RFID 태그는 금속 공구와 장비에서 읽히는가

금속용으로 설계된 태그라면 금속 면에서도 문제없이 읽힙니다. 반대로 일반 라벨 태그를 강판에 그대로 붙이면 아예 읽히지 않는 경우가 흔합니다. 갈림길은 안테나 물리에 있지, 태그 가격이나 리더 등급에 있지 않습니다.

다만 미리 밝혀 둘 예외가 하나 있습니다. 소형 강재 수공구에 한 점씩 태그를 붙이는 일은 수동형 UHF로는 사실상 답이 없는 영역이고, 조정으로 해결되지 않습니다. 이 이야기는 뒤에서 따로 다룹니다. 본문이 다루는 것은 금속이어도 풀리는 넓은 영역, 즉 계측기, 케이스, 기계, 금형, 캐비닛, 랙, 그리고 큰 장비입니다.

하나 더. RFID는 금속을 뚫고 읽지 못합니다. 강재 함체 안에 밀폐된 태그는 응답하지 않으므로, 자산이 캐비닛 안에서 지내더라도 태그는 문 바깥쪽에 붙입니다.

금속은 안테나의 일부가 된다

수동형 UHF 태그의 실체는 가운데 칩 하나를 얹은 인쇄 안테나입니다. 배터리는 없습니다. 안테나에는 길이가 있고, 그 길이는 리더가 쓰는 대역, EPC Gen2라면 국가에 따라 840에서 960 MHz에 맞춰 동조되어 있습니다. 리더의 전계가 칩을 깨우고, 칩은 변조된 신호를 반사해 돌려보냅니다. 이 왕복 전체가 안테나가 걷어 들인 얼마 안 되는 에너지로 굴러갑니다.

안테나의 영역은 안테나의 윤곽에서 끝나지 않습니다. 몇 밀리미터 안으로 들어온 것은 모두 회로의 일부로 끌려 들어오고, 그중 도체가 가장 드센 이웃입니다. 일반 라벨 태그를 강판에 눌러 붙이는 순간, 손에 있는 것은 이미 살 때의 그 태그가 아닙니다.

서로 다른 두 고장이 같은 이름으로 불린다

"금속이 RFID를 죽인다"는 말 아래에는 거동이 전혀 다른 두 가지 고장이 숨어 있습니다. 이 둘만 갈라놓아도 진단은 절반이 끝납니다.

동조 이탈(디튜닝)은 태그 쪽에서 일어납니다. 안테나 바로 뒤의 도체가 공진점을 밀어내고, 에너지를 걷는 효율도 무너뜨립니다. 태그는 고장 나지 않았습니다. 다만 리더가 듣지 않는 주파수를 지키고 있을 뿐입니다. 증상은 아주 분명합니다. 책상 위에서는 잘 읽히다가, 자산에 붙이는 순간부터는 거리를 좁혀도 방향을 바꿔도 다시는 읽히지 않습니다.

반사는 공간 쪽에서 일어납니다. 강재 랙, 선반, 캐비닛, 옆의 기계, 밑에 깔린 공구가 리더의 전계를 되튕기고, 반사파가 겹치는 자리와 상쇄되는 자리가 바짝 붙어 생깁니다. 같은 선반에서 조금 옮기거나 방향만 돌려도 읽힘이 뒤집힙니다. 증상은 들쭉날쭉합니다. 통로에서는 읽히는데 출구에서는 안 되고, 세우면 되는데 눕히면 안 되고, 서랍을 열면 잡히다가 닫으면 사라집니다.

동조 이탈은 태그를 바꿔야 풀리고, 반사는 위치와 방향과 작업 습관으로 풉니다. 이 둘을 뒤바꿔 쫓다가 첫 달을 통째로 날리는 현장이 적지 않습니다.

