1. 서 론

미소진동 모니터링 시스템의 일반적인 구성은 센서, 데이터획득장치(Data Acquisition, DAQ), 데이터 전송장치 그리고 중앙서버 등으로 이루어진다(Xiao et al., 2016). 미소진동용 센서로 지오폰(geophone)과 가속도계(accelerometer)가 주로 사용되며, 일(축)방향과 삼(축)방향 센서로 구분할 수 있다. 미소진동 센서로 전자기 유도형이나 압전소자(piezoelectric element)를 이용한 압전세라믹형 센서가 사용되며 모니터링 대상 지반구조물의 미소진동신호를 검출할 수 있는 충분한 내구성과 감도를 가져야 한다(Cheon and Jung, 2018). 암반공학분야에서 요구되는 센서 사양은 지오폰의 경우 80 V/m/s이상의 감도를 가져야 하고, 가속도계의 경우 1 V/g (g: 가속도 단위. 1g ≒ 9.8 m/s²)이상의 감도를 가져야 한다. 지오폰의 경우 낮은 주파수 대역에서 사용하기 적합하나 1 kHz이상의 주파수 대역에서는 적합하지 않다. 반면 가속도계는 상대적으로 넓은 주파수 대역에서 사용하기 적합하나 낮은 주파수 대역에서는 감도가 좋지 않다는 특징이 있다(Xiao et al., 2016, Cheon and Jung, 2018). 센서에서 획득한 아날로그 신호는 일정한 처리를 거쳐 디지털 신호로 변환되고 이때의 처리방식은 모니터링 결과에 매우 큰 영향을 미치게 된다. 또한, 데이터를 수집하는 과정에서 측정되는 노이즈는 측정결과의 신뢰도를 낮추고 결과해석에 부정적인 영향을 미친다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 필요한 작업이 시그널 컨디셔닝이다.

시그널 컨디셔닝은 데이터 수집의 한 과정이며 이때 사용되는 기기가 시그널 컨디셔너이다. 시그널 컨디셔닝의 목적은 신호를 변환, 선형화, 증폭, 필터링, 여기(excitation) 등의 기능을 통해 보다 정밀한 측정과 정확한 데이터 수집을 가능케 하는 것이다. 시그널 컨디셔닝에서 신호 변환이란 다양한 센서에서 생성되는 신호를 연결된 기기에서 사용할 수 있도록 변환하는 것을 의미한다. 신호 변환을 통해 생성된 신호와 목적으로 하는 물리적 측정치의 선형 관계가 낮을 경우 정확도를 높이기 위해 선형화를 사용한다. 또한, 신호의 세기가 작아 처리하기 힘든 경우 증폭을 통해 신호의 크기를 늘리며, 이때 증폭은 해상도(resolution)를 늘리거나 신호 대 잡음(signal noise ratio)의 비율을 늘리는 두 가지 방법이 있다. 필터링은 유효한 데이터를 제외한 노이즈를 차단하여 보다 정확한 신호처리를 가능하게 하며, 여자는 다수의 센서들의 작동을 위한 일정 형태의 자극이 필요한 데, 이를 수행하는 것을 말한다. 국내에서 개발되어 사용 중인 미소진동 모니터링 시스템은 한국지질자원연구원(KIGAM, 2006; KIGAM, 2018), 소암컨설턴트(Kim et al., 2011) 등이 있다. 국내에서 개발된 시스템의 기본 구성은 유사하며, 한국지질자원연구원에서 개발한 시스템은 음향방출음(Acoustic Emission) 측정을 위한 AE 측정용 압전 센서와 미소진동 측정을 위한 가속계가 사용되며, 소암컨설턴트의 경우는 미소진동 측정을 위한 지오폰을 사용하고 있다.

근래 광산안전문제의 대두로 인해 전술한 국내 개발 미소진동 모니터링 시스템은 현재는 주로 광산에서 활용이 되고 있으며, 이 경우 모니터링 시스템에 공급되는 전기품질, 분진 및 습도 등의 주변 환경 등에 대한 영향도 다른 요인과 함께 중요하게 고려되어야 할 사항이다. 특히 고감도 센서를 사용하는 경우 센서 본연의 성능을 충분히 활용하기 위해 고품질의 작동전압의 제공과 함께 센서를 통한 신호 대 잡음비가 높은 신호의 안정적 취득이 중요하다. 본 기술보고에서는 센서로부터 획득된 신호의 신뢰도 향상을 목적으로 수행되었던 시그널 컨디셔너의 작동전압 기능향상에 대해 전자공학적 측면을 고려하여 기술하였다. 이는 암반공학분야에 다소 생소할 수 있으나 신호 획득에 있어 중요한 고려요소로, 향후 관련 연구나 제품 개발 등을 수행하는 분들에게 정보를 제공하는 데 그 목적이 있다.

