We envision
water digitalization
through
most advanced
optical system and analysis.
01 Signal Amplification Technology
Elongated Optical Path Lengths
with Chaotic Scattering
The.Wave.Talk은 샘플을 통과하는 레이저의 광경로 길이를 증폭하는 CSMS™(Chaotic Scattering Material and Structure)를 개발했습니다. 결과적으로, 증폭된 광경로는 레이저가 샘플 내의 전체 영역을 커버 하도록 하여, 낮은 농도의 이물질에서도 빛의 산란을 일으켜 높은 정확도와 정밀도로 이물질을 탐지할 수 있습니다.
빛이 지나는 영역에서 발생하는 단일 산란 현상에 의존하는 기존 기술과 비교하여, The.Wave.Talk의 기술은 최대 10배 낮은 농도의 이물질 탐지를 가능하게 하며, 크기를 3배 줄여 컴팩트한 측정 장비 구현을 달성하고, 세균 측정의 정밀도를 15배 이상 향상시킵니다.
Single Scattering
기존 기술들은 일반적으로 직선의 레이저 빔을 사용하기 때문에,
샘플의 일부분에 존재하는 이물질에서만 단일 산란이 일어납니다.
제한된 빛의 산란으로 인해 낮은 농도의 이물질 검출이 매우 어렵습니다.
Chaotic Scattering
The.Wave.Talk의 CSMS™ 기술은 샘플 홀더의 경계에서 다중 빛 산란을 가능하게 하여 레이저가 샘플 내의 모든 영역을 커버할 수 있게 합니다. 이는 이물질에서 발생하는 산란 현상을 증폭해 낮은 농도에서도 이물질을 검출할 수 있게 합니다.
02 Signal Analysis Technology
Precise & Real-time
Speckle Analysis with AI Algorithms
매질을 통과한 레이저는 광겨로 차이에 따른 상쇄 및 보강 간섭이 일어나 특정 스페클 영상(Speckle Image)을 생성합니다. 매질이 안정화 되어 있으면 생성되는 스페클 영상은 시간에 따라 변화가 없으나, 매질 내 이물질의 활동이 있으면 시간에 따라 변화하는 스페클 영상을 생성합니다. 산란 신호의 변화를 이미지 센서로 실시간 측정하여 이미지 간의 산술적인 상관값을 계산하면 이물질의 양을 정량화 할 수 있습니다. 이물질에 종류에 따라 스페클 영상 변화의 패턴이 달라지기 때문에 AI 기술을 접목하면 이물질의 종류도 구분 가능합니다.
The.Wave.Talk은 스페클 영상과 AI 기술을 통해 초저농도(<100cfu/ml)의 박테리아까지 구분 가능합니다. 이러한 신호 분석 기술은 측정 센서에 물때나 흠집이 생기더라도 스페클 영상 분석에 영향을 주지 않고, 광원 세기 변화의 영향으로부터도 자유로워 유지보수가 필요없습니다. 또한 컴팩트한 측정 장비로 인해 저전력의 간소화된 전원장치를 이용할 수 있습니다.
Static Pattern
in Distilled Water
Dynamic Pattern
in Contaminated Water
오염된 물은 물속의 이물질의 활동으로 시간에 따라 변하는 스펙클 패턴을 생성합니다. 이 패턴의 변화는 이물질의 농도에 비례하여, 스펙클 패턴의 분석을 통해 이물질의 정량화가 가능합니다.
입사 빛과 매질을 투과하며 발생한 다중산란에 의해 생성되는 스페클 영상은 선형적 관계를 갖기 때문에, 깨끗한 물에서는 시간에따라 변화가 없는 정적 스페클 영상이 생성됩니다.
03 Miniaturizing Technology
1/10 size ASIC Chip and
1/5 size Laser
with Improved Performance
기존 수질센서의 주요구성품인 CMOS 카메라와 MCU (수질값 연산부)를 일원화한 ASIC 칩(주문형반도체) 개발하여 획기적으로 소형화에 성공하였습니다. 또한 레이저 출력을 일정하게 유지하기 위한 레이저 구동 회로와 레이저 크기를 줄이는 모듈 설계 하여 작고 성능이 개선된 레이저를 개발하였습니다. 이러한 소형화 기술을 통해 본 수질 센서는 관망, 멤브레인 등의 인프라에서부터 스마트가전 내 탑재까지 수질과 관련 모든 접점에 부담없이 적용할 수 있습니다.