스페이서의 정체, 금속용 태그의 정체

안테나를 도체에서 살짝 띄우면 둘 사이의 결합이 달라집니다. 그래서 몇 밀리미터 간격으로도 거동이 확 바뀝니다. 실제로, 안 읽히던 라벨 밑에 폼 조각 하나를 끼웠더니 살아나는 일이 있습니다. 이 원리입니다.

다만 이것은 진단이지 대책이 아닙니다. 폼으로 살아났다면 원인이 동조 이탈이었다는 것까지는 확정됩니다. 그래도 재현 가능한 부착 공정은 아직 손에 없습니다. 통하는 두께는 그 태그의 설계와 그 물체의 형상을 따라가고, 만능 두께 규칙 같은 것은 없기 때문입니다. 길은 둘입니다. 자사 자산에서 직접 재거나, 이 문제를 처음부터 풀어 놓은 태그를 사거나.

그 풀어 놓은 태그가 금속용 태그입니다. 영어로는 온메탈, 메탈 마운트라고 부릅니다. 쓸 만한 물건은 라이너만 두껍게 만든 라벨이 아니라, 뒤에 도체면이 있다는 전제로 설계된 안테나입니다. 간격은 구조에 만들어 넣었고, 동조도 그 전제로 잡았습니다. 도체 뒷면이 꼭 적인 것도 아니어서, 잘 만든 금속용 태그는 오히려 그 면을 이용합니다. 공기 중에 두면 일반 라벨보다 못 읽히는 금속용 태그가 있는 이유가 그것입니다.

좋은 금속용 태그 안에서 일하는 것은 공기층만이 아닙니다. 대개 페라이트 같은 전파 흡수재가 안테나와 금속 사이에 들어가, 그냥 두면 강재면의 표면 전류로 바뀔 에너지를 받아 갑니다. 얇은 금속용 태그가 두꺼운 폼을 깐 일반 라벨을 이기는 일이 있는 것은 이 층의 몫입니다. 원리까지 보고 싶다면 저희가 쓴 금속용 태그와 전파 흡수재 글이 있습니다.

태그 고르기, 그리고 고정하기

이 두 가지는 보통 같이 정해지고, 서로 얽혀 있습니다.

형상 선택은 치수와 내구성과 판독 거리 사이의 거래입니다. 얇은 금속용 라벨은 어디든 들어가고 일반 라벨처럼 인쇄되지만, 거친 취급에 가장 약합니다. 금속용 하드 태그는 현장에서 살아남고 판독도 대체로 낫습니다. 하우징 안에 제대로 된 안테나와 설계된 간격을 넣을 자리가 있기 때문입니다. 그만큼 비싸고, 달 자리도 필요합니다. 하우징 재질이 나머지 절반의 결정입니다. 일반 현장은 엔지니어링 플라스틱과 ABS, 작고 단단해야 하면 세라믹과 PCB, 열이나 굽힘이 상대라면 PEEK와 TPU입니다. 배관, 손잡이, 프레임, 랙 기둥처럼 평면이 없는 곳에는 나사 고정형과 케이블 타이형이 있습니다.

고정 방식은 작은 문제가 아닙니다. 고정 방식이 간격을 정하고, 간격은 동조의 일부이기 때문입니다. 접착은 깨끗하고 마른 면에서는 충분히 버팁니다. 떨어지는 곳은 정해져 있습니다. 기름 낀 면, 차가운 면, 도장면, 방금 가공한 강재면입니다. 먼저 탈지하고, 그래도 몇 장은 잃는다고 잡아 두세요. 리벳과 나사는 구멍이나 브래킷이 필요하지만, 내년에도 그 자리에 있습니다. 케이블 타이는 움직입니다. 배관이라면 괜찮고, 정해진 위치에서 읽어야 하는 물건이라면 골칫거리입니다. 나중에 고정 방식을 바꿨다면 판독은 다시 재야 합니다. 처음에 읽혔던 것은 그 기하 배치 덕분이었고, 방금 그것을 바꾼 셈이니까요.