2. 기 개발 모니터링 시스템

2.1 모니터링 시스템 구성현황

한국지질자원연구원(2006)에서 개발한 기존 미소진동 모니터링 시스템의 구성은 Fig. 1과 같고 각 구성품의 사양은 Table 1과 같다. 컴퓨터를 기반으로 하여 고속샘플링이 가능한 자료획득장치(Data Acquisition, DAQ), 자료획득장치 간 동기화를 위한 새시, 센서 그리고 센서와 자료획득장치의 호환성을 위한 시그널 컨디셔너로 구성된다. Fig. 2는 기존 개발된 두 종류의 미소진동 모니터링 시스템을 보여준다.

Fig. 1.

Composition of microseismic monitoring system

Fig. 2.

Pre-developed microseismic monitoring system (KIGAM, 2006, KIGAM, 2018)

Table 1. Configurations of pre-developed microseismic monitoring system component (KIGAM, 2006)

미소진동 모니터링 시스템에 사용된 센서는 캐나다 ESG 사의 압전형 일축 가속도 센서(A1-30)이고 사양과 배선도를 확인한 결과 Fig. 3과 같은 조건을 만족해야 한다. 시그널 컨디셔너의 PCB(Printing circuit board)는 총 12개의 채널에 안정적인 DC 전압을 공급해야 하므로 위의 조건을 참고하여 Fig. 4와 같이 제작하였다. 또한, DAQ는 2선, 센서는 3선의 배선이 필요하므로 이들의 작동전압에 부합하도록 구성하였다.

Fig. 3.

Wiring diagram of microseismic sensor

Fig. 4.

PCB of pre-developed signal conditioner

또한, 센서와 DAQ, 시그널 컨디셔너 등의 주요 구성요소와 함께 외부 입력전압을 센서의 작동전압인 20 V로 감압 시켜주는 전압 강하장치(Fig. 5(a)) 그리고 외부 전원에서 들어오는 전기노이즈를 필터링하기 위한 노이즈 차폐 변압기(Fig. 5(b))도 추가적으로 구성되어있다. 외부전원은 일반적으로 교류 220 V가 사용되고 이때 다른 장치들에 의한 전압강하를 고려하여 전압 강하장치를 통해 입력되는 전압을 기본적으로 32 V로 결정하였으며, 각 채널별 전압조절이 가능하다. 노이즈 차폐변압기의 용량은 75 VA, 주파수는 60 Hz이며 접지 전위차가 다르거나 접지가 불가능한 곳에 사용해도 노이즈를 효과적으로 방지 할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 광산과 같이 고압의 전력을 사용하거나 발파 등의 외부 영향이 큰 환경에서는 전기적 노이즈도 같이 증가하므로 고사양의 노이즈 차폐 변압기의 사용이외에도 무정전 전원 장치(Uninterruptible Power Supply, UPS), 자동 전압 조정기(Automatic Voltage Regulator, AVR)와 같은 장비를 사용하거나 다른 장치에 접지하는 등의 방안이 필요한 경우가 있다.

Fig. 5.

