르는 전류에 대해 수직으로 자기장을 걸면 전압이 발생하는 홀효과(hall effect)나, 자기장의 영향으로 전기저항이 증대하는 자기저항효과 등을 이용하는 것이다. 인듐안티몬 같은 금속간의 화합물은 이런 효과가 크다. 최근에는 조지프슨소자를 사용하여 고감도로 자기장을 측정하는 연구가 행해지고 있다. 여러 종류가 있지만 홀소자, MR소자(자기저항효과소자), 서치코일이 대표적이다. 테이프 리코더, VTR, 자기 디스크의 자기 헤드 등에 응용해 쓰고 있다.[1]
MEMS센서[편집]
MEMS센서는 초소형의 고감도센서이다. MEMS(micro electro-mechanical systems)는 미세 전자 기계 시스템을 뜻한다. MEMS센서는 물리적, 화학적, 생물학적 감지를 통해 외부 환경에 대한 감시, 검출 및 모니터링을 위한 도구로 활용되고 있다. MEMS센서 관련 주요 기술로 초소형화를 위한 기술, 다양한 요소를 하나의 센서로 통합 센싱하는 기술, 3D MEMS 기술 등이 요구된다. 반도체 미세가공 기술의 발전에 따라 패턴의 크기가 수 nm에서 수십 nm 영역으로 진입했으며, 이러한 나노 기술을 기반으로 NEMS(Nano Electro-Mechanical System) 센서가 연구·개발되고 있다. 또한, NEMS센서를 위한 나노 진동자의 진동 측정 기술, 3차원 나노구조 및 나노기계 진동자 제작 기술, 고성능 센싱을 위한 기술 등도 함께 필요하다. MEMS 기술을 이용하는 대표적인 센서는 가속도센서로 스마트폰이나 스마트밴드처럼 제품의 움직임이나 움직임의 방향 정보를 이용하는 대부분의 스마트기기에 이용되고 있다. 이 외에도 MEMS 기술은 다양한 분야에 활용될 수 있는데, 그 크기가 작아서 헬스케어 분야에 활용하기 위한 다양한 제품들이 개발되고 있다. 예를 들면, 스마트 콘택트렌즈에는 MEMS 기술을 이용한 센서가 포함되어 있어서, 렌즈 착용자의 당 수치를 실시간으로 관찰하는 데 이용될 수가 있다. 또한, 초소형 로봇을 제작하는 데도 활용되어 신체 내부의 건강 상태를 확인하는 데 이용되는 캡슐형 내시경 제작에도 이용될 수가 있다.[15]
가속도센서[편집]
가속도센서는 이동하는 물체의 가속도나 충격의 세기를 측정하는 센서이다. 출력신호를 처리하여 물체의 가속도, 진동, 충격 등의 동적 힘을 측정한다. 물체의 운동상태를 상세하게 감지할 수 있으므로 활용 분야가 매우 넓고, 다양한 용도로 사용되고 있다. 자동차, 기차, 선박, 비행기 등 각종 운송수단, 공장자동화 및 로봇 등의 제어시스템에 있어서는 필수적인 센서이다. 통신기기 등에 내장하는 가속도센서는 해마다 얇아지며 소형화되는 추세이다. 가속도센서는 그 형식도 여러 가지가 있다. 검출 방식으로 크게 분류하면 관성식, 자이로식, 실리콘반도체식이 있는데, 진도계나 경사계 등도 가속도센서의 한 종류로 볼 수 있다. 질량이 있는 물체가 가속도를 받으면 힘이 발생하므로, 스프링으로 받쳐 두면 신축의 정도에 따라 가속도를 알 수 있다. 전자식 가속도센서는 적당한 질량을 가진 가동 부분이 움직인 양을 자석과 코일의 기전력에 의하여 측정하는 것이고, 전압식 가속도센서는 압력을 가하면 전압을 발생하는 압전 소자를 사용하여, 가해진 압력으로써 가속도를 알아내는 것이다. 다양한 규격이 있다.[16][17]
가스센서[편집]
