열화상카메라와 온도센서를 이용한 KTX 객차 배전반 온도 측정

소진섭(Jin-Sub So),김대식(Dae-Sik Kim),김진우(Jin-Woo Kim),이성준(Seoung-Jun Lee),김주원(Ju-Won Kim),정형일(Hyeong Il Jeong),김용한(Yong-Han Kim),이대욱(Dae-Uk Lee) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.5

객차 배전반 기기에 대한 육안점검은 검수주기에 따라 눈으로 확인하거나 기기측정을 통해 이상 유무를 판단하고 있다. 하지만 기기 종류별 최고 온도분포를 판단하기는 쉽지 않으며 불량시점도 예상하기 어렵다. 최근 상태감시 및 정밀진단을 위하여 열화상카메라를 이용한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 상태감시를 위한 검수 모니터링 장비의 적용도 증가하는 추세이다. 본 연구는 열화상카메라와 온도센서를 이용하여 KTX 객차 배전반 계전기와 접촉기의 온도를 파악하고자 수행하였다. 계전기 보다는 접촉기가 상대적으로 높은 온도 분포를 보였으나, 제작사에서 제시하고 있는 절연재료 등급인 H형(160℃)에 만족하는 것으로 나타났다. 온도센서 측정에서는 최대 58℃, 열화상카메라 측정에서는 최대 89℃로 코일온도 측정에는 열화상카메라를 이용하는 것이 효과적이라고 판단된다. Recently, studies using a thermal imaging camera for precise diagnosis and monitoring of the status has been conducting actively. Furthermore, application of monitoring device for conditions monitoring has been increasing. This study was carried out using the temperature sensor and thermal imaging camera in order to measure out the temperature of the contactor and relay on the switchboard of KTX passenger car. The temperature distribution of contactor was more higher than the relay relatively. However, it was found that it is satisfied with the H-types which is a rating for insulation proposed by manufacturer. In the measurement using the temperature sensor, the temperature was maximum of 58℃, In case of the measurement using the thermal imaging camera, the temperature was maximum of 89℃. Therefore, it is determined that the measurement of the coil temperature using a thermal imaging camera is effective.

