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분포형 광섬유 온도 센싱 케이블 (DTS, Distributed Temperature Sensing) – Solifos BRUsens

Solifos BRUsens DTS는 광섬유를 이용해 케이블 전 구간의 온도 분포를 측정하는 센싱 솔루션으로, 최대 300°C급 고온 환경과 터널·산업설비의 화재 감지, 배관 및 설비 온도 감시에 적용할 수 있으며 위트솔루션즈에서 국내 제품 선정과 기술 상담을 지원합니다.

분포형 광섬유 온도 센싱 케이블 (DTS, Distributed Temperature Sensing) – Solifos BRUsens

핵심 요약

DTS(분포형 광섬유 온도 센싱)는 광섬유 한 가닥을 수십 km 길이의 연속 온도 센서로 사용하는 기술입니다. 스위스 Solifos BRUsens DTS 케이블은 표준형(+85 °C)부터 최대 +300 °C 고온형(BSTE HT), 화재 감지 규격형(BSSA), 누수 감지용 가열형(AHFO)까지 6개 모델로 구성되며, 광섬유를 316L 스테인리스 강관(FIMT)에 밀봉해 고온·고압(최대 300 bar)·화학 환경에서도 장기간 안정적으로 측정합니다.

 

한눈에 보는 Solifos DTS 핵심 사양 (데이터시트 기준)

항목 사양
운용 온도 표준 -40 ~ +85 °C / 중온 최대 +150 °C / 고온 0 ~ +300 °C
측정 방식 Raman · Brillouin DTS, 가열형 AHFO
광섬유 Multi Mode · Single Mode 또는 혼합, 최대 8심 (모델별)
외경 / 중량 2.8 ~ 6.0 mm / 17 ~ 46 kg/km
내압 최대 300 bar (BSTE·BSTE HT)
화재 규격 IEC 60331-25, EN 50200, VdS 승인(BSSA M) / IEC 60332-1·-2(BSSA N)

 

DTS란? 광섬유 한 가닥이 수천 개의 온도 센서가 되는 원리

DTS 계측기는 광섬유에 레이저 펄스를 보내고, 광섬유 각 지점에서 되돌아오는 라만 산란광(Anti-Stokes / Stokes 비율)으로 온도를, 빛이 돌아오는 시간으로 위치를 계산합니다. 그 결과 케이블 전 구간의 온도 분포를 하나의 곡선으로 얻을 수 있어, 점형 센서 수백~수천 개를 설치하는 것과 같은 효과를 냅니다. 광섬유는 전기가 흐르지 않는 수동 소자이므로 폭발 위험 구역, 고전압·강한 전자기장 환경에서도 안전하게 사용할 수 있습니다.

비교 항목 점형 온도 센서 (열전대·RTD) DTS 광섬유 온도 센싱
측정 범위 설치한 지점만 케이블 전 구간, 시스템당 최대 50 km
배선 센서마다 전기 배선 광섬유 1가닥, 현장 전원 불필요
위치 파악 센서 간격 사이는 사각지대 이상 온도 위치를 거리(m)로 표시
환경 내성 전자기 간섭·방폭 조건 영향 EMI 무관, 방폭 구역 적합
유지보수 센서별 교정·교체 수십 년 무보수 운용 설계 (Solifos 자료)

 

국내에서 찾기 어려운 고온 DTS 케이블 – 최대 300 °C, 특수 설계 600 °C

제철·석유화학·발전·지역난방 설비처럼 표면 온도가 100 °C를 넘는 현장에서는 일반 DTS 케이블을 쓸 수 없습니다. 대부분의 DTS 케이블은 플라스틱 외피와 아크릴레이트 코팅 광섬유를 사용해 운용 온도가 +85 °C 안팎에 머물기 때문입니다(Solifos 표준 모델 BSTE도 +85 °C). Solifos는 온도 등급별 전용 구조를 갖춘 고온 제품을 표준 모델로 공급합니다.

일반 DTS 케이블이 고온에서 실패하는 이유와 BSTE HT의 해법

  • 외피 연화·열화 → BSTE HT는 플라스틱 외피 없이 316L 스테인리스 강선이 최외곽을 구성합니다.
  • 광섬유 코팅 열화 (일반 아크릴레이트 코팅은 통상 +85 °C급) → 폴리이미드(Polyimide) 코팅 광섬유로 +300 °C 연속 운용.
  • 충진 젤의 열화와 수소 유입에 의한 광손실 증가 – 라만 DTS의 온도 오차 원인 → 젤 없는(Gel-free) 밀봉 316L 강관과 최적화된 광섬유 여장.
  • 고온에서의 기계적 손상 → 외경 2.8 mm 소형이면서 설치 인장 1,500 N, 압착 600 N/cm, 내압 300 bar.