Extra components of microseismic monitoring system

2.2 기존 시그널 컨디셔너 현황

기존 시그널 컨디셔너의 경우 센서 신호선의 단선 또는 연장을 위해 연결하거나 센서 종단 연결 등의 사유로 간혹 미소진동과 관련 없는 미세한 진폭을 갖는 주기적인 신호와 노이즈가 수신되고 채널 간 출력 전압 편차가 발생하는 현상이 일부 존재하였다. 미세한 진폭의 주기적 신호와 노이즈 등은 현장 계측작업에 크게 영향을 주지 않지만, 사용하는 고감도 (Table 1의 감도 30 V/g, 측정범위 ± 5 V) 센서의 성능을 최대한 활용하기 위해 이들 영향을 최소화할수록 좋다. 또한, 복수의 채널을 사용하여 모니터링을 할 경우 임의의 채널 수신 신호가 인접 채널에 미세하게 영향을 미치는 누화(cross talk) 현상이 발생하는 등의 데이터 신뢰도를 낮출 수 있는 요인들이 존재하였다. 주기적인 신호의 발생은 전원의 교류성분이 원인일 가능성이 높고, 센서와 연결되지 않은 채널들에서도 인접채널의 수신된 센서 신호의 영향을 받는 누화 현상은 각 채널의 기준 전압, 전원 설정 또는 종단처리(termination)가 서로 다를 때 발생할 수 있는 것으로 분석되었다.

3. 노이즈 저감형 미소진동 시그널 컨디셔너 제작

3.1 기존 시스템 노이즈 상태

장비의 전원 종류에 의한 노이즈 상태를 확인하기 위하여 내부, 외부 전원을 각각 입력 후 동일한 채널에서의 출력 전원과 미소진동 시스템의 수신 신호를 확인하였다. Fig. 6은 내부 전원을 연결 후, 오실로스코프를 이용하여 시그널 컨디셔너의 직류 전원 출력 값을 측정한 결과를 보여준다. Fig. 6(a)에서와 같이 280 mV의 전압(흰색 화살표)이 측정되었으며 Fig. 6(b)에서는 약 11 µs의 특정 주기 임펄스(흰색 화살표)가 발생함을 알 수 있다. Fig. 6(c)는 구간 필터기능을 사용하지 않은 상태에서 60 Hz 전원 노이즈의 정현파와 임펄스 형태의 전기 잡음을 나타낸 것이다. 시스템 및 장비 구성 중 물리적인 요인이 노이즈 발생이 원인일 경우 불규칙한 패턴의 노이즈가 관찰되지만, Fig. 6과 같이 일정한 주기를 가지고 발생하는 신호가 계측되는 경우 공급 전원에서 유입된 교류 전원 특성을 원인으로 추정할 수 있다(Seon et al., 2018). 기존의 미소진동 모니터링 시스템은 정전압 출력과 교류 전원에서 유입되는 전기적 특성 노이즈를 제거하기 위해 입력전원 하단부에 전기적 특성 노이즈 필터를 구성하고 있다(Fig. 1). 이때 교류 전원에서 유입되는 전기적 특성 노이즈는 다양한 주파수 성분을 포함하며, 공급되는 시스템의 신호를 해석하기 위한 주파수 범위에 따라 이에 적합한 교류전원 필터링 방법으로 적정 용량의 콘덴서를 사용하여 전원에서 유입되는 노이즈를 제거한다. 그러나 동적범위(Dynamic Range)가 넓거나 외부 노이즈에 민감하고 광산과 같은 외부 환경변수가 많이 발생하는 것을 고려할 때, 미소진동 모니터링 시스템의 정전압 특성을 향상시키고 교류전원에서 유입되는 전원 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있는 시스템 구성은 전체 시스템의 계측신뢰도로 보다 향상 시킬 수 있다.

Fig. 6.

