비접촉 체온계의 작동원리는 어떻게 되나요?

Question

비접촉 체온계의 경우는 어떻게 체온을 측정하는 건지 과학적인 작동원리가 궁금합니다.

비접촉 체온계 작동원리가 실생활에서 또 어떻게 사용되고 있는지도 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

모든 생물과 물체는 항상 자신의 온도에 따른 적외선 에너지를 발산하고 있는데, 이렇게 생물이나 물체로 부터 발산되는 적외선 에너지를 감지하여 열에너지 수치로 변환시키는 것이 비접촉 온도계의 원리입니다. 빛을 발사해서 돌아오는 빛을 측정하는 것이 아니고, 그 생물이나 물건에서 발산되는 적외선을 감지하는 것이고, 감지된 광자의 양에 따라서 온도와의 선형 그래프에 대입하여 해당하는 온도를 산출하는 방식입니다. 비접촉식 열 측정기는 직접 접촉하기 어려운 용광로, 고기 불판과 같은 뜨거운 물체의 온도를 측정하는데 사용되었고, 최근에는 감염병 예방차원의 체온계로도 널리 쓰이고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이영준 과학전문가입니다.

비접촉 체온계는 내부에 적외선 감지 센서를 가지고 있기때문에

적외선 감지를 통하여 체온을 측정하는 원리입니다

코로나때 감염여부를 열체크를통하여 체크한 것으로 알고있는데 이것도 같은원리입니다

Answer 3

레이저 온도계는 적외선을 이용하여 혈액의 체온을 재는 것입니다.

적외선은 공간을 통해 에너지를 운반하는 특징을 가지고 있습니다.

혈액에 포함된 체온이 이마에 분포된 측두동맥을 지나고 있는데,

여기에서 적외선의 발생량을 이용하여 온도를 측정할 수 있습니다.

실생활에서는 비접촉으로 온도를 잴 때 사용됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 조윤하 과학전문가입니다.

비접촉 체온계의 원리는

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적외선을 검출하여 표시하는 것입니다.

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인체에서 발생되는 적외선을 검출하는데

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이때 표면온도를 측정하게 됩니다.

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많은분들이 비접촉 체온계가 부정확하다고 하는 이유입니다.

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표면의 적외선을 검출하기때문에

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직사광선을 받는 야외라던지 에어컨이 심한 실내라던지

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외부환경에 따라 차이가 있고

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신체부위마다 차이가 있기때문에 비정확하다고 느끼는겁니다.

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혹은 수입산 체온계의 경우에 불량품이 상당히 많습니다.

(기술력문제)

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그래서 비접촉 체온계는 국산 제품을 추천합니다.

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신체마다차이가 있는 이유는 측두동맥에서 발생하는 열을 측정하기때문인데요.

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이는 사람이 열이 날때 이마를 먼저 만져보는 이유와 같습니다.

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귀를 지나 이마쪽, 특히 관자놀이 부분을 지나기때문에

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측정시 귀나 관자놀이 부근(눈썹 끝에서 위쪽)을

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측정하시는것을 추천드리며 한번이 아닌 시간별로 여러번 측정후 평균값을 내는 것을 추천드립니다.

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적외선 검출의 다른 예로는 사진건판,광전지,광전관 및 광전도 검출기 등이 있습니다.

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모두 적외선에 생기는 열을 기전력으로 변환시키는 방법입니다.

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일반적인 체온계보다는 비접촉식 체온계를 추천드립니다.

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수은이나 알코올의 접촉체온계의 경우보다 원리적으로

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훨씬 정확하게 측정되기때문입니다.

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Answer 5

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

비접촉 온도계중

레이저는 실제 측정과는 전혀 관계없는

포인터 뿐입니다.

측정 하고자 하는 위치의 한 가운데를 가르키는

레이저 포인터 라고 보시면 됩니다.

실제 측정되는 범위는 거리에 따라 달라 집니다.

측정하고자 하는거리가 1미터 정도에서

지름 10센티의 원 안에 온도를 평균하여

읽는다고 하면 거리가 멀어질수록

이 원의 크기는 훨씬더 커집니다.

그러나 레이저 포인터가 가르키는 위치는

한점 뿐으로 그 포인트의 온도라고 생각하기

쉽습니다. 실제로는 그 주변의 온도를

평균하여 읽는것입니다.

Answer 6

안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.

답은 ‘적외선’에 있었습니다. 적외선은 가시광선이 아니라 눈에 보이진 않지만 탁월한 열 전달력과 강한 공기 중 투과력을 지닌 파장입니다. 그 자체로 열 측정에 최적화된 성질을 지닌 셈이죠.

재밌는 사실은 모든 생물이나 물체는 각자 지닌 온도에 따라 이 적외선 에너지를 상시로 뿜고 있다는 겁니다. 즉, 비접촉 적외선 체온계는 대상이 발산하는 적외선 에너지를 열 수치로 변환하는 것이 기본 원리입니다. 종종 체온계 등에서 나오는 빨간빛을 통해 열을 잰다고 생각하는 분들이 있는데, 그건 단순히 열 측정 부위를 표시하는 것에 불과합니다. 다시 말해 체온계는 적외선을 쏘는 게 아니라 ‘흡수’함으로써 체온을 측정하는 겁니다.