가스센서는 가스를 검출하는 센서이다. 인간의 오감 중 후각에 해당하는 기능을 갖고 있며, 공기중의 각종 가스를 검지, 정량화 하는데 이용되어온 화학센서의 일종이다. 가스센서는 가스의 흡착효과를 이용한 것으로, 기체 중에 함유된 특성 성분의 가스를 그 성질에 의해 구별하는 감지부와 감지된 신호를 전기신호로 변환하는 변환부로 구성된다. 전위, 전류, 공진주파수, 전기전도도, 열량, 열전도도, 광굴절률, 광의 흡수파장과 흡수량 등의 물리량 변화를 매개로 가스를 감지하는 물리적 센서와 화학반응, 전기화학반응, 화학적 흡착, 화학발광 등에 의해 가스를 감지하는 화학적 센서로 구분할 수 있다. 가스센서가 실용화되기 위해 센서는 1) 감지감도가 높고 농도의 측정 정밀도가 우수할 것 2) 감지하려는 가스만을 선택적으로 감지할 수 있고, 공존가스에 의한 방해나 영향을 받지 않아야 할 것 3) 응답속도가 빠르고 반복 측정할 수 있어야 할 것 4) 분위기, 습도, 온도 등의 영향을 받지 않고, 안정된 감도를 나타낼 것 등의 네 가지 요건을 만족시켜야 한다.[1]
바이오센서[편집]
바이오센서는 생물이 갖추고 있는 반응계를 이용하여 유기 화합물의 상태, 농도를 측정하는 센서이다. 측정 대상물로부터 정보를 얻을 때 생물학적 요소를 이용하거나 또는 모방하여 생화학 반응에 의한 신호를 색, 형광, 전기적 신호 등과 같이 인식 가능한 유용한 신호로 변환시켜주는 화학센서의 일종이다. 가장 간단한 예로 임신진단 키트는 임신하였을 때만 나타나는 특정 호르몬 측정 대상물을 소변에서 검지하기 위하여 항체(생물학적 요소)를 이용하여 인식 가능한 유용한 신호(색)로 바꿔주는 진단장치이다. 바이오센서는 표적물질(target)을 선택적으로 인식할 수 있는 생체 감지물질(bioreceptor) 또는 생체모방 감지물질(biomimetic receptor)로 이루어진 센서매트릭스(sensor matrix)와 감응시에 발생하는 신호를 전달하는 신호변환기(signal transducer)로 구성되어 있다.[1]
활용[편집]
자율주행 자동차[편집]
자율주행 시스템의 구성요소들은 도로와 GPS를 포함한 인프라부터 제동과 조향 시스템의 리던던시(Redundancy) 확보 등 다양하지만, 레이더, 카메라, 라이다 등의 차량용 센서들이 가장 중요한 요소다. 주행상황을 판단하고 최적의 제어값을 도출하는 고도의 인공지능(AI) 알고리즘을 가지고 있어도 성능과 신뢰성이 확보된 센서 없이는 양산될 수 없다. 또한, 고성능, 고비용의 센서들만을 고집한다면 소비자의 외면뿐만 아니라 개발사의 수익성 부족으로 기술의 발전은 오히려 늦어질 것이다. ADAS로 지칭되는 보조적 자율주행 시스템의 보급률이 높아진 것은 센서의 저가화, 센서 구성의 다변화를 통한 현실적인 솔루션 제공 덕분에 가능해졌다. 궁극적인 완전 자율주행을 위해서는 리던던시를 고려하여 상호 보완적인 다수의 센서가 필요하고 이를 위해 글로벌 제조사들은 각각의 전략을 가지고 최적의 센서 구성을 고민하고 있다. 모든 제조사들이 레이더와 카메라를 필수 센서로 채택하고 있으며, 라이다와 초음파센서를 선택적으로 사용하고 있다. 특히, 라이다는 높은 가격에 대한 현실화와 환경에 민감한 단점을 극복한다면 자율주행 레벨 3 이상의 시스템에서 리던던시 확보와 높은 신뢰도를 위하여 레이더, 카메라만큼 필수적인 센서가 될 것으로 판단된다. 제조사별 센서 구성이 다양한 이유는 국가별 법규, 도로별 환경, 지역별 사용자 니즈를 반영한 아키텍처 설계의 차이에 의한 것으로 지속적인 최적화가 진행될 것이다. 대체적인 센서 시스템 아키텍처 변화의 단기적인 방향성은 센서 소형화 및 저가화를 통해 장착 센서 수 증대와 개별 센서들의 해상도 및 인식거리의 증대로 요약될 수 있다.[18]
- 레이더 : 환경에 강건하며 원거리 인식성능이 우수하며, 가격경쟁력이 우수하여 기본이 되는 센서다. 송신안테나를 통해 송출된 전파는 차량 등의 물체에 반사되어 수신안테나를 통해 수신된다. 이 송/수신 신호의 시간/주파수 차이를 통해 거리 및 상대속도를 추정할 수 있으며 위상차를 통해 방향을 판단할 수 있다.