Power noise in previous microseismic system

3.2 전원에 따른 노이즈 검토

3.2.1 내부 전원

공급되는 전원의 특성에 따른 노이즈 특성을 검토하기 위해 신호출력경향(level-trend), 시간에 따른 신호(Time signal) 그래프를 검토하였다. 신호출력경향, 시간에 따른 신호는 미소진동 모니터링용 소프트웨어인 AEMS Solution에서 제공하는 정보로, 신호출력경향은 전체 채널에 대한 각각 센서의 배경 출력 전압 또는 획득 신호 전압을 시간에 따라 제공하며, 시간에 따른 신호는 개별 센서마다 시간에 따른 연속된 신호를 제공한다(Cheon et al., 2014). 시스템에 내부 전원(시스템 전체에 입력된 교류 220 V를 전압강하장치, 노이즈 차폐장치를 통해 제공되는 전원)을 입력하고 1번, 2번 채널에 센서를 연결하여 기준 전압 크기를 측정하였다. Fig. 7에서 제시된 신호출력경향 그래프에서 센서가 연결되지 않은 3번, 4번 채널은 약 2 mV에서 5 mV 사이의 전압이 측정되었고 센서가 연결된 1번 채널은 약 9 mV, 2번 채널은 8 mV의 전압이 측정되었다. 1번 채널과 2번 채널 사이의 기준 전압의 차이는 제작된 센서의 임피던스 매칭 등에 원인이 있는 것으로 판단된다. Fig. 8은 센서가 연결된 채널의 시간에 따른 신호 그래프로, 1번 채널 신호에 비해 3번 채널의 신호가 다소 불안정하게 나타났다. 본 실내실험에서 측정되는 전압은 제작된 시그널 컨디션의 채널 별 상태, 접지, 진동 등의 주변 환경에 영향을 받는다. 그러나 필터링 기능의 사용과 함께 주변 환경을 최적화한 경우 기준 전압에서 1 mV ~ 2 mV 내외의 차이를 보이는 것이 보고된바 있다(KIGAM, 2006). 본 보고에서는 광산현장의 열악한 환경을 고려하여 주변 환경 조건의 최적화 없이 실험을 수행하였다.

Fig. 7.

Level-trend of channels with sensors(ch1 & ch2) and without sensors(ch3 & ch4) when system connected with internal power

Fig. 8.

Time signal graph with internal power

3.2.2 외부 전원

3.2.1에서와 같은 방법으로 외부에서 직접 시그널 컨디셔너에 전원을 입력하여 채널 별 신호출력경향과 시간에 따른 신호를 확인하였다. 신호출력경향 결과로 내부 전원을 입력했을 때와 같이 센서가 연결된 채널(3번과 4번 채널)은 센서가 연결되지 않은 채널(1번과 2번 채널)보다 수 mV 높은 전압값이 측정됨을 알 수 있다(Fig. 9). 정전압 특성이 좋은 외부전원(Power Supply: UNICONTECH UP3005T)에서 DC 32V를 Fig. 11(파란색 선 내부)의 정전압출력(constant voltage output) 기능부를 대체하여 센서 기능부에 직접 입력했을 때, 신호출력경향 그래프를 Fig. 9에 나타내었다. Fig. 9에서 채널 1과 채널 2에 센서가 연결되었을 때, 약 5mV를 중심으로 미소진동 신호 전압 수준(voltage level)이 측정되었으며, Fig. 7 그래프와 비교하였을 때, 외부 노이즈에 대해 전압 수준이 향상되었으며, Fig. 9의 전원 노이즈 상태가 안정적인 것을 확인할 수 있다. Fig. 10은 시간에 따른 신호에서 미소진동 센서 수신 신호의 전압 수준을 모니터링한 것이며, 시간에 따른 신호 결과로 4채널 모두에서 내부 전원을 사용 후 측정된 Fig. 8보다 외부 전원을 사용 후 측정한 신호가 시간에 따라 보다 안정적인 모습을 보여준다. 기존의 내부전원과 정전압 특성이 고려된 외부전원을 사용한 비교 실험으로부터 전압 특성이 개선될 경우, 보다 안정적인 기본 전압이 수신됨으로써 미소진동 시스템의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

Fig. 9.

Level-trend of channels with sensors(ch3 & ch4) and without sensors(ch1 & ch2) when system connected with external power

Fig. 10.

Time signal graph with external power

3.3 노이즈 개선

3.3.1 전원 노이즈 개선

기존 전원부는 AC(220 V)를 입력 받은 변압기에서 교류전압 AC 출력 32V를 수동소자를 이용하여 정전압 32V를 출력하는 구조이다(Fig. 11). 이때 사용되는 수동소자는 출력 전압을 사용하는 용도에 적합하게 전원으로 인한 영향을 최소화하도록 설계되어야 한다. 가속도 센서를 사용하는 미소진동 모니터링 시스템의 특성상 전원에서 유입되는 교류신호를 방지하고자 다양한 콘덴서가 사용되었다. Fig. 11의 기존 전원부가 수동소자를 이용하여 정전압을 출력함으로써 발생하는 일부 저주파, 고주파 성분으로 인해 미세한 주기적인 전원 노이즈가 발생하는 것을 3.2.1에서 확인하였다. 따라서 3.2.2에서 확인한 외부전원에 따른 신호출력경향과 시간에 따른 신호특성을 향상시키고자 Fig. 12(a)와 같이 AC/DC 어댑터를 구성하고 DC/DC 컨버터를 설계하여 센서에 공급되는 전원과 바이어스(bias) 전원의 정전압을 공급함으로써 기존의 전원 노이즈를 개선하였다. Fig. 12(b)는 개선된 전원 공급장치의 프로토타입으로 미소진동 센서에 전원과 바이어스(bias) 전원을 공급하기 위해 DC/DC 컨버터를 모듈화 후, 1개의 채널당 1개의 DC/DC 컨버터가 적용된 4채널 정전압 출력(constant voltage output) 기능부와 센서의 수신감도(sensitivity)를 향상시키기 위해 커넥터와 임피던스 매칭이 적용된 기능 모듈로 구성하였다. Fig. 11(b)와 Fig. 12(b), 12(c)를 비교하면 전원 공급부와 커넥터의 크기가 효과적으로 개선됨을 알 수 있다.