 

온도 등급별 Solifos DTS 선택

온도 등급 모델 구조 대표 적용
-40 ~ +85 °C (단기 +150 °C) BRUsens DTS BSTE 316L 강관 + 강선 외장 + PA 외피 전력·배관·터널·직매·해저
-40 ~ +150 °C BRUsens DTS BSTE MT 316L 강관 + 강선 외장 + TPE 외피, 150 °C에서 내압 200 bar 스팀 배관, 지역난방, 중온 공정
0 ~ +300 °C BRUsens DTS BSTE HT 폴리이미드 광섬유 + 젤 없는 316L 강관 + 316L 강선 제철·석유화학 고온 설비, 소각로, 지열·유정
-180 ~ +600 °C 프로젝트별 특수 설계 Solifos 적용 범위 기준, 사양 협의 LNG 극저온, 초고온 공정

 

고온 DTS 적용 분야

  • 제철·제강: 고로·전로 주변 설비, 래들·턴디시 이송 구간, 고온 덕트의 과열 위치 감시
  • 석유화학·정유: 반응기·열교환기·플레어 배관의 표면 온도 분포, 보온재 손상 부위 탐지
  • 발전·소각 설비: 보일러 주변, 소각로, 배기 덕트의 열점(Hot Spot) 감시
  • 스팀 배관·지역난방: 장거리 스팀·온수 배관의 보온 불량과 누설 위치 (BSTE MT)
  • 지열정·유정: 지열 온도 프로파일과 유정 생산 모니터링 (Solifos 적용 분야)
  • LNG 극저온 설비: -162 °C LNG 저장·이송 설비 누설 감지 – Solifos 적용 범위 -180 °C

※ 고온 적용 시에는 최고 온도뿐 아니라 온도 순환 횟수, 설치 온도(-5 ~ +50 °C), 고정 방식, 접속부(스플라이스) 위치를 함께 검토해야 합니다.

 

Solifos를 선택하는 이유 – 스위스 광섬유 센싱 케이블 전문 제조사

  • 20년 이상의 특수 광케이블 제조 경험: 스위스 최대 케이블 기업 Brugg Cables의 광섬유 시스템 사업부에서 분사한 스위스 Windisch 소재 제조사로, 통신·군용·분포형 광섬유 센싱(DFOS) 케이블을 생산합니다.
  • DTS·DSS·DAS 전용 케이블 17종: 통신용 케이블을 센서로 전용하는 것이 아니라, 측정 원리별로 설계된 전용 센싱 케이블과 세 가지를 한 케이블로 측정하는 하이브리드 케이블(BSSH V13)을 공급합니다.
  • 316L 스테인리스 강관 광섬유(FIMT): 광섬유를 밀봉된 금속관에 넣어 수분·수소·설치류·압력(최대 300 bar)으로부터 보호합니다.
  • 극한 환경 대응: 적용 온도 -180 °C ~ +600 °C, 화학·방사선 환경까지 고려한 설계 (Solifos 공식 자료 기준).
  • 계측기 조합의 유연성: Raman·Brillouin·Rayleigh 방식 계측기(Interrogator)와 조합하도록 설계되며, 데이터시트에 Brillouin 계수 등 설계값을 제공합니다.
  • 현장 맞춤 공급: 미터 마킹, 루프·팬아웃·커넥터·앵커·브래킷, 스플라이싱 키트, 맞춤 광섬유 사양과 취급 교육을 지원합니다.
  • 대형 인프라 실적: 세계 최장 철도터널인 브레너 베이스 터널(64 km), 뮌헨 지하철 터널, 스위스 Lago Bianco 댐, ETH Zürich 빙하 지진 관측 등.