- 카메라 : 해상도와 화각 확대에 따라 지원하는 기능의 종류와 성능도 비례하여 증대되고 있다. 높은 해상도일 수록 인식 가능한 물체 종류가 증가하고 원거리 인식 성능이 향상되지만, 요구되는 연산량 또한 급격히 증대되어 목표 시나리오에 맞는 최적화가 동반되고 있다. 또한, 물체 인식 방식에서도 전통적인 객체 검출 방식뿐만 아니라 딥러닝 기반 통합 다중 스케일 학습 방식이 추가되면서 인식의 정확도와 신뢰도가 급격하게 발전하고 있다.
- 라이다 : 정밀한 3D 형상 인식이 가능한 센서로 높은 해상도로 정확한 거리값을 얻어낼 수 있는 것이 특징이다. 송신된 적외선 레이저가 물체에 맞고 돌아온 신호를 측정하여 거리값을 얻게 된다. 대규모 양산화를 위한 소형화된 솔리드 또는 소형미러 방식의 단방향 라이다가 개발되고 있다.
사물인터넷[편집]
무선통신 기술을 이용하여 침대와 램프가 서로 연결되는 것처럼, 다양한 사물들이 서로 연결되는 것을 사물인터넷(IoT)이라고 한다. 여기서 침대와 램프를 연결하는 이유는 사람이 잠들면 램프가 자동으로 꺼지는 것과 같은 새로운 서비스를 만들기 위해서이다. 이때 침대의 매트리스에 설치된 센서가 사람의 움직임이나 숨 쉬는 소리 등을 측정하여 수면 여부를 결정하게 된다. 센서는 사물인터넷 장치에는 기본적으로 탑재된다. 스마트밴드의 경우 가속도센서를 포함하고 있어서 착용자의 걸음 수나 수면패턴을 분석하는 데 이용된다. 스마트폰에는 가속도센서, 지자계센서, 자이로센서, 온도센서, 조도센서, 근접센서, 소리센서, 이미지센서, 지문센서, 터치화면 등 무려 10여 종의 20여 개 센서가 사용되고 있다. 산업 분야에서는 전자제품보다 더 많은 센서가 이용되고 있다. 자율주행 자동차의 경우 자동차 한 대에 약 150에서 200개에 달하는 센서가 사용되고 있으며, 항공기 엔진의 경우 2,000개에서 5,000개에 달하는 센서가 이용된다. 전체 부품 수를 기준으로 하면 센서의 비중이 약 10%에 달하여 매우 중요한 역할을 하고 있다.[19]
헬스케어[편집]
센서가 비약적인 발전을 보이고 있는 분야가 헬스케어이다. 센서가 활용되는 영역은 주로 진단·검사용 의료기기인데, 과거 ‘진단 혹은 검사’라고 하면 정기 건강 검진 혹은 실제로 질병의 징후가 나타났을 때 시행하는 사후적인 성격에 국한되었다. 그러나 최근에는 진단·검사의 목적이 건강의 이상을 느끼고, 질병을 경험하는 과정에서 직면하는 여러 가지 문제를 해결하는 사전적이고 예방적인 성격으로 변하고 있다. 질병에 걸린다는 것은 고통이 수반되는 등 건강상의 불편함이 발생할 뿐 아니라, 병원에서의 치료가 시작되면 수술이나 고가 장비 사용에 의해 엄청난 의료비 부담 문제가 뒤따른다. 특히 고령자들은 신체적 변화로 인해 또다른 질병에 노출될 위험이 높아지는 이중고를 겪게 되기 때문에, 건강의 유지가 생활의 최우선 가치가 된다. 건강한 개인 또한 삶의 질 개선, 수명 연장에 대한 욕구 증가로 사전적인 예방에 대한 관심이 점점 높아지고 있다. 따라서 진단·검사의 주체가 과거 의료진에 한정되었다면, 이제는 환자 또는 건강한 개인으로 확대되고 있다. 진단·검사가 행해지는 장소와 시점도 병원에 방문한 특정 시점이 아닌 가정, 모바일 환경 등 언제 어디서나 가능한 형태로 바뀌고 있다. 무엇보다도 정교하고도 소형화된 스마트센서의 등장으로 언제 어디서나, 전문가가 아닌 개인도 쉽게 사용할 수 있는 진단·검사 기기의 개발이 가능해지고 있다. 