열화상카메라를 이용한 정상안과 건성안의 서모그래피 비교

박창원,이옥진,이승원 한국안광학회 2015 한국안광학회지 Vol.20 No.2

Purpose: The purpose of this study was to compare and analyze the ocular surface and the palpebral conjunctiva of categorized subjects, which were divided into normal eye group and dry eye group, by using a thermal camera. Methods: Subjects were 144 eyes of 72 normal university students, who didn't have any corneal disease, abnormal lacrimal ducts, medical records regarding ocular surgeries, or experience of using contact lens. Subjects were divided into two groups, which were normal eye group and dry eye group, based on the results of TBUT, Schirmer I test, and McMonnies test. After categorizing the subjects, the temperature of the subjects' ocular surface and the palpebral conjunctiva were measured and analyzed by using a thermal camera (Cox CX series, Answer co., Korea). Results: In the normal eye group's Central Ar.1, Nasal Ar.2, Temporal Ar.3, Superior Ar.4, Inferior Ar.5, the measured amount of temperature change on each area was −0.13±0.08, −0.14±0.08, −0.12± 0.08, −0.14±0.08, −0.10±0.09 (oC/sec). The dry eye group's results were −0.17±0.08, −0.16±0.07, −0.16± 0.08, −0.17±0.09, −0.15±0.08 (oC/sec). When compared with the normal eye group, the values of Ar.1, Ar.3, Ar.5 were significantly different in the dry eye group(p<0.05). The amount of temperature change, which was observed on the palpebral conjunctiva(Ar.1:central, Ar.2: nasal, Ar.3: temporal) of the normal eyes, measured by thermography, was 34.36±1.12, 34.17±1.10, 34.07±1.12oC on each area. Same values taken from the dry eye group was 33.55±0.94, 33.43±0.97, 33.51±1.06oC on each area. The values of Ar.1, taken from the dry eye group, had a significant difference, compared to the values of the normal eye group(p=0.05). Conclusion: The temperature of the ocular surface decreased faster on the dry eyes, compared to the normal eyes. The temperature measured on the palpebral conjunctiva of the dry eyes were also lower than the normal eyes. The temperature changes on the ocular surface, observed with a thermal camera, were objective values to assess the stability of tear films, and might provide useful data for studies related to dry eye syndrome. 목적: 열화상카메라를 이용하여 정상안 군과 건성안 군의 검결막과 안구표면의 서모그래피를 객관적으로 알아보고자 하였다. 방법: 각막질환, 안외상, 누도이상자, 안과수술 병력 등 안구표면의 눈물막에 영향을 주는 질환이 없고콘택트렌즈를 사용하지 않는 대학생 72명(144안)을 대상으로 하였다. TBUT, Schirmer I test, McMonnies test를 시행하여 정상안 군과 건성안 군으로 분류하고 열화상카메라(Cox CX series, Answer co., Korea)를 이용하여 안구표면과 검결막의 온도변화를 분석하였다. 결과: 정상안 군에서 안구표면 눈물막의 중심부, 코방향, 귀방향, 위, 아래방향에서 온도변화량은 −0.13±0.08, −0.14±0.08, −0.12±0.08, −0.14±0.08, −0.10±0.09(oC/sec)이었고 건성안군에서는 −0.17±0.08, -0.16±0.07, −0.16±0.08, −0.17±0.09, −0.15±0.08 (oC/sec)로 중심부, 귀방향, 아래방향에서 유의성을 띠었다(p<0.05). 정상안 군으로 분류된 대상자의 중심부, 코방향, 귀방향의 검결막 온도는 34.36±1.12, 34.17 ±1.10, 34.07±1.12oC였고, 건성안 군은 33.55±0.94, 33.43±0.97, 33.51±1.06oC로 중심부에서 유의한 차이를 보였다(p=0.05). 결론: 건성안 군에서 정상안 군보다 안구표면의 온도 감소가 빠르게 나타났고 검결막의 온도도 낮은 것으로 관찰되었다. 열화상카메라를 활용한 안구표면의 온도변화는 눈물막의 안정성을 평가하는데 객관적이었으며 건성안 연구에 유용할 것으로 기대된다.

돈사 내부 환기 조건에 따른 돼지 체표면 온도 반응 관찰

전진택 ( Jintack Jeon ),임은정 ( Eunjeong Em ),조용진 ( Yongjin Cho ),이동훈 ( Donghoon Lee ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2