 

DTS 제품에서 특히 차별화되는 점

  • 온도 등급별 표준 라인업: +85 °C / +150 °C / +300 °C 제품을 표준 데이터시트로 공급 – 특수 주문 없이 고온 설계가 가능합니다.
  • 화재 감지 인증형 제품: 회로 무결성 750 °C(IEC 60331-25), EN 50200, VdS 시스템 승인을 받은 BSSA M.
  • 가열형 AHFO: 구리 도체(25 Ω/km, 연속 8 A)를 내장해 케이블 자체를 가열, 수분·유속에 의한 냉각 차이로 누수를 찾는 특수 케이블.
  • 300 bar 내압·해저 적용: 밀봉 강관 구조로 직매, 관로, 수중·해저 설치에 대응.
  • 브레너 베이스 터널 실적: 세계 최장 철도터널(64 km)에 화재 감지·모니터링용 DTS 케이블과 DSS 케이블을 함께 공급.

 

Solifos BRUsens DTS 제품 라인업 (6종)

모델 구조 외경 / 중량 / 심수 운용 온도 기계·규격 주요 용도
BSTE 316L 강관(젤) + 316L 강선 + PA 3.0~6.0 mm / 18~46 kg/km / 최대 8심 -40~+85 °C (단기 +150) 압착 최대 1,200 N/cm, 300 bar 표준 DTS, 직매·해저
BSTE MT 316L 강관 + 강선 + TPE 4.8 mm / 46 kg/km / 최대 6심 -40~+150 °C 인장 3,000 N, 200 bar@150 °C 중온 공정·스팀
BSTE HT 폴리이미드 광섬유 + 젤 없는 316L 강관 + 316L 강선 2.8 mm / 32 kg/km / 최대 2심 0~+300 °C 압착 600 N/cm, 300 bar 고온 설비
BSSA M (LHD) 젤 없는 316L 강관 + 강선 + FRNC 3.8 mm / 30 kg/km / MM 2심 -40~+85 °C IEC 60331-25, EN 50200, VdS 터널·플랜트 화재 감지
BSSA N (LHD) 비금속, 타이트버퍼 + 아라미드 + FRNC 4.0 mm / 17 kg/km / MM 2심 -40~+85 °C IEC 60332-1·-2, 60754-2, 61034-2 실내 화재 감지
AHFO 316L 강관 + 강선 + 구리 도체 + 이중 PA 4.0 mm / 28 kg/km / 최대 4심 -40~+85 °C (단기 +150) 8 A, 25 Ω/km, 600/1000 V 누수·습도·유속

※ 출처: Solifos BRUsens / BRUsafety 데이터시트 (BSTE HT DB5020 Rev.11, 2025-07-02 등). 모든 케이블 시험은 IEC 60794-1-2 기준. 최신 데이터시트로 최종 확인하십시오.

 

DTS 적용 분야와 추천 모델

적용 분야 감시 목적 추천 모델
도로·철도 터널 천장 포설로 화재 발생 위치 탐지, 스프링클러·환기·방화문 연동 BSSA M, BSSA N
전력 케이블·전력구·공동구 케이블 경로 전체 온도 추세, 과열·화재 위치 BSTE, BSSA 계열
컨베이어 벨트 마찰열로 고장 직전 롤러를 찾아 예방 정비, 화재 예방 BSSA M, BSTE
산업 플랜트 화재 예방 산성·오염·가연성·부식성 유체 환경의 화재 감지 BSSA M, BSTE
고온 공정 설비 +150 °C / +300 °C 설비 열점 감시 BSTE MT, BSTE HT
배관·파이프라인 누설 온도 차이·줄-톰슨 효과로 누설 위치 탐지, 이격 설치 가능 AHFO, BSTE
댐·저수지·제방 가열형 케이블로 침투수·유속 조기 탐지 AHFO, BSTE
저장 탱크·LNG 압력·습도 변화 보완 감시 (방폭 구역은 가열형 제외) BSTE (+ DAS AC1)
지열·유정·환경 지열 온도 프로파일, 토양 수분·물 분배 관리 BSTE, AHFO

 

터널 화재 감지

터널 천장을 따라 센싱 케이블을 설치하면 화재나 과열이 발생한 위치를 즉시 파악할 수 있습니다. 계측기와 방재 시스템을 연동하면 해당 구간의 스프링클러, 환기 설비, 방화문을 원격 제어할 수 있습니다. Solifos는 브레너 베이스 터널에 화재 감지·모니터링용 DTS 케이블을 공급했습니다. 변형 감시가 함께 필요하면 DSS 변형률 센싱 케이블 페이지(내부 링크)를 참고하십시오.