바이오 및 나노 기술과의 융합은 센서의 민감도 및 측정의 정확도를 향상시켰고, 반도체 및 MEMS 기술의 도입으로 초소형의, 독자적 판단력을 지닌 제품의 개발이 가능해졌다. 이런 변화는 헬스케어 영역에서 센서의 역할을 보다 증대시키는 배경으로 작용하고 있다. 나아가 센서는 유비쿼터스 헬스케어의 변화를 가능하게 할 실제적 도구로서의 가치를 지니고 있다는 점에 주목해야 할 필요가 있다. 유비쿼터스 헬스케어를 구현하는 핵심 기술은 인체 신호를 감지하는 센서 기술, 통신 네트워크 기술, 데이터 처리 기술 기반의 표준화된 임상 치료 기술 등이라고 할 수 있는데, 이 중 고도화된 센서의 개발은 가장 먼저 해결되어야 할 필수 과제이기 때문이다. 따라서 헬스케어 분야에서 센서 개발의 중요성은 앞으로도 지속적으로 강조될 것으로 보인다. 가정용 혈압계에서부터 영상 진단 장비에 이르기까지, 센서의 활용 분야는 헬스케어 영역 내에서도 매우 세분되어 있다.
- 예방 : 질병의 진단과 치료가 이루어지기 전 단계에서 건강 유해 인자 차단을 통한 근원적인 질병 예방과 일상적인 건강 관리에 대한 중요성이 지속적으로 강조되고 있다. 유해 인자를 감지해내고, 건강의 증진과 관리에 사용되는 가정용/모바일 헬스케어 기기의 개발에 센서가 핵심적인 역할을 하고 있다.
- 진단 : 질병의 진단은 센서가 활용되어 온 가장 전통적인 영역으로, 의사나 전문 연구자에 의해 병원과 전문 임상 검사 센터 등에서 사용되는 제품이 대부분이다. 하지만 이용 방식을 단순화시켜 시간과 장소에 구애 받지 않고, 의사가 아닌 일반인도 사용할 수 있는 진단 기기도 속속 등장하고 있다.
- 모니터링 : 질병의 진단과 치료가 이루어진 이후의 단계에서, 지속적인 모니터링을 위해 보다 정밀하고 신속한 측정과 정보 전송이 가능한 제품의 개발이 요구되고 있다. 환자의 상태를 꾸준히 측정하고 모니터링하는 체내 삽입용/이식용 센서, 거동이 불편한 노인이나 장애자의 상시 관찰 및 보호를 위한 애플리케이션이 등장하고 있다.[20]
각주[편집]
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 〈Guide to Sensor-센서의분류〉, 《IT-SOC협회》, 2006-06-25
- ↑ Son han seok, 〈조도 센서(illuminance sensor, 照度-)〉, 《네이버 블로그》, 2015-08-18
- ↑ 3.0 3.1 3.2 손병기, 〈센서용어사전〉, 《일진사》, 2011-01-20
- ↑ 에듀이노 오픈랩, 〈아두이노 마이크로폰 소리 증폭 감지 센서 MAX9814〉, 《네이버 블로그》, 2020-07-20
- ↑ 디지로그라이프, 〈(오픈하드웨어/초음파센서) 초음파센서(HC-SR04) 이해하기〉, 《네이버 블로그》, 2015-01-11
- ↑ 초록나무, 〈센서의 종류와 특징〉, 《네이버 블로그》, 2010-10-27
- ↑ 밍그라빠, 〈테크놀러지 리포트_sonar sensor〉, 《네이버 블로그》, 2010-01-08
- ↑ 〈초음파 센서 (ultrasonic sensor , 超音波-)〉, 《IT용어사전》
- ↑ HARIM, 〈압력센서〉, 《네이버 블로그》, 2011-12-01
- ↑ 주식회사 네오디스, 〈지문인식, 정맥인식, X-Ray〉, 《네이버 블로그》, 2020-04-02
- ↑ 〈근접 센서 (proximity sensor , 近接- )〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 드론교육 (황보), 〈자이로 센서란?〉, 《다음 블로그》, 2019-07-07