여름철 돈사에서 열환경 관리는 돼지의 생산성과 직결되며 농가의 수익성과 밀접한 관련이 있다. 돼지는 호흡수를 늘리는 방법으로 체열을 발산하여 더위에 체력소모가 많다. 그에 따라 필요한 시설요소로 환풍기 설치와 냉방 장치를 이용한 내부 환경 제어 등의 중요성이 부각되고 있다. 양돈업을 운영하는 현장에서 시설투자 비용 상승과 냉방 장치에서 발생하는 전기료가 농장 경영에 큰 부담이 되는 것은 사실이다. 고온의 열환경에서 돼지의 체감온도를 저하시키는 것과 적절한 에너지 투입을 위해 돼지 체표면의 부위별 복사에너지의 변이를 정밀하게 관찰할 필요가 있다. 본 연구에서는 열화상카메라를 이용하여 돈사 열환경에 의한 돼지 체표면의 부위별 복사에너지 변이를 관찰하여 돈사 내부의 정밀한 열환경 제어를 위한 기초 연구를 수행하였다. 돼지 체표면의 온도 측정에 사용한 열화상카메라Ⅰ(C2, FLIR, USA)는 MSX 기술이 적용되어 실화상과 열화상을 결합해 측정 대상체의 선명한 이미지 데이터를 저장할 수 있다. 온도 측정값의 정확도를 비교하기 위해 열화상카메라Ⅱ(TG165, FLIR, USA)를 사용하였다. 테스트 베드는 2식의 냉방기, 난방기, 환풍구와 4식의 환기창이 설치되어 있는 청주 소재 실험 돈사에서 수행 하였다. 돈사 내부 열환경에 따른 돼지 체표면의 온도분포를 비교하기 위해 대조군1은 환풍구와 거리가 최대, 대조군2는 가까운 위치에 냉방기가 설치, 대조군3은 환풍구와 거리가 최소로 대조군을 설정하여 돼지 표면에 대해 두부, 경부, 등부, 서혜부의 부위별 온도를 측정하였다. 돈사 내부의 대조군 열환경에 따라 대조군1 체표면의 귀 부위 복사에너지가 37.8 ℃로 가장 높았으며, 대조군2 체표면의 머리 부위 복사에너지가 34.3 ℃로 가장 낮았다. 내부 온도는 대조군1이 27.3 ℃ 가장 높았으며, 대조군3의 내부 온도가 25.6 ℃로 비교적 낮은 것을 확인할 수 있었다. 내부 환경 요소 중 냉방기와 환풍구에 의해 생긴 공기의 흐름이 돼지 체표면의 복사에너지와 밀접한 관련이 있는 것으로 판단되었다. 본 실험을 통한 돼지 체표면 부위별 복사에너지 변이 고려를 통해 돈사 내부의 환경관리시설을 정밀하게 제어할 수 있을 것이다.

돈사 내부 열환경에 따른 돼지 체표면 온도 분포 변화 연구

전진택 ( Jintack Jeon ),임은정 ( Eunjeong Em ),조용진 ( Yongjin Cho ),이동훈 ( Donghoon Lee ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2

돈사 내부의 환경 관리에 있어 온도, 습도, CO2 농도 등을 복합적으로 고려해야 한다. 환경 관리 요소들 중 열환경은 돼지의 바이러스성 및 세균성 질병에 있어 건강상 문제와 관련이 있다. 돼지의 체온을 감지해 상태를 진단하여 돈사에 정밀한 환경 제어를 위해 열환경에 의한 돼지 체표면 온도분포 변화를 관찰할 필요가 있다. 본 연구에서는 열화상카메라를 이용하여 돼지 체표면의 온도 변화를 관찰한 후 돈사 내부 열환경에 따른 돼지 체표면 온도분포의 상관성 분석을 위한 기초 연구를 수행하였다. 돼지 체표면의 온도 측정에 사용한 열화상카메라Ⅰ(C2, FLIR, USA)는 -10~150 ℃ 범위에서 정확도는 ±2 ℃ 이며 온도분해능은 <0.10 ℃ 의 특성을 보인다. 또한 MSX 기술이 적용되어 실화상과 열화상을 결합해 측정 대상체의 선명한 이미지 데이터를 저장할 수 있다. 온도 측정값의 정확도 비교를 위해 사용한 열화상카메라Ⅱ(TG165, FLIR, USA)는 -25~380 ℃ 범위에서 정확도는 ±1.5 ℃ 이며 온도분해능은 0.10 ℃의 특성을 보인다. 테스트 베드는 1식의 냉방기, 난방기, 환풍구와 2식의 환기창이 설치되어 있는 청주 소재 실험 돈사(822 x 444 x 305cm, 면적:141㎡)에서 지면에서 1m 높이로 바닥과 분리된 스톨에 4축의 돼지를 대상으로 이루어 졌다. 상부 1~7 지점, 측면 8~21 지점의 계측값으로 구성된 점 단위 정보를 경계조건으로 계측점마다 최소값을 맞추어 12회씩 측정하였다. 돈사 내부 열환경을 09:00, 14:00, 19:00 시간대로 나누어 체온 측정 부위를 비교하였다. 돈사 내부 온도는 14:00에 21.6 ℃로 가장 높았고, 09:00, 19:00에 21.35 ℃, 20.7 ℃로 측정되었다. 돼지 체표면 온도분포는 09:00에 평균 34.2 ℃로 가장 낮았고, 14:00, 19:00에 평균 36.9 ℃, 35.7 ℃로 측정되었다. 시간대별 체표면 온도분포 변화 그래프의 곡선 16, 19 지점에서 상승은 돼지의 앞가슴과 허구리 부위 체온이 주변부보다 1~2 ℃ 높은 것을 발견할 수 있었다. 본 실험을 통한 체표면 온도와 열환경의 상관성 고려를 통해 돈사 내부의 환경을 정밀하게 제어할 수 있을 것이다. 추후 지속적인 실험과 열역학적인 분석을 통해 돼지 체표면 온도분포의 모델링을 수행하고자 한다.