Fig. 11.

Pre-developed power structure of microseismic monitoring system

Fig. 12.

Improved power structure

미소진동 모니터링 시스템의 전원구조를 변경한 후 출력 채널을 DC 커플링 조건에서 고속 푸리에변환(fast fourier transform) 후 0 Hz ~ 100 khz의 스펙트럼을 분석한 결과와 신호출력경향, 시간에 따른 신호 측정결과는 Fig. 13과 같다. Fig. 13(a) 상단에서 주기적으로 측정된 노이즈가 제거된 것을 확인하였고, Fig. 13(a) 하단의 DC 전원 출력 스펙트럼에서 노이즈는 약 –40 dBm 이하, 신호 대 잡음비는 약 –20 dBm으로 일정하게 측정된 결과를 확인하였다. Fig. 13(b)에서는 센서가 연결된 채널과 연결되지 않은 채널사이에서 각 채널 간 발생했던 기준 전압 차이(10 mV 이내)와 초기 기준 전압 수준(약 10 mV ~ 20 mV)이 Fig. 12(b) 프로토타입을 적용하여 신호출력경향 그래프를 모니터링 했을 때, 채널 간 기준전압 차이는 발생하지 않았으며, 각 채널의 초기 기준 전압 레벨은 약 1 mV를 중심으로 ±1 mV 범위에서 안정적인 전압 레벨을 유지하였다. Fig. 13(c)는 Fig. 13(b)와 동일 조건에서 시간에 따른 신호를 이용하여, 장비와 개선된 프로토타입을 비교한 것으로 노이즈 특성이 효과적으로 개선된 것을 알 수 있다. Fig. 13(d)은 이전 장비에서 붉은색 원 부분에 나타났던 미세한 불규칙 스파이크(spike) 노이즈가 개선된 프로토타입에서는 채널이 연결되지 않은 상태로 채널 1에서 채널4까지 전원 연결 유무에 대한 반복 실험하였을 때에도 특이 사항이 나타나지 않음을 확인하였다.

Fig. 13.

Improvements of noise due to change of power structure (up: before improved, down: After improved)

3.3.2 누화현상 개선

기존에 개발된 미소진동 모니터링 시스템에서 발생하던 누화현상을 정전압 특성과 각 채널 간 노이즈 간섭이 고려된 개선된 프로토타입(Fig. 12(b))을 상대 비교하기 위해 동일한 조건에서 채널 1과 채널 3의 미소진동 음향센서에 외부 자극을 주었을 때, 수신된 신호를 시간에 따른 신호 그래프로 나타낸 결과가 Fig. 14와 같다. Fig. 14 결과는 미소진동 음향센서가 1번, 2번 채널과 연결된 경우와 3번, 4번 채널에 연결된 경우로 나누어 실험을 진행하였다. 센서가 1번, 2번 채널과 연결된 경우에는 1번 채널에 자극을 가하고 3번, 4번 채널에 경우에는 3번 채널에 자극을 가해 주변 채널에 발생하는 누화현상의 개선 정도를 관찰하였다. 개선 전인 Fig. 14(a)와 14(b)에서 볼 수 있듯이 1번 채널과 3번 채널의 음향센서에 외부 자극을 가하면 간혹 채널 2와 채널 4에서도 동시에 영향을 받는 누화현상이 관찰되었다. 그러나 개선된 프로토타입(Fig. 12(b)가 적용된 시스템에서 Fig. 14(a), 14(b)와 동일 조건으로 실험을 진행했을 때, Fig. 14(c), 14(d)에 나타난 것처럼, 영향이 없거나, 매우 미약한 반응(약 1 mV 이하)이 검출되어 개선 전과 비교했을 때 확연히 누화현상이 감소한 것을 알 수 있다.

