열화상카메라는 어떤 원리로 열을 측정하나요?

Question

우리가 쓰는 온도계도 가까이가야지 온도를 측정할 수 있는데, 열화상카메라는 어떤 원리로 멀리있는 열기도 숨어있는 열기도 찾을 수 있는걸까요?

Answer 1

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

열화상카메라는 전자기파를 이용하여 물체의 온도를 측정하는 기기입니다.

모든 물체는 일정한 온도 이상에서 열을 방출하는데, 이 열을 감지하여 이미지로 변환하여 보여주는 원리입니다. 이를 통해, 인체 온도 측정, 건물의 열분포 측정, 발열 불량 부품 식별 등 다양한 분야에서 사용됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

현대사회에서 매우 유용하게 쓰이고 있고 우주 산업의 측정에도 매우 유용하게 쓰이고 있습니다. 기본적인 원리는 카메라는 통해 적외선 에너지를 감지하여 이를 열 범위의 프로세싱을 통해 가시적으로 보여주는겁니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.열화상 카메라는 물체가 방출하는 열 에너지를 사용하여 이미지를 생성하는 카메라입니다. 열화상 카메라는 먼저 물체에서 방출되는 열 에너지를 감지하기 위해 감도가 높은 열 감지기(thermal detector)를 사용합니다.

이 열 감지기는 일반적으로 Infrared Detector(적외선 감지기)라고도 불리며, 물체에서 방출되는 열 에너지를 감지하여 전기 신호로 변환합니다. 이 전기 신호는 디지털 신호로 변환되고, 컴퓨터에 의해 처리되어 열화상 이미지로 나타납니다.

열화상 이미지는 일반적으로 물체의 온도 차이를 시각화하는 데 사용됩니다. 높은 온도를 나타내는 부분은 밝은 색상으로 표시되고, 낮은 온도를 나타내는 부분은 어두운 색상으로 표시됩니다. 이렇게 시각화된 이미지는 열화상 카메라를 사용하여 물체의 온도 분포를 분석하고, 이를 다양한 산업 분야에서 사용하고 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.

열화상카메라는 적외선 에너지(열)를 감지하여 이를 실화상으로 변환해 주는 비접촉식 측정기기입니다. 일반카메라는 사람의 눈과 마찬가지로 어떤 사물에 부딪혀 반사되는 빛을 감지해 이미지로 보여주는 방식인데, 열화상카메라는 가시광선이 아닌 적외선을 감지할수 있습니다. 이렇기 때문에 사람의 눈으로 감지할 수 없는 사물을 보여주게 됩니다.

Answer 5

안녕하세요. 최영규 과학전문가입니다.

온도를 내는 물체는 약하게 적외선을 방출합니다. 열화상 카메라는 이 적외선을 센싱하여 이미지화 시켜주는 카메라입니다

Answer 6

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

일반카메라가 가시광선을 사용한다면 열화상카메라는 적외선을 사용합니다. 절대0도 (0K=-273C) 이상의 온도에서 모든 물질이 적외선 에너지를 내뿜는데 (복사열 등이 방출됨) 이 에너지가 온도에따라 달라집니다. 이 적외선 에너지를 측정해서 온도로 바꿔 보여주는것이 원리입니다.

Answer 7

안녕하세요. 이주성 과학전문가입니다.

절대 온도 이상의 온도를 갖는 모든 물체는 적외선 복사열을 방출합니다. 하지만 이 적외선은 사람의 눈으로 확인할 수 없습니다.

독일의 물리학자인 막스 플랑크(Max Planck)가 1900년 물체의 온도와 그 물체가 배출하는 적외선 복사열 정도 사이에 상관관계가 존재함을 증명하였습니다.

열화상 카메라는 바로 이 원리를 이용하는 것입니다.

열화상 카메라는 물체에서 방출하는 적외선 복사열을 측정하여,

측정된 적외선 복사열 값을 기반으로 온도를 계산해주는 것입니다.

다시 말하면, 열화상 카메라는 온도를 측정하는 것이 아니라,

물체에서 방사(복사)하는 적외선의 양을 측정하여 이미지로 보여주는 것을 의미합니다.

그렇기 때문에 열화상 카메라는 표면 온도를 측정하며, 대상 물체 안을 들여다 보거나 투과해서 볼 수는 없습니다.