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코로나·화재·누전 감시자 ‘열화상 카메라’

풀 HD급 고해상도·고정확도 요구…AI 적용 늘어나

코로나·화재·누전 감시자 ‘열화상 카메라’

[산업일보]
일반적으로 열화상 카메라(Thermal Imaging Camera)는 발열 검사, 누전, 과열 등 화재가 우려되는 곳에 적용돼 왔다. 또한 시설이나 교도소, 발전소, 국방 분야에서는 인프라 모니터링과 출입자 관리 등에 열화상 카메라를 도입하고 있다.

지난해부터는 코로나(COVID-19) 팬데믹 확산을 예방하기 위한 목적으로 공장, 공항, 유통센터, 경기장, 건물 출입구에 열화상 카메라의 배치가 본격화되고 있다. 열화상 카메카를 통해 출입자의 온도를 빠르게 측정해 평균보다 높은 온도의 사람을 감지하게 된다.

열화상기술은 열에너지와 적외선을 활용해 물체에 대한 정보를 수집해 물체의 이미지를 만드는 기술로, 가시성이 낮은 어두운 곳이나 먼지가 많은 곳 등에서도 이미지를 생성할 수 있는 특징을 가지고 있다.

보다 높은 정확도 구현을 위해 최근에는 풀HD 고해상도와 고정확도를 위해 인공지능(AI) 기술을 도입하는 기업들도 늘어나고 있다

지난해 5월 하니웰(Honeywell International)은 공장, 공항, 유통 센터 및 기타 상업용 건물의 입구에서 높은 체온을 감지하는 AI 기반의 열화상카메라를 출시했다. 사람이 이 카메라 앞을 지나가면 2초 이내에 피부 온도가 자동으로 감지돼 부속 모니터에 표시된다.

AI로 구동되는 소프트웨어를 통합해 카메라에서 캡처한 각 개별 픽셀의 온도를 빠르게 평가하는 방식이다. 이 솔루션은 설치 및 시운전이 쉽고 직관적인 그래픽 사용자 인터페이스를 사용했다. 또한 데이터를 자동으로 기록해 규정 준수를 위한 기록 보관을 단순화하고 표준화했다.
코로나·화재·누전 감시자 ‘열화상 카메라’
▲ 하니웰의 ThermoRebellion 온도모니터링 시스템은 열 화상 카메라와 인공지능(AI)기술을 사용해 상승된 체온을 감지한다.

온도 +습도+가스…복합 측정 구현

열화상 카메라들도 복합적인 성능을 구현하는 추세다. 하나의 제품에 다른 제품을 연결해 또 다른 기능을 구현하거나 하나의 제품 안에서 다양한 기능을 구현하는 제품들도 출시되고 있다.

테스토코리아는 이달 5일, 열화상 카메라 ‘testo 883’ 발표했다. 이 제품을 건축 분야의 열화상 측정시 무선 온습도 측정기인 ‘testo 605I’을 연결해 습도 모드 기능을 사용할 수 있다.

플리어 시스템의 수분계 FLIR MR277은 적외선 가이드 측정(IGM™) 기능과 MSX®(멀티-스펙트럼 다이내믹 이미징) 기술을 갖추고 있다. 습도계와 온도계 기능이 더해진 이 올인원 수분계의 경우, 시각 데이터를 이용해 IGM 열화상을 향상시켜 사용자가 수분 관련 문제, 공기 누출 문제, 단열재 누락 문제 등을 찾는다.

카메라 모듈·코어의 소형·경량화

사용자 편의성을 높인 휴대용 열화상 카메라 출시가 증가하는 추세다. 일례로, 수색 및 구조 팀을 위해 휴대용 열화상 카메라는 어둠 속에서도 선명한 이미지를 제공한다. 이를 통해 피해자 및 조난자의 위치를 찾을 수 있다.

빌딩관리자들도 휴대용 열화상 카메라를 통해 전기 고장, 퓨즈 과열, 공기 누출, 배관 및 습기 문제 등을 직관적으로 확인할 수 있다.

이러한 휴대가 편리한 열화상 카메라는 고해상도, 고정확성 등의 기능적인 특성에 더해 경량·소형에 대한 요구가 높다. 이 때문에 카메라를 비롯해 모듈 및 코어사들도 이에 대응하고 있다.
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▲ 한화시스템의 열화상 엔진모듈 '퀀텀레드'

한화시스템은 올해 2월, 글로벌 시장을 겨냥한 열화상 카메라 모듈 ‘퀀텀레드’를 출시했다.

이 제품은 광학계·검출기·신호처리 모듈로 구성된 지능형 열화상 엔진 모듈로, 시스템온칩(SoC : System on Chip)에 적외선 영상신호 처리 기술을 탑재해 소형·경량시키면서 고화질 열화상 신호를 고속으로 처리할 수 있다는 게 한화시스템의 설명이다.

또한 특허출원한 TRSM(Temperature Reference Source Module)기술을 통해 초소형 모듈 형태로 별도의 블랙바디 설치 없이 카메라와 일체형으로 장착함으로써 비용 절감과 운용 편의성을 높이는 한편 온도 측정 오차 범위를 ±0.3℃ 이내로 줄였다고 자료를 통해 밝혔다.

지난해 10월, BAE Systems는 적외선 이미지 선명도와 넓은 시야를 결합한 풀 HD 열 화상 카메라 코어 아테나(Athena) 1920를 공개했다.

이 제품은 소형(51x40x21mm), 경량(70g)이며 12미크론(µm) 픽셀 기술을 기반으로 하는 1920 x 1200 VOx(vanadium oxide) 비냉각식 마이크로 볼로미터 픽셀 어레이를 특징으로 한다.
김원정 기자 sanup20@kidd.co.kr

제조기업 강국이 되는 그날까지, 공장자동화 스마트팩토리에 대한 뉴스를 기획·심층 보도하겠습니다.

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