Fig. 14.

Measurement of crosstalk noise (when stimulated ch1 and ch3)

3.4 제작된 노이즈 저감형 시그널 컨디셔너 프로토타입

전술한 정적압 특성과 노이즈 저감 성능을 향상시킨 4채널 시그널 컨디셔너 프로토타입은 Fig. 15(a)와 같다. 정전압 특성을 향상시키기 위해 적용된 DC/DC 컨버터 크기는 20 mm × 43 mm이고 출력 전압은 20 V ~ 32 V, 출력 전류는 3 A까지 가능하다. Fig. 15(a)는 기존 미소진동 시스템의 전원 노이즈 특성을 비교 검증하기 위해 제작된 프로토타입으로 4개의 DC/DC 컨버터로 구성된 4채널 시그널 컨디셔너의 정전압 출력과 바이어스 전압을 공급하는 모듈이며, Fig. 15(b)는 캐나다 ESG 사의 압전형 일축 가속도 센서(A1-30)의 신호감도(sensitivity) 특성 향상을 위해 임피던스 매칭 회로를 포함한 시그널 컨디셔너의 커넥터 모듈이다. Fig. 15(a)와 15(b)는 기존 시그널 컨디셔너 시스템 장비에 호환시켜 성능 검증을 위해 제작된 것이다. 따라서, 연결부위(connector loss)로 인해 발생되는 센서의 수신신호 감도를 향상시키기 위해, Fig. 15(c)와 같이 전원부와 커넥터가 통합된 단일 모듈을 추가로 제작하였다. 개선된 시그널 컨디셔너 분리형 프로토타입과 통합형 프로토타입은 시스템 적용 현장의 특성을 고려한 구성 요구사항에 따라 구현될 수 있을 것으로 예측된다. Fig. 15(a)와 15(b)는 각각 100 mm × 50 mm 크기이며, 단일 보드로 통합된 Fig. 15(c)는 90 mm × 70 mm 크기로 제작되어 현장 활용에 편리하게 적용이 가능할 것으로 판단된다.

Fig. 15.

Developed prototype of noise attenuated signal conditioner(SC) for micro seismic monitoring system

4. 결 언

본 기술보고에서는 고감도 센서를 사용하는 기존에 개발된 미소진동 모니터링 시스템의 기능을 향상시키고자 새로운 방식의 노이즈 저감형 시그널 컨디셔너를 개발하였다. 기존 방식의 시그널 컨디셔너가 내부에 강압장치와 노이즈 차폐장치를 사용하고 있음에도 불구하고, AC 전원의 사용에 따라 발생할 수 있는 문제점이나 광산현장의 전원 품질의 외부환경 등에 영향을 받을 수 있다. 이에 본 기술보고에서는 기존 제작된 시그널 컨디셔너에 대한 여러 전자공학적 실험을 통해 전원 노이즈, 누화 현상에 의한 노이즈 등을 확인하고 그에 대한 개선 결과를 제시하였다. 따라서 이후에 수행될 미소진동 모니터링은 기존에 비해 외부 환경에 덜 영향을 받으며, 신호 대 잡음비가 향상된 보다 신뢰성 있는 결과를 기대할 수 있을 것으로 기대된다.

미소진동 모니터링 시스템 개발 측면에서의 향후 추가적으로 개선할 사항으로는 평균적으로 약 0.5 dB 정도 발생하는 연결 장치(connector loss) 개선과 미소진동 센서 제조사에서 권고하는 50 Ω 종단처리 조건을 적용한 임피던스 최적화가 있다. 연결 장치에서 발생하는 dB 손실을 줄이기 위해서는 기판탑재방식(on-board)이 적당할 것으로 판단된다. 향후 변경된 기판탑재형을 설계, 제작한 후 시그널 컨디셔너의 전기적 특성분석을 통해 임피던스를 최적화하여 개선하는 것이 적합할 것이라 예상하고 있다.