‘수문 자동개폐·반응 감지…...‘센서’가 만든 문명의 혜택

택배기사 A 씨는 오늘도 배송할 물품을 화물차에 가득 싣고 집하장을 나왔다. 물류 자동화시스템으로 한 동네로 가는 물건끼리 함께 전달받았다. 사무실이 들어찬 한 대형빌딩에 배달할 물건을 한아름 안고 로비로 들어간다. 로비 문을 어떻게 여나 싶었지만 자동문이 스르륵 열린다. 엘리베이터를 타고 10층에 배달하고 잠시 한숨 돌리기 위해 1층의 카페에서 커피를 마신다. 원두가 잘 볶아졌는지 향이 좋다.

이전에는 우편물은 일일이 사람 손으로 같은 지역의 수화물끼리 모아야 했고 문은 사람 손으로 직접 열어야 했다. 커피 원두는 잠시만 한눈을 팔면 타버리기 일쑤. 이처럼 삶이 편리해진 것은 보이지 않는 곳곳에 숨겨진 센서(Sensor)들의 공이 크다.

가장 눈에 잘 띄는 센서는 지하철 스크린도어나 자동문. 다가오는 사람을 감지하는 에어리어(Area)센서 혹은 도어센서다. 문을 열고 닫는다는 점에서 유사하지만 접근하는 사람에게 적외선을 특정 각도로 쏘고 그 반응을 감지, 전기 신호를 출력해 자동으로 문을 여는 도어센서와 달리 에어리어센서는 스크린도어 주변의 광범위한 각도의 물체를 동시에 식별하기 위해 여러 개의 보이지 않는 빛을 쏜다는 점에서 다르다.

포토센서는 물체의 유무뿐 아니라 그 물체의 모양과 성격까지 읽어낸다. 엘리베이터에 설치된 포토센서는 각층의 위치를 읽어 모터 회전수를 조절하는 로터리엔코더(Rotary Encoder)에 신호를 보내 엘리베이터의 속도를 조절한다. 번호판을 자동으로 인식해 주차비를 계산하는 주차관리시스템도 포토센서 덕분. 응용성이 높아 물류시스템, 반도체 장비, 포장기계, 건설 등 산업전반에 걸쳐 사용된다.

타이머도 자주 볼 수 있는 센서. 극장 안의 팝콘 튀기는 기계는 따로 사람이 신경쓰지 않아도 혼자서 팝콘을 튀겨낸다. 조리시간을 설정하면 자동으로 가열장치를 켜고 끄는 타이머 덕분. 0.05초의 짧은 시간부터 100시간까지 다양한 범위의 시간을 설정할 수 있다. 짧은 순간의 차이로 물이 방류되는 양이 크게 달라지는 댐이나 수문을 정확하게 열고 닫는데도 사용된다.

가로등을 켜고 끄는 주간ㆍ연간 타이머는 밤낮, 연간 단위로 프로그래밍해 자동으로 설정이 바뀐다. 계절에 따라 일몰과 일출시간을 입력해 두면 적당한 시각에 가로등이 켜진다.

커피로스팅기와 튀김기는 타이머와 함께 온도조절기를 함께 내장한다. 온도조절기는 기름, 물, 공기의 온도변화를 감지해 전기적 신호로 변환한다. 이 전기신호는 원하는 온도를 유지하기 위해 가열장치를 작동시키거나 끈다. 농촌의 비닐하우스나 일정한 온도와 습도가 유지돼야 하는 연구실, 사출성형공장 등에서도 이용된다.

다양한 산업용 센서를 생산, 국내외에 공급하는 오토닉스의 박환기 대표는 “센서는 신뢰성과 안정성이 가장 중요하다”고 말한다. 반도체 공장과 같은 고부가가치 상품을 제조하는 공정에서 단 하나의 센서가 오작동해도 수천만원에서 수억원까지 피해가 발생할 수 있기 때문.

이런 이유 때문에 각종 로봇이나 자동화설비를 설계할 때 어떤 센서를 어느 회사로부터 구입해 장착할지는 구매 담당자가 아닌 설계자가 직접 결정한다. 가격보다는 품질을 최우선으로 한다.

박 대표는 “이전에는 일본이나 독일 제품을 무조건적으로 채택했지만 최근에는 국내 기업의 경우에는 국산 센서도 많이 사용하는 추세”라고 “국내 업체들의 품질이 해외 경쟁사의 99% 이상 따라잡았다”고 밝혔다.

원호연 기자/