사물인터넷은 네트워크 기반의 제품과 사물, 전자 전기기기 등에 감지 기능을 수행할 수 있는 센서 등의 소자를 부착하여, 사물간의 데이터를 인터넷으로 주고받는 기술이나 환경을 통칭하는 것으로 기존의 "인터넷에 연결된 기기"와 달리 인간의 조작 없이 사물이 서로의 정보를 공유 하며 동작하는 기술이다. 최근 우리 사회는 산업혁명, 정보화혁명을 거쳐 모든 것이 인터넷과 연결되는 사물인터넷 기반의 초 연결 혁명이 진행 중이이다 .
이상과 같은 초 연결 사회 및 네트워크 기반 자동차 자율주행, 건강 의료, 수면, 요리, 금융 등 사용자가 의식하지 않더라도 필요한 정보를 적합한 시점에 전달해주는 기기가 보편화 될 것으로 예상되고 이와 같은 환경에서 가장 중요한 핵심 기술이 센싱 기술이다. 센서 감지 기술은 물체가 평시 상태 A에서, 상태 B로 이동한 형태와 양, 종류 등을 해석하여 반응 하게 하는 기술로 센싱과 같은 의미이고 센싱은 보통 변화된 물리량을 전기의 변화량으로 변환 시키는 변환센서(전방센서), 그리고 이런 전기의 변화량을 감지하여 정확히 해석하는 해석 센서로 나눌 수 있다. 때문에 전력을 측정하고 제어하는 전자 전기 시스템에서 기본적인 구동 방법으로 효율의 최대화, 고장 시 시스템 구성요소 보호와 사물인터넷에서 센싱 정보의 공유 등을 위하여 부하전류(변화전류)의 정확한 전류 해석이 중요하다.
전류 변화 해석 센서는 로고스키 코일, 마그네틱기반 홀센서, 전압강하 해석션트 센서로 나눌 수 있고 이중 로고스키 코일센서의 경우 전류량의 변화를 감지하여 적분 회로에서 해석하는 방식으로 교류 전류에서만 적용 가능하여 교류와 직류에서 모두 사용 가능한 방법은 션트 방식과 마그네틱기반 홀 센싱이 적용 되고 있다. 이중 정밀도와 반응 속도에서 상대적으로 더 적용이 용이한 션트의 허용오차를 저감할 수 있으면 전방센서에서 감지한 미세한 변화에 대한 대응 동작을 수행할 수 있어, 전체 센서 시스템의 정밀도를 향상 시킬 수 있다.
본 연구에서는 망간(Mn), 규소(Si)의 저항온도계수 안정화 원소를 미량 첨가한 합금 설계로 고온, 단시간 과부하, 습도 등의 환경에서 허용오차를 낮출 수 있었고, 단자의 체적 조정은 열의 이동 량과 방향을 개선하여 열기전력으로 인한 오동작을 줄 일 수 있었다. 또한 각 합금의 전기음성도에 따른 저항온도계수 성능의 영향을 상용 션트 금속으로부터 검토하였고 이에 따라 본 연구에서는 38.35ppm/℃의 저항온도계수를 구현한 합금과 단자의 체적과 구조를 변경하여 열기전력을 낮출 수 있는 정밀해석 션트의 설계 방법을 제시하였다.
실험 결과로부터 외부 환경 요인과 내부 통전에 의한 발열에서 션트 고정성 변동 요인을 최소화 하였고, 이에 따라 표준 션트의 허용오차 ±1%(F급)을 만족했던 션트 소재를 ±0.2%(B급)이내의 성능까지 만족하는 합금 설계와 구조 설계를 정립하였다. 본 연구와 같은 션트 해석 센서의 소재의 설계 공법과 열기전력 최소화 구조, 방열을 이용한 전력 결정 설계는 초연결 사회에서 선행되어야 할 션트의 정밀성 향상을 위한 제조와 생산에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.