아주 높은 온도에 대한 측정은 어떻게 이루어 지나요?

Question

태양이나 그 외에 매우 높은 온도를 가진 물체를 측정하는 방법이 궁금해서 이렇게 질문 올립니다. 아주 높은 온도에 대한 측정은 어떻게 이루어 지나요?

김재훈 전문가 · Accepted Answer

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.아주 높은 온도는 접촉식 온도계로 측정이 어려워 주로 복사열을 분석하는 비접촉식 방법 즉 광학적 방사 온도계나 분광기를 사용합니다 이들은 물체가 방출하는 빛의 파장이나 세기를 분석해 온도를 간접적으로 계상하며 태양처럼 극고온의 천체는 스펙트럼 분석을 통해 표면 온도를 추정합니다

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 아하의 전기전자 분야 전문가입니다.아주 높은 온도를 측정하는 방법으로는 비접촉식 적외선 온도계를 주로 사용합니다. 이러한 장치는 물체가 방출하는 적외선 복사를 감지하여 온도를 계산합니다. 특히 태양 같은 경우 직접 측정이 쉽지 않기 때문에 위성과 같은 장비를 통해 적외선을 측정하고, 이를 바탕으로 온도를 추정합니다. 또한 분광 측정 방법을 통해 온도와 관련 있는 파장을 분석하여 간접적으로 온도를 계산하기도 합니다. 이러한 방법들은 직접적으로 물체에 접촉하지 않고도 높은 온도를 안전하게 측정할 수 있는 것이 큰 장점입니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.매우 높은 온도를 측정하는 방법은 여러 가지가 있지만 가장 일반적인 방법은 열전대(thermocouple)를 사용하는 것입니다. 열전대는 두 개의 금속 선으로 이루어져 있으며 이 두 선 사이의 전압 차이를 측정하여 온도를 알아내는 원리로 작동합니다. 이 방법은 매우 높은 온도에서도 정확한 측정이 가능하며 다른 방법에 비해 비교적 저렴하고 간단하게 사용할 수 있습니다.또 다른 방법으로는 적외선 분광기(infrared spectrometer)를 사용하는 것이 있습니다. 이 분광기는 물체에서 방출되는 적외선을 측정하여 온도를 알아내는 방식으로 작동합니다. 이 방법은 열전대보다는 더 정밀한 측정이 가능하지만 비용이 더 많이 들고 복잡한 기술이 필요합니다. 레이저 측정기(laser pyrometer)를 사용하는 방법도 있습니다. 이 측정기는 레이저를 이용하여 물체의 표면 온도를 측정하는 방식으로 작동합니다. 이 방법은 매우 높은 온도에서도 정확한 측정이 가능하며 비교적 간단하게 사용할 수 있지만 열전대나 적외선 분광기에 비해 비용이 더 많이 듭니다.이렇게 매우 높은 온도를 측정하는 방법은 다양하지만 각각의 방법마다 장단점이 있으므로 측정하고자 하는 물체의 상황에 맞게 적절한 방법을 선택하는 것이 중요합니다. 감사합니다.도움이 되셨다면 아래 추천과 좋아요 부탁드립니다.

김철승 전문가 · Answer

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.아주 높은 온도를 측정하는 방법에는 여러 기술이 있습니다. 피라미터는 대상에서 방출되는 복사열을 기반으로 온도를 측정합니다. 광학 피라미터는 볼 수 있는 빛의 밝기를 측정하여 온도를 추정합니다.적외선 피라미터는 대상이 방출하는 적외선 에너지를 측정하여 온도를 판단하는 장치입니다.물체가 내는 빛의 스펙트럼을 분석하여 스테판-볼츠만 법칙을 이용해 온도를 계산할 수 있습니다. 비슷한 방식으로 위너-진동법을 사용하여 최대 방출 파장으로부터 온도를 추정할 수 있습니다.매우 높은 온도에서는 특수한합금을 사용한 열전대가 사용됩니다. 텅스텐-레늄 합금 열전대는 약 2500°C까지의온도를 측정할 수 있습니다.물체가 가열될 때 색상 변화를 이용해 온도를 추정할 수 있는 장치로 온도가 높아질수록 색상이 변하며 이를 기반으로 온도를 측정합니다.태양과 같은 별들의 온도를 측정할 때는일반적으로 빛의 스펙트럼 분석을 통해 이루어집니다. 태양의 표면 온도는 약 5500°C 정도로 태양이 방출하는 빛의 스펙트럼을 분석하여 이를 계산할 수 있습니다. 비접촉식 온도 측정 방식은 대상에 접근하기어렵거나 위험할 때 매우 유용하며 이러한 기술들은산업 연구 그리고 우주 탐사 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.

굉장한호돌이84 · Answer

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.태양의 온도와 같은 높은온도의 경우 분광광도계를 이용하여 스펙트럼을 분석하게 됩니다. 높은온도일수록 스펙트럼의 파장이 짧아져 푸른빛을 보이기 때문에 이러한 스펙트럼을 검출하여 온도와 매칭하는것이 가능합니다.

전기·전자

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아주 높은 온도에 대한 측정은 어떻게 이루어 지나요?