소형 강재 수공구

이 주파수대에서 효율을 내려면 안테나에 물리적 길이가 필요합니다. 소형 금속용 태그도 있지만, 작아진 값은 거리로 치릅니다. 작을수록 가까이 가야 하고, 가장 작은 급은 사실상 바짝 대고 읽는 용도입니다. 그 위에 스패너, 드릴 비트, 소켓, 줄을 올려 보세요. 온 면이 도체이고, 온 면이 작고, 대부분 곡면입니다. 게다가 통째로 서랍에 던져져, 수십 개의 동류와 함께 전계에 같은 짓을 합니다.

조정으로 빠져나갈 수 있는 문제가 아닙니다. 남는 것은 마음먹고 골라야 하는 선택지들입니다. 케이스나 키트 단위로 붙인다. 서랍이나 보관 위치에 붙여 내용물을 세트로 관리한다. 이 부류만 다른 기술로 간다. 아니면 개별 추적 대상에서 뺀다고 정한다. 어느 쪽이든 근거는 섭니다. 작은 태그 5천 장을 사 놓고 운에 맡기는 쪽만 근거가 없습니다.

액체도 같은 이야기

물은 이 대역에서 손실이 큰 유전체입니다. 에너지를 흡수하면서, 동시에 태그 안테나에 부하를 걸어 동조점을 밀어냅니다. 같은 태그라도 가득 찬 통과 빈 통 위에서는 딴판으로 움직입니다. 드럼, 페일 캔, 절삭유 통처럼 내용물이 바뀌는 것이라면 채워서 한 번, 비워서 한 번 시험하세요. 시험하지 않은 쪽 상태가 하필 실사 당일에 말썽을 부립니다. 결론은 소형 공구 절과 같은 모양이 되기 쉽습니다. 통 하나하나에서 물리와 씨름하지 말고 팔레트, 보관 위치, 케이지에 붙이는 것입니다.

붙이는 자리가 절반이다

• 가장자리를 찾으세요. 가장 넓은 평평한 강재면에서 살짝 비어져 나오게 하거나, 명판, 플라스틱 손잡이, 플라스틱 하우징, 성형 오목부 위에 올리는 편이 강판 한복판에 눌러 붙이는 것보다 낫습니다.
• 방향을 하나 정하고 바꾸지 마세요. 태그 안테나는 다이폴입니다. 리더 전계 안에서 어떻게 놓이느냐로 걷는 에너지가 달라지고, 금속면은 주변 전계를 휘게 만듭니다. 계산할 필요는 없습니다. 해 보고, 어느 면을 어디로 향할지 적어 두면 됩니다.
• 같은 기종은 전부 같은 자리에. 보기 좋으라고 하는 것이 아닙니다. 자리가 같아야 판독이 재현되고, 문제가 생겼을 때 갈라볼 수 있고, 실사하는 사람도 예외 백 가지 대신 습관 하나만 익히면 됩니다.
• 험하게 다뤄질 것을 기준으로 고르세요. 공구와 기계에 붙은 태그는 도장되고, 용제로 닦이고, 랙에 긁히고, 열을 받습니다. 붙인 뒤에 무슨 일이 닥칠지를 먼저 세어 보고, 책상 시험이 아니라 그쪽에 맞춰 하우징을 고르는 것입니다.

자사 자산으로 답을 확인하는 법

실물로 하는 책상 시험을 대신할 방법은 없습니다. 비용도 거의 들지 않습니다.