열화상카메라를 이용한 젖소의 체온 측정 결과로부터 표지 위치를 결정하기 위한 기초 실험 연구

김정배 사단법인 인문사회과학기술융합학회 2018 예술인문사회융합멀티미디어논문지 Vol.8 No.1

젖소의 건강 상태에 대한 정보는 젖소의 건강한 사육뿐만 아니라 젖소에서 배출되는 우유에 대한 인간의 음용이라는 측면에서도 중요하다. 젖소의 건강 상태는 매우 다양한 방법으로 다양한 측정 데이터를 활용하여 분석하고 있는데, 특히 체온 측정 결과를 활용하는 방법들이 주를 이루고 있다. 본 연구에서는 비접촉 방법인 열화상카메라를 이용한 온도 측정 방법으로 젖소의 체온을 측정하고, 그 결과를 활용하여 젖소의 체온 측정을 위한 표지 위치를 결정하고자 하였다. 이를 위하여 천안에 소재한 사육 농장에서 직접 열화상카메라를 이용하여 7마리에 대하여 다양한 신체 부위별로 온도를 측정하였고, 젖소의 각 부위별 온도가 기존 논문들에서 제시한 방법들에 의한 온도와 거의 유사한 범위인 38에서 40℃로 열화상 이미지를 이용한 측정방법이 젖소에게도 적용 가능함을 확인하였다. 이를 통해 젖소의 경우에도 인간과 유사하게 눈, 귀, 가슴, 그리고 항문 부위가 표지 위치의 가능성이 매우 높음을 확인하였다. Information on the health status of dairy cattle is important not only for healthy breeding of cattle but also for human consumption of milk from dairy cattle. The health status of dairy cattle is analyzed by using various measurement data in a wide variety of ways, and in particular, methods utilizing the results of body temperature measurement are mainly made. In this study, we measured the body temperature of dairy cattle through temperature measurement method using a thermal camera, which is a non - contact method and used the results to determine the marker position for measuring the cattle’s body temperature. For this purpose, temperature was measured for various body parts of 7 dairy cattle at breeding farms in Cheonan, and it was confirmed that the measurement method using thermogravimetric images from 38 to 40 ℃, which is almost similar to the temperature by the methods proposed in the previous studies, is applicable to dairy cows. And also it was found that the marker positions of dairy cattle could be near the oculus, the ear, the breast, and the anus from the experimental results.

열화상카메라와 현장조사를 이용한 제주 주변 해역의 해저 용천수 분포 지역 추정 연구

박재문,김대현,양성기,윤홍주,Park, Jae-Moon,Kim, Dae-Hyun,Yang, Sung-Kee,Yoon, Hong-Joo 한국전자통신학회 2015 한국전자통신학회 논문지 Vol.10 No.8

