아주 높은 온도의 열은 어떻게 측정하나요?

Question

업무를 하다가 플라즈마라는 용어를 자주 듣는데..

이 플라즈마의 온도가 1만도 이상이 된다는데..과연 이런 아주 높은 고온의 온도는 어떤 방법으로 측정하는지요?

측정할 수 있는 계측기가 따로 있는지요?

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

플라즈마 내부의 전자에 의해 산란된 전자기파의 파장과

세기를 분석하여 전자의 온도와 밀도를 계산합니다.

감사합니다.

Answer 2

아주 높은 온도의 열은 적외선 분광기, 열전 대상, 열카메라, 적외선 온도계 등을 사용하여 측정할 수 있습니다. 이러한 계측기들은 열전 대상이 방출하는 적외선을 감지하여 열의 온도를 측정합니다. 또한, 이러한 고온계 측정기는 측정 대상의 특성과 사용 목적에 따라 다양한 형태와 타입이 존재합니다. 예를 들어, 레이저 유도 가열(Induction heating)을 사용하는 열카메라, 핵융합 장치에서 사용하는 중성자 측정기 등이 있습니다.

Answer 3

온도를 재는 방법은 여러가지가 있습니다.

예를 들어 태양은 약 6000K 입니다.

이러한 온도는 별이 내는 특정 원소의 스펙트럼을 측정해서 온도를 유추할 수 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

네, 온도를 측정하는 방법 중에는 온도계를 통해 온도를 측정하는 방법도 있지만 물체에서 나오는 빛의 파장을 측정하여 온도를 측정하는 방법도 있습니다. 이는 흑체복사를 이용한 원리입니다.

흑체 복사란 간단히 온도에 따른 빛의 파장 분포입니다. 즉, 모든 물체는 온도를 가지고 있고, 그 온도에 따라 방출하는 빛이 있습니다.

즉, 플라즈마는 아주 높은 온도를 가지고 있어 수은, 알코올 온도계를 측정하지 못합니다. 그래서 플라즈마에서 나오는 빛의 파장을 측정하여 이 파장에 대응되는 온도를 읽어 내는 것이죠. 요새 코로나로 건물에 들어가거나 비행기, 기차를 탈 때 간혹 적외선 온도 측정계를 보실 수 있을 겁니다. 이도 같은 원리입니다. 우리의 몸은 36.5도의 온도를 가지고 있으며 적외선을 내뿜고 있습니다. 그래서 적외선 온도 측정계를 통해 우리 몸에서 나오는 적외선 파장을 파악해 온도를 측정해 주는 원리인 것이죠. 이와 같은 원리를 사용했다고 생각하시면 됩니다.

도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.