하이브리드 배터리 시스템 기반 어류 바이오로거

Abstract

바이오로깅은 소형 데이터 획득 장치를 부착하여 대상체의 행동 특성 및 주변 환경 데이터를 수집하는 기술로써, 방대한 시간∙공간의 데이터 확보를 가능하게 한다. 바이오로거를 원격 탐사 도구로 사용하여 장시간 데이터를 획득하기 위해서는 바이오로거의 경량화, 저전력화가 필수적이다. 본 논문에서는 하이브리드 배터리 기반 PSAT(Pop-up Satellite Archival Tag) 타입의 어류 바이오로거를 제안한다. 제안된 바이오로거는 동작 모드에 따라 해수배터리와 리튬이온 배터리를 선택적으로 사용한다. 효율적인 전력원 변경을 위해 바이오로거의 전력 사용패턴을 분석하였고, 전력 소모 임계치에 따라 끊김 없이 전력원을 변경할 수 있는 전원 변경 회로를 제안하였다. 제안된 회로는 실제 해수배터리와 리튬이온 배터리를 활용하여 구현하였고, 테스트 코드를 통해 정상 동작함을 검증하였다. 또한, 전력 소모량 측정을 통해 제안된 하이브리드 배터리 기반 바이오로거가 기존 바이오로거 대비 약 84.2% 적은 리튬이온 배터리 용량만으로 동일 기간 작동 가능함을 검증하였고, 수밀 공간 감소를 통해 경량화가 가능함을 보였다.