This study was aimed to detect area of Submaine Groundwater Discharged(: SGD) around Jeju island using by remote sensing. Sea Surface Temperature(SST) was identified using IR camera on Unmaned Aerial Vehicle(UAV) at Gimnyeong port in study area. Then SGD location was detected by comparing range of SGD temperature. Generally, range of SGD temperature is distributed 15 to 17 like underground water. The result, SGD location was detected by SST distribution of Gimnyeong port recorded by IR camera in the southwest of study area. 본 논문은 원격탐사 기법을 활용하여 제주도 주변 해역에서 발생하는 해저 용천수 분포 지역을 탐지하는 것이다. 연구지역인 김녕항을 대상으로 열화상카메라를 탑재한 무인비행선을 이용하여 해수면 온도 분포를 파악한 후, 해저 용천수 발생 온도 분포 범위와 비교하여 용천수 발생 위치를 탐지하였다. 일반적으로 해저 용천수의 온도 범위는 지하수 온도와 비슷하여 약 $15{\sim}17^{\circ}C$ 사이에 분포하고 있다. 열화상카메라로 감지된 김녕항의 해수면 온도 분포를 파악한 결과 연구 대상지역의 남서쪽 지역이 해저 용천수 발생 지역으로 탐지하였다.

캠퍼스 건물 유형에 따른 중간기 실내 열쾌적성 분석

정창헌,황석호,박병용 대한건축학회지회연합회 2014 대한건축학회연합논문집 Vol.16 No.4

본 연구의 목적은 중간기 동안 대학캠퍼스 건축물 실내의 열적 쾌적성을 팡악하는 것이다. 건물의 에너지 소비량은 재실자의 열적인 감각에 의해 영향을 받는다. EHP시스템은 캠퍼스 내 건축물에서 실내온도 조절을 위해 사용된다. 그러나, 실내 공기온도가 적정수준에 있더라고 실내의 열쾌적성은 벽체나 구조체의 표면온도에 따라 달라질 수 있다. 본 연구는 실내 열쾌적성의 변화와 잠재적인 난방 수요에 대하여 분석하였다. PMV가 열쾌적의 대표적인 지표로 사용되었다. 총 9개 실의 열적 조건이 측정되고 분석되었다. 그 결과로 축열체의 과도한 노출이 있거나 북향인 몇몇실은 실내의 쾌적성이 부적합한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 캠퍼스 내 건물의 특징에 따라 불필요한 잠재적 난방 수요가 있음을 확인할 수 있었다. The purpose of this study is to identify the thermal comfort of the buildings in campus during intermediate season. Energy consumption in building can be affected by the thermal sensation of the occupants. Electric heat pump that is recently used in campus buildings controls indoor temperature. However, thermal comfort can be vary by the effects of space conditions such as surface temperature of wall and other construction even though indoor air temperature is appropriate. This study focuses on the variation of the indoor thermal comfort and resulting potential of heating requirement. We determined indoor thermal comfort of building in campus during the intermediate season. PMV is used as the representative indicator. Indoor thermal condition of totally 9 rooms are determined and analyzed. As a result of field measurements, several rooms with inadequate thermal comfort status are found where the exposure to thermal mass is excessively high or the orientation of the room is north. The potential of unnecessary heating requirement by the building properties in campus is identified by this study.

