유럽 입자 물리 연구소(CERN)의 MSR 운송 데이터로거 사용 사례

MSR175plus와 MSR175 운송 데이터 로거는 유럽에서 미국으로의 민감한 검출기 모듈의 테스트 운송에 사용되어 ±200 g의 충격, 대기압 변화 및 습도 변화를 기록했습니다. 

CERN은 제네바 근처에 위치한 유럽 원자력 연구기구로, 세계에서 가장 크고 유명한 기초 물리학 연구 센터 중 하나입니다. 이곳에서는 15,000명 이상의 연구원과 직원이 다양한 학문 분야에서 현대 입자 물리학의 다양한 과제에 참여하여 물질의 구조와 원자 입자 간의 기본 상호작용을 연구합니다.

이 기관은 최근 27km의 둘레를 가지고 9300개의 자석을 사용하여 입자 빔을 가속기 링 주위로 유도하는 대형 원자핵충돌기(Large Hadron Collider, LHC)로 주로 알려져 있습니다. LHC에서 수행되는 연구 작업 중 하나는 ALICE(A Large Ion Collider Experiment)입니다. 이는 입자 물리학의 현재 실험으로, 빅뱅 이후 즉시 형성된 물질 상태인 쿼크 글루온 플라즈마(Quark Gluon Plasma, QGP)를 재현하기 위해 설계되었으며, 이 실험 단독으로 1000명 이상의 인원이 참여하고 있습니다.

매우 민감한 검출기 모듈의 운송 모니터링

ALICE는 미국 브룩헤이븐 국립 연구소 (Brookhaven National Lab, BNL)의 sPHENIX 실험과 밀접한 협력 관계를 가지고 있습니다. QGP 연구에 관련된 이 실험을 위해 ALICE는 활성 단일 픽셀 센서를 기반으로 하는 총 84개의 검출기 모듈을 제공하며, 이 모듈들은 고에너지 이온 충돌에서 생성된 전하를 가진 입자를 관측하는 데 사용됩니다. 검출기 모듈은 진동, 충격 또는 온도, 압력, 습도와 같은 환경 조건의 변화에 대해 매우 민감합니다. 이러한 이유로 검출기 모듈은 sPHENIX 프로젝트에 참여하는 미국 캘리포니아의 로렌스 버클리 국립 연구소로 특수한 수하물과 같은 운반용 케이스에 넣어 항공으로 제네바에서 운반되며 중간 허브 물류창고를 거쳐 수송됩니다.

그러나 미국의 COVID-19 입국 규정으로 인해 인간에 의한 수송이 불가능해졌으므로, 매우 민감한 물품 운송에 특별히 인증된 운송 회사가 모듈의 이송을 처리하게 되었습니다. sPHENIX 프로젝트의 담당자들은 MSR Electronics GmbH라는 측정 기술 회사에 의뢰하여 MSR175 운송용 데이터 로거와 GPS 추적 장치가 장착된 MSR175plus를 특수한 운송 케이스에 처음으로 테스트 운송용으로 배치하였습니다. 그러나 이러한 테스트 운송에는 실제 모듈 대신 더 단순한 샘플 검체만 사용되었습니다. MSR 로거는 수송 중 주변 환경 조건을 모니터링하고, 시간에 따라 관련 측정값을 기록하는 역할을 가졌습니다.

종합적인 측정 기록 가능

MSR175 데이터 로거는 일종의 '블랙박스' 역할을 하며, 사전 설정된 허용 한계를 초과하는 중요한 운송 이벤트를 기록하고 저장합니다. MSR175과 MSR175plus는 모두 ±15 g 및 ±200 g 3축 가속도계뿐만 아니라 온도, 습도, 기압 및 조도 센서가 각각 하나씩 장착되어 있습니다. MSR175plus에는 GPS/GNSS 수신기가 추가되어 운송 이벤트의 위치를 파악하는 데 사용할 수 있습니다. 또한, 이 두 로거 유형은 충격 측정 모드에서 차이가 있습니다. MSR175은 선택적으로 6400 Hz에서 ±200 g 또는 3200 Hz에서 ±200 g 또는 1600 Hz에서 ±15 g를 기록하지만, 최근 출시된 MSR175plus는 동시에 (6400 Hz에서 ±200 g와 1600 Hz에서 ±15 g)를 측정합니다. 이는 초기에 어떤 가속도 센서를 선택해야 하는지 명확하지 않은 운송 모니터링 어플리케이션에서 결정적인 이점입니다.

두 로거 유형의 메모리는 몇 일 또는 몇 개월 동안의 데이터 기록에 충분합니다. 운송 데이터는 USB를 통해 데이터를 기록하고 확인합니다. MSR 소프트웨어를 사용하여 충격 데이터를 빠르게 분석하고 증거로서 문서화할 수 있습니다. 기록된 측정 데이터는 운송 피해 발생 시 책임과 보험 문제를 명확히 하는 데 필수적이며, 또한 포장을 최적화하는 데 도움이 됩니다. CERN에서 유럽에서 미국으로 매우 민감한 검출기 모듈을 운송하는 구체적인 경우에는 MSR175plus 로거와 MSR175 로거 모두를 사용하여 ±200 g의 충격, 기압 변화 및 습도를 기록했습니다. 얻은 데이터는 운송 조건과 전반적인 처리를 개선하는 데 사용될 수 있으며, 이는 전반적인 운송 안전성을 높입니다.

결론

MSR175 및 MSR175plus 데이터 로거는 모든 유형의 운송에 대한 범용 모니터링에 적합합니다. 예를 들어, 전자 제품, 의료, 자동차, 자동화 또는 일반 장비 기술 등에서 사용할 수 있습니다. 그들의 소형 디자인, 보정된 센서, 큰 메모리 용량 및 긴 배터리 수명으로 인해, 중요한 물리적 운송 매개변수의 장기간 모니터링을 위해 최적화되어 있습니다. 이는 피해 원인, 피해 발생 시기 또는 피해 위치를 결정해야 하는 경우, 예를 들어 책임 문제를 명확히 하기 위해 중요합니다.

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