프로젝트 소개
본 과제는 인공지능 학습 기술을 활용하여 밸브의 작동을 스스로 조절하고(능동 제어), 문제가 생기기 전에 미리 알려주며(고장 진단), 현재 상태를 계속 지켜볼 수 있는(가동상태 모니터링) 차세대 스마트 밸브 시스템을 개발하는 연구임.
연구 목표는 인공지능 스마트 밸브의 제품 구현 및 안정성 검증 완료에 있음. 이를 위해 고효율, 고출력, 고신뢰성 BLDC 모터 및 다극·다상 모터 구조 시스템 설계 및 개발, 관련 시험 수행을 통한 90% 이상의 모터 효율 달성, 역기전력 방지 및 열, 소음, 진동 최소화 제어 Drive 개발이 포함됨. 또한, 차압 게이지 센서류 압력 변화량 감지 신뢰성 시험, 유량 데이터 수집 Database 고도화, 인공지능 제어기 소프트웨어 개발을 통한 밸브 정밀제어 및 상태 고장예측 알고리즘 적용이 목표임. 주관제시스템을 통한 밸브 제어 및 모니터링 환경 개발, 실시간 동작 상태 및 과거 센서데이터 조회, 고장진단 예측 결과 표시, 원격 모니터링 시스템 소프트웨어 인증 및 품질 시험 수행도 포함됨.
핵심 연구 내용은 2차년도에 주관기관의 인공지능 스마트 밸브 Actuator용 BLDC 모터 및 차압 게이지 센서류 개발, 전체 시스템 성능 검증 시험 진행임. 공동기관은 밸브 금형 및 Ball Valve, V-Port Type 개발, 밸브 부품 소재 개발, 인공지능 기능 시스템 적용, 원격 모니터링 시스템 개발 및 소프트웨어 인증을 수행함.
기대 효과는 밸브의 다양한 고장요인(열화, 소음, 진동, 누설 등)을 빠르고 정확하게 파악하여 능동/원격 제어로 문제 해결이 가능함. 밸브 고장 이상 유무 발생 시 개방 점검 필요 여부 판정 제공이 가능하며, 빅 데이터 분석, 인공지능, 사물인터넷 기술 요소를 포함한 스마트 밸브 시스템 개발을 통해 4차 산업혁명 실현에 기여할 것으로 전망됨.