컨베이어 벨트 감시

광산·항만·발전소·시멘트 공장의 장거리 컨베이어는 베어링이 고장 나기 전 롤러에서 마찰열이 먼저 발생합니다. DTS는 컨베이어 전 구간의 온도를 감시해 이상 롤러를 미리 찾고, 분진 화재로 번지기 전에 예방 정비를 가능하게 합니다.

누설 감지 – 가열형 AHFO

누출 유체와 주변 온도 차이가 충분하거나 고압 가스가 새면서 냉각(줄-톰슨 효과)이 생기면 일반 DTS로 누설 위치를 찾을 수 있습니다. 온도 차이가 거의 없는 댐·제방·저수지는 AHFO 케이블에 전류를 흘려 일정하게 가열한 뒤, 물이 스며든 구간에서 열이 더 빨리 빠져나가는 현상으로 침투수를 찾습니다. 진동 기반 누설 감지는 DAS 음향·진동 센싱 케이블 페이지(내부 링크)를 참고하십시오.

 

DTS 케이블 선정 가이드

검토 항목 확인 내용
온도 범위 정상 운용 최고·최저 온도, 단기 피크 온도, 온도 순환 → +85 / +150 / +300 °C 등급 결정
측정 목적 추세 감시, 화재 감지(LHD 규격 필요 여부), 누설 감지(가열 필요 여부)
설치 방식 관로·직매·구조물 부착·매립·수중, 고정 간격과 브래킷
환경 화학 물질, 방폭 구역, 설치류, 수압, 방사선
광섬유 Multi Mode(라만 DTS 일반) / Single Mode(브릴루앙·장거리), 예비 심수
계측기 사용할 DTS 계측기 방식·거리·공간 분해능, 커넥터 형식
규격 IEC 60331-25, EN 50200, IEC 60332, VdS 등 요구 여부

 

자주 묻는 질문 (FAQ)

Q. DTS(분포형 광섬유 온도 센싱)란 무엇인가요?

  1. DTS는 광섬유 한 가닥 전체를 온도 센서로 사용해, 케이블을 따라 수 km~수십 km 구간의 온도 분포를 연속으로 측정하는 기술입니다. 계측기가 광섬유 안에서 되돌아오는 라만(Raman) 산란광을 분석해 온도와 위치를 함께 계산합니다.

Q. Solifos DTS 케이블은 몇 °C까지 사용할 수 있나요?

  1. 표준 모델 BSTE는 운용 +85 °C(단기 +150 °C), 중온형 BSTE MT는 +150 °C, 고온형 BSTE HT는 +300 °C까지 운용할 수 있습니다. Solifos는 프로젝트에 따라 -180 °C 극저온부터 +600 °C 고온까지의 적용을 제시하므로 특수 조건은 별도로 협의합니다.

Q. 일반 DTS 케이블을 고온 설비에 쓰면 왜 안 되나요?

  1. 일반 케이블은 플라스틱 외피와 아크릴레이트 코팅 광섬유를 사용해 보통 +85 °C 안팎이 한계입니다. 그 이상에서는 외피가 연화되고, 광섬유 코팅이 열화되며, 수소 유입으로 광손실이 커져 온도 측정 오차가 생깁니다. BSTE HT는 폴리이미드 코팅 광섬유, 젤 없는 316L 강관, 플라스틱 외피가 없는 강선 구조로 이 문제를 해결했습니다.

Q. DTS 케이블을 터널·플랜트 화재 감지(LHD)에 쓸 수 있나요?

  1. 네. BRUsafety LHD 계열인 BSSA M은 FRNC 외피에 IEC 60331-25(750 °C 회로 무결성), EN 50200을 충족하고 VdS 시스템 승인을 받았습니다. 비금속형 BSSA N은 IEC 60332-1/-2 난연, IEC 60754-2, IEC 61034-2 저연 기준을 충족합니다.

Q. DTS로 누수나 누유를 감지할 수 있나요?

  1. 가능합니다. 누출 유체와 주변의 온도 차이 또는 고압 가스의 줄-톰슨(Joule-Thomson) 냉각을 이용합니다. 온도 차이가 작은 댐·제방·저수지에는 구리 도체로 케이블을 가열해 수분에 의한 냉각 차이를 측정하는 가열형 BRUsens AHFO를 사용합니다.

