열화상 카메라로 보는 세상

많은 분들이 다양한 형태의 온열 매트를 이용하고 있을 것이다. 제가 이용하는 온열 매트는 다른 제품들과 비슷하게 아래의 사진과 같은 온도 조절기의 다이얼을 돌려 온도를 조절할 수 있다. 매트의 크기는 퀸 사이즈인데 두 개의 온도 조절 다이얼로 좌우를 구분하여 가열하는 방식을 적용하고 있다. 온열 매트 위에 아무것도 덮지 않고 공기에 노출시킨 상태에서 열화상카메라를 이용하여 매트 표면의 온도를 측정하였다. 좌우의 다이얼을 2번 위치로 동일하게 돌린 후에 일정한 시간 후에 표면온도를 측정하면 아래의 이미지와 같았다. 3번 위치로 고정하면 4번 위치로 고정하면 4번 위치에 두고, 매트의 절반 표면 위에 이불을 덮었을 때 촬영한 이미지는 아래와 같다.

요즘 많은 차량들에는 차선이탈 방지를 위한 안전 시스템이 다양한 형태로 적용되어 있다. 이를 위해 차량에는 디지털 카메라가 설치되어 있다. 일반 도로에는 흰색선과 황색선으로 차선과 중앙선 구분하고 있다. 열화상카메라로 흰색선과 황색선을 구분할 수 있는지 확인하였다. 먼저, 아래에는 디지털 카메라로 촬영된 주차장 도로 위에 표시된 흰색선을 나타내고 있다. 그리고 이 부분을 열화상카메라로 촬영한 이미지들은 아래와 같다. 명확하게 도로와 흰색선을 구분할 수 있음을 확인할 수 있다. 그리고 아래와 같이 주차장에 표시된 장애인 전용 주차구역 표시에 대한 확인과 그 사이의 황색선에 대한 구분은 가능한지 촬영하였다. 아래의 열화상카메라 이미지에서처럼 명확하게 흰색선은 구분할 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 다만 황..

액체의 접촉각을 측정하는 것은 고체 표면을 다루는 연구자들에게는 매우 중요한 물리량 중의 하나이다. 이를 측정하기 위해서는 접촉각 측정 장비인 Contact Angle Goniometer라고 하는 장비를 이용하게 되는데, 장비의 가격이 최소한 2백만원 이상으로 누구나 쉽게 이용할 수 있는 장비는 아니다. 그래서 보통은 화소수가 높은 디지털 카메라로 고체 표면 위의 물방울을 촬영하여 측정하는 단순한 방법들을 많이 이용하고 있다. 그러나 접촉각은 유체의 온도에 따라 변화하는 물리량이므로, 고체 표면위의 액체 방울의 온도도 측정하면서 접촉각도 측정할 수 있다면 매우 유용한 방법일 것이다. 현재까지 개발된 열화상카메라들의 해상도는 일반 디지털카메라와 비교하면 매우 낮은 편이고, 초점 거리도 상대적으로 매우 큰 ..

전공이 열전달인 주인장의 개인적인 의견임을 전제로 “우리 인간이 현재 사용하고 있는 모든 공학적으로 만들어진 제품과 그러한 제품의 제작 공정에 투여되는 부품이나 제품 등의 설계부터 제작까지에 열전달 특성이 반영되지 않은 것을 찾기는 쉽지 않다”고 생각한다. 열전달 현상에 대해서는 따로 설명할 것이다. 다만 중요한 두가지 점만 설명하겠다. 첫째로 열전달에서 가장 중요한 물리량은 온도이고, 그 온도는 반드시 센서를 이용한 측정이라는 과정을 통해 알려진다. 둘째는 전도, 대류, 복사라는 세 개의 메커니즘을 가지고 있다는 것이다. 온도의 측정이라는 과정에 포함되는 온도 센서는 어릴 적 병원에서 체온을 측정하기 위하여 겨드랑이에 끼웠던 수은 체온계를 포함한 접촉식 방법과 열화상카메라와 같이 직접 접촉하지 않고 측..

우리 주변의 많은 제품들이 금속을 재료로 사용하고 있다. 그 중에서도 스테인레스, 구리, 알루미늄 등은 가장 흔히 사용되고 있는 금속이다. 이 금속들은 관(tube) 혹은 판(plate)의 형태로 만들어 사용하고 있다. 관이나 판은 주로 내부에 물과 같은 유체가 흐르거나 적어도 공기와 접촉하고 있다. 이 재료들은 어느 정도씩의 유체 특히 물에 의한 부식의 가능성이 전혀 없는 재료가 아님은 널리 알려진 사실이다. 예를 하나 들어 보자. 금속판의 표면 일부는 부식되어 있고, 나머지 부분은 부식되지 않은 상태에 있다고 가정하자. 금속판을 실내에 충분한 시간동안 두면, 금속판의 온도는 실내온도와 같은 온도일 것이다. 따라서, 일반 접촉식 온도 센서로 측정하면 부식된 부분이나 부식되지 않은 부분이나 온도는 동일한..