- ↑ UNKNOWN, 〈Gyro sensor〉, 《개인 블로그》, 2017-06-23
- ↑ 〈Gyro Sensor (자이로 센서)〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈MEMS 센서〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈가속도 센서 (加速度-, acceleration sensor)〉, 《과학용어사전》
- ↑ 〈가속도센서 (acceleration sensor , 加速度―)〉, 《두산백과》
- ↑ 현대모비스 황재호, 〈자율주행을 위한 센서기술동향 - Trend of Sensor Technology for Autonomous Driving〉, 《한국자동차공학회》, 2020-04
- ↑ 〈센서란?〉, 《국립중앙과학관》
- ↑ 고은지 책임연구원, 〈헬스케어 혁명을 선도하는 스마트 센서〉, 《엘지비즈니스인사이트》, 2009-04-08
참고자료[편집]
- 〈센서란?〉, 《국립중앙과학관》
- 〈기관 24 > 전자제어기관 센서 및 액튜에이터 구조 종류〉, 《강주원 자동차 홈》
- 〈Guide to Sensor-센서의분류〉, 《IT-SOC협회》, 2006-06-25
- 고은지 책임연구원, 〈헬스케어 혁명을 선도하는 스마트 센서〉, 《엘지비즈니스인사이트》, 2009-04-08
- 밍그라빠, 〈테크놀러지 리포트_sonar sensor〉, 《네이버 블로그》, 2010-01-08
- 박장선 전문연구위원, 〈연료전지용 MEMS 유량센서〉, 《한국과학기술정보연구원》, 2010-07-19
- 초록나무, 〈센서의 종류와 특징〉, 《네이버 블로그》, 2010-10-27
- 손병기, 〈센서용어사전〉, 《일진사》, 2011-01-20
- HARIM, 〈압력센서〉, 《네이버 블로그》, 2011-12-01
- 디지로그라이프, 〈(오픈하드웨어/초음파센서) 초음파센서(HC-SR04) 이해하기〉, 《네이버 블로그》, 2015-01-11
- Son han seok, 〈조도 센서 (illuminance sensor, 照度-)〉, 《네이버 블로그》, 2015-08-18
- 최성배, 김원종, 〈차량용 압력센서 기술 및 시장동향〉, 《한국과학기술정보연구원》, 2016-11
- 장영진, 김찬규, 이상훈, 〈Co3O4 가스센서의 CO 및 NO2 감지 특성 연구〉, 《서울과학기술대학교 기계·자동차공학과》, 2017
- 유현맨, 〈디젤차량 녹스(NOx) 센서의 역할?〉, 《네이버 블로그》, 2019-08-17
- ABC타이어, 〈바깥 온도 알려주는 자동차 온도 센서, 얼마나 정확할까요?〉, 《네이버 포스트》, 2019-09-02
- 송유림, 〈배기가스와 안전 규제 강화로 차량용 센서 시장 성장〉, 《기술정책연구소》, 2020-01
- 현대모비스 황재호, 〈자율주행을 위한 센서기술동향 - Trend of Sensor Technology for Autonomous Driving〉, 《한국자동차공학회》, 2020-04
- 주식회사 네오디스, 〈지문인식, 정맥인식, X-Ray〉, 《네이버 블로그》, 2020-04-02
- 에듀이노 오픈랩, 〈아두이노 마이크로폰 소리 증폭 감지 센서 MAX9814〉, 《네이버 블로그》, 2020-07-20
- 슈쇼, 〈자동차 가속도 센서, 유량 센서, knock 센서〉, 《티스토리》, 2021-03-27
같이 보기[편집]