Q. DTS 케이블만 설치하면 온도를 읽을 수 있나요?

  1. 아닙니다. 케이블은 센서 역할을 하며, 온도값을 계산하는 DTS 계측기(Interrogator)와 경보·표시 소프트웨어가 필요합니다. Solifos 케이블은 라만 및 브릴루앙(Brillouin) 방식 DTS 계측기와 조합하도록 설계되어 있습니다.

Q. DTS로 몇 km까지 측정할 수 있나요?

  1. Solifos 자료 기준으로 한 시스템이 최대 50 km 구간을 측정점 수의 제한 없이 감시할 수 있습니다. 실제 거리와 공간 분해능, 측정 주기는 연결하는 계측기 사양에 따라 정해집니다.

Q. DTS의 온도 정확도는 어느 정도인가요?

  1. Solifos는 라만 계측기로 광섬유 모든 지점의 온도를 0.1 °C 정확도로 감시할 수 있다고 안내합니다. 정확도는 계측기 성능, 측정 시간, 거리에 따라 달라지므로 계측기 사양으로 확정해야 합니다.

Q. 전력 케이블이나 전력구 온도 감시에 적용할 수 있나요?

  1. 네. 강선 외장형 BSTE를 전력 케이블과 나란히 포설하거나 관로에 넣어 케이블 경로 전체의 온도 추세와 과열 위치를 감시할 수 있습니다. 실내 전력구·공동구의 화재 감지에는 난연 규격을 갖춘 BSSA 계열을 검토합니다.

Q. 한국에서 Solifos DTS 케이블 견적과 기술자료를 받을 수 있나요?

  1. 네. 위트솔루션즈에 측정 목적, 최고·최저 온도, 설치 길이, 설치 방식, 사용할 계측기를 알려주시면 적합한 모델과 데이터시트, 견적을 안내해 드립니다.

 

DTS 데이터시트 다운로드

  • BRUsens DTS BSTE (PDF, EN)  https://solifos.com/wp-content/uploads/2023/10/Solifos_3-50-1-001_en-1.pdf
  • BRUsens DTS BSTE MT (PDF, EN)  https://solifos.com/wp-content/uploads/2023/10/Solifos_3-50-1-002_en.pdf
  • BRUsens DTS BSTE HT (PDF, EN)  https://solifos.com/wp-content/uploads/2023/10/Solifos_3-50-1-032_en.pdf
  • BRUsafety LHD BSSA M (PDF, EN)  https://solifos.com/wp-content/uploads/2023/10/Solifos_3-50-1-007_en.pdf
  • BRUsafety LHD BSSA N (PDF, EN)  https://solifos.com/wp-content/uploads/2023/10/Solifos_3-50-1-008_en.pdf
  • BRUsens AHFO (PDF, EN)  https://solifos.com/wp-content/uploads/2023/10/Solifos_SE-01-02_3-50-1-022_en-1.pdf

 

관련 센싱 케이블

  • DSS 광섬유 변형률 센싱 케이블  https://www.witsolutions.co.kr/solifos/dss-fiber-optic-strain-sensing/
  • DAS 광섬유 음향·진동 센싱 케이블  https://www.witsolutions.co.kr/solifos/das-fiber-optic-acoustic-sensing/
  • Solifos 광섬유 센싱 케이블 (DFOS)  https://www.witsolutions.co.kr/solifos/fiber-optic-sensing-cable/

 

Solifos DTS 케이블 국내 공급 및 기술 상담 – 위트솔루션즈

위트솔루션즈는 스위스 Solifos AG의 한국 공급 파트너(대리점)로서 DTS 센싱 케이블의 제품 선정, 데이터시트·기술자료 제공, 설치 방식 검토와 프로젝트 견적을 지원합니다. 아래 정보를 함께 보내주시면 검토가 빨라집니다.

  • 측정 목적(추세 감시·화재 감지·누설 감지)과 최고·최저 온도
  • 설치 길이, 설치 방식(관로·직매·부착·매립)
  • 광섬유 종류·심수, 사용 예정 DTS 계측기
  • 요구 규격(화재·방폭 등)과 프로젝트 일정

 

출처

  • Solifos – Temperature Control  https://solifos.com/en/produkte/temperature-control/
  • Solifos – Leakage Detection  https://solifos.com/en/produkte/leakage-detection/
  • Solifos – Sensing  https://solifos.com/en/sensing/
  • Solifos – Brenner Base Tunnel  https://solifos.com/en/brenner-base-tunnel-monitoring/
  • Solifos – Sensing 데이터시트  https://solifos.com/en/downloads-sensing/