1. 그 자산 실물로 시험합니다. 비슷한 물건으로는 안 됩니다. 강판 두께, 곡률, 코팅, 내용물까지 전부 작용합니다.
2. 최악의 조건으로 시험합니다. 닫힌 강재 서랍 맨 안쪽의 계측기. 쌓아 놓은 더미 한가운데의 케이스. 랙 기둥에 평평하게 붙어 있는 공구.
3. 줄자로 거리를 조금씩 벌립니다. 리더는 고정하고 자산을 옮기면서 끊기는 지점을 적습니다. 그 숫자는 그 방과 그날의 것입니다. 후보끼리 순위를 매기는 데는 쓸 수 있지만, 판독 거리로 쓰면 안 됩니다.
4. 여러 개체, 여러 설계로 시험합니다. 카탈로그에서는 똑같아 보이는 두 태그가 실제 면 위에서는 다르게 움직입니다. 운 좋은 한 장으로는 아무것도 증명되지 않습니다.
5. 양산과 같은 방식으로 고정해 붙이고 다시 한 번. 같은 접착재, 같은 브래킷으로 3번을 반복합니다. 느슨하게 올려 시험해 놓고 실제로는 다른 방식으로 붙였다면, 그것은 시험한 적이 없는 태그입니다.
6. 발주는 그다음입니다. 샘플 태그는 몇 푼 안 합니다. 잘못 고른 채 5천 장을 사면 그때부터 수업료가 커집니다.

TRAKON에서는 어떤 모습인가

TRAKON이 물리를 바꾸지는 못합니다. 바꿀 수 있는 것은 태그를 잘못 골랐을 때 그것을 얼마나 빨리 알아차리는지, 그때까지 비용이 얼마나 나갔는지입니다.

테스트는 실제로 쓸 리더로 하세요. 재고 실사를 AZH-P1 핸드헬드로 할 예정이라면, 후보 태그의 순위도 그 핸드헬드로, 자사 자산에서, 현장의 실제 거리에서 매기는 것이 맞습니다. 프로젝트의 핵심이 출입구라면 최종 시험은 그 출입구 자체입니다. 금속 케이스가 걷는 속도로 지나갈 때 Guard Basic 체크포인트에 주어지는 판독 기회는 아주 짧은 한 번뿐이라서, 책상 위에서만 통과한 태그는 이 관문을 통과한 것이 아닙니다.

가동을 시작하면 재고 데이터가 대신 지켜봅니다. Count Basic은 재고 점검의 모든 EPC를 확인됨, 누락, 예상 외로 분류하는데, 금속용 태그를 잘못 골랐을 때는 알아보기 쉬운 흔적이 남습니다. 매번 같은 몇 점만 누락되고, 실물은 선반에 뻔히 보이고, 하나같이 강재라는 것. 이 패턴이 보이면 분실을 의심하기 전에 태그부터 의심하세요. 그 점검을 범위 지정부터 대조까지 어떻게 진행하는지는 따로 쓴 글에서 다룹니다.

태그를 소프트웨어나 리더와 따로 견적하는 이유는, 맞는 태그가 붙일 면에 따라 정해지고 그 면이 고객 자산 위에 있기 때문입니다. 무엇에 붙일지, 평소 어디에 들어 있는지 알려 주시면 품번 하나를 짚는 것보다 훨씬 도움이 되는 답을 드릴 수 있습니다.

짧은 정리

금속은 RFID를 단순히 막는 것이 아니라, 태그의 동조를 밀어내고 전계의 모양까지 바꿉니다. 도체면용으로 설계된 태그를 고르고, 가장자리에, 매번 같은 방식으로 고정하세요. 발주 전에 자사 자산으로 최악의 조건을 시험하세요. 그리고 소형 강재 물품 한 부류는 개별 추적보다 케이스와 보관 위치로 따라가는 편이 확실하다는 것을 받아들이세요. 이 마지막 한 가지를 건너뛰는 프로젝트가 가장 많고, 1년 뒤에 그 실사 데이터가 신뢰받고 있을지는 거기서 갈립니다.

전파라는 선택 자체를 아직 저울질하는 중이라면, RFID와 바코드, 자산 추적에서 실제로 달라지는 것이 스캐너로 겨누는 일을 그만두면 무엇이 바뀌는지를 다룹니다.

TRAKON은 ACCUZ® Industries가 만들고 지원합니다.