신뢰할 수 있는 노점 측정: 측정 데이터의 실제 의미와 가치

장기 안정성: 수년에 걸쳐 관찰

TDS501 의 장기적 안정성은 10대의 테스트 제품을 활용해 별도로 검증되었습니다. 해당 센서들은 Class 321 압축공기 환경(DN50 압축공기 라인, 24시간 연속 운전, 일반적인 노점 -60 °C Td, 압력 8 bar, 유량 100 Nm³/h)에서 작동되었으며, 공인 인증을 받은 노점 발생기를 사용해 주기적으로 교정을 실시했습니다. -70 °C Td, -60 °C Td, -40 °C Td에서의 측정 오차는 통계적 오차 범위(Statistical envelopes)로 시간에 따라 평가되었습니다. 초기 6개월 동안, 3개 테스트 지점 모두에서 측정된 오차 범위는 ±2 °C Td 이내를 유지했습니다. 또한 이러한 추세를 바탕으로 12개월 추정치를 도출하였으며, 이 추정치 역시 허용 오차 범위 내에 머무르는 것으로 나타났습니다. 이는 추정을 통해 도출된 외삽값(Extrapolation)이며, 실제 측정이 완료된 장기 데이터는 아닙니다.

EE355 테스트 제품 7대에 대한 장기 측정 데이터도 확보되어 있습니다. 2019년 3월부터 이 트랜스미터들은 -50 °C Td, -40 °C Td, -25 °C Td 환경에서 노점 기준 장비와 비교 검증을 지속적으로 받았습니다.

-50 °C Td, -40 °C Td, -25 °C Td의 모든 측정 조건에서 확인된 데이터 오차는 명시된 허용 오차 범위인 ±2 °C Td 이내를 유지했습니다. 특히 -40 °C Td 및 -25 °C Td 환경에서는 매우 일관된 동작 특성을 보였는데, 최초 측정과 최근 측정 사이의 각 제품별 오차 변화량은 각각 최대 0.41 °C Td 및 0.39 °C Td에 불과했습니다.

반복성: 동일한 조건에서의 비교 가능한 결과

반복성 평가는  TDS501 테스트 제품 2대를 활용해 -70 °C Td, -65 °C Td, -50 °C Td 환경에서 진행되었습니다. 각 측정 지점은 3시간 동안 안정화되었으며, 데이터 평가에는 다음 측정 지점으로 변경되기 직전의 측정값이 사용되었습니다. 반복 측정 결과, 3개 측정 지점 모두에서 오차가 ±0.1 °C Td 미만에 불과할 정도로 매우 뛰어난 정밀도를 보였습니다. 이때 발생한 최대 편차 수치는 ±0.0845 °C Td였습니다.

응답 시간: 습도 변화에 대한 신속한 반응

고습도 사고(High-moisture incident) 상황을 모의 실험하기 위해, 먼저  TDS501  센서를 약 -74 °C Td의 매우 건조한 공기 중에서 수 시간 동안 작동시켰습니다. 그 후 장비를 약 -20 °C Td의 상대적으로 습한 공기에 갑작스럽게 노출시켰습니다. 이때 센서는 테스트 전 과정 동안 설치된 상태로 정상 작동을 유지했습니다. 계단 응답(Step response)을 평가한 결과, T63 기준 약 15초, T90 기준 약 30초의 응답 시간을 나타냈습니다. 이는 노점의 큰 변화가 발생하더라도 측정 신호를 통해 조기에 신속히 파악할 수 있음을 보여줍니다.

결로: 반복 노출 후에도 사양 범위 유지

압축 공기 애플리케이션에서는장비 고장이나 비정상적인 운전 조건이 발생할 경우 일시적인 결로 현상이 생길 수 있습니다. 이러한 부하 조건을 재현하기 위해 TDS501 2대를 대상으로 고습 환경 시험 절차를 규정하는 유럽 표준인 EN 60068-2-30 기준의 결로 테스트를 진행했습니다. 테스트는 상대습도 93 ±3% RH 조건에서 온도 범위를 20 ±3 °C와 0 ±3 °C 사이로 변화시키며, 회당 10시간씩 총 12회의 사이클로 구성되었습니다. 시험 종료 후 -70 °C, -65 °C, -60 °C 및 -40 °C Td 지점에서 특성 곡선을 재점검한 결과, 2대의 테스트 제품 모두 4개 측정 지점 전 구간에서 ±2 °C Td의 사양 기준을 만족했습니다.

이 테스트는 반복적인 결로 노출 이후에도 측정 성능이 유지됨을 입증합니다. 다만, 이는 지속적인 결로 환경에서의 상시 운전을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 됩니다.

자동 교정 중에도 중단 없는 연속 측정

정확도와 안정성뿐만 아니라, 작동 과정에서 측정값을 중단 없이 지속적으로 확인하는 것 역시 매우 중요합니다. -70 °C Td에서 -65 °C Td로 분당 약 0.5 °C씩 변화하는 노점 램프(Dew point ramp) 시험에서, TDS501 은 자동 교정이 진행되는 동안에도 계속해서 측정값을 제공했으며, 교정이 측정 신호 파형에 미치는 영향은 거의 관찰되지 않았습니다.

약 -56 °C Td 환경에서 약 40시간 동안 진행된 비교 시험은 기존의 자동 교정 방식과 어떠한 차이가 있는지를 명확히 보여줍니다. 두 센서 모두 각각 -55.9 °C Td와 -55.8 °C Td라는 유사한 평균값을 나타냈습니다. 하지만 기존 방식의 센서는 자동 교정이 진행되는 동안 마지막 측정값을 그대로 고정한 후 약 1.5~2 °C에 달하는 수치 도약(Jump) 현상을 보인 반면, TDS501은 측정 중단이 발생하지 않았으며 자동 교정으로 인한 신호 변화도 훨씬 완만하게 유지되었습니다.