백내장수술 안에서 열화상카메라를 이용한 안구표면 온도의 변화

박창원,안영주,김효진 대한시과학회 2018 대한시과학회지 Vol.20 No.4

Purpose : The purpose of this study was to investigate the temperature changes of the ocular surface before and after cataract surgery using thermography of a thermal imaging camera. Methods : The study included 75 patients (75 eyes) aged from 50 to 79 years who underwentcataract surgery. In the past, those who underwent corneal-related surgery, wearing contact lens, disorder of tear secretion and taking medication for systemic disease were excluded from this study. The temperature changes of the eyeball surface were measured using a thermal imager (Cox CX series, Answer, Korea) following Tear Break Up Time (TBUT) test, Mcmonnies questionnaire and Schirmer's Test in real time. Results : While the temperature of preoperative ocular surface was 35.20 ± 0.54 ℃ and that of postoperative temperature was 35.30 ± 0.53 ℃, the difference was not significant. The temperature changes in the ocular surface were statistically significant at -0.12 ± 0.08 △ (℃ / sec) before the surgery and -0.18 ± 0.07 △ (℃ / sec) after the surgery. In comparison of the age groups, it was shown that the changes in the surface temperature before the surgery were from -0.19 ± 0.05 △ (℃ / sec) to -0.14 ± 0.09 △ (℃ / sec) in the 50s group, and from -0.12 ± 0.08 △ (℃ / sec) to -0.15 ± 0.07 △ (℃ / sec) in 60s group , and -0.18 ± 0.07 △ (℃) to -0.12 ± 0.08 △ / sec) in the 70s group, showing significant changes in the ocular surface temperature at all ages. Conclusion : Following the cataract surgery, all the indicators of dry eye syndrome weredecreased, and eye surface temperature changes were significant. The thermography technique of the ocular surface would be expected to be useful for the evaluation of various dry eye syndromes because it is easy to evaluate dry eye syndrome noninvasively and can be quantified. 목적: 백내장 환자를 대상으로 수술 전과 후의 안구표면의 온도변화 양상을 열화상카메라의 서모그래피를 이용하여 연구 하고자 하였다. 방법: 본 연구는 백내장 수술을 받은 환자 50-79세까지 75명 75안의 환자 군을 대상으로 하였다. 과거에 굴절교정수술, 각막관련 수술을 받은 자와 콘택트렌즈를 사용하는 자, 눈물관 이상자, 전신질환 치료 약물을 복용하는 자 등 눈물분비와 눈물막에 영향을 줄 수 있는 자는 연구 대상자에서 제외하였고 눈물막파괴시간 검사(Tear Break Up Time, BUT), 쉬르머 검사(Schirmer’s Test), 맥모니테스트(Mcmonnies questionnaire)를 시행한 후 열화상카메라(Cox CX series, Answer., Korea)를 이용하여 안구표면의 온도변화를 실시간으로 측정하였다. 결과: 전체 대상자의 술 전 안구표면 온도는 35.20±0.54 ℃이었고 술 후에는 35.30±0.53 ℃로 표면온도가 상승하였으나 유의한 차이를 보이지 않았다. 안구표면 온도변화는 술전에서 -0.12±0.08 △(℃/sec)에 서 술 후 -0.18±0.07 △(℃/sec)로 통계학적으로 유의한 결과를 나타냈다. 연령 별 비교에서는, 50 대군은 백내장 술 전 대상자의 안구표면 온도변화가 -0.14±0.09 △(℃/sec)에서 -0.19±0.05 △(℃/sec)으로 나타났고 60 대군에서는 -0.12±0.08 △(℃/sec)에서 -0.15±0.07 △(℃/sec)으로 나타났으며 70 대군에서는 술 전 대상자의 안구표면 온도변화는 -0.12±0.08 △(℃/sec)에서 -0.18±0.07 △(℃/sec)으로 전 연령에서 모두 유의한 안구표면 온도변화를 보였다. 결론: 백내장 술 후에는 안구건조증 평가지표가 모두 감소하였고 안구표면 온도변화가 유의함을 보였다. 안구표면의 서모그래피 기술은 비침습적으로 안구건조증을 평가하는데 용이하였고 객관적으로 수치화할 수 있는 장점이 있어 다양한 안구건조증 연구에 활용 될 것으로 기대된다.

원격탐사용 드론을 이용한 정밀농업 실증비행

강병규(Byeong Gyu Gang) 항공우주시스템공학회 2024 항공우주시스템공학회지 Vol.18 No.4

본 연구는 드론에 다분광카메라와 열화상카메라를 장착하여 농작물의 건강 상태를 예측할 수 있는 식생지수(NDVI)를 획득하고 분석하는 정밀농업 기술을 실증하는 것에 대해 다룬다. 다분광카메라는 농작물의 반사율을 측정하여 식생지수를 계산하고, 열화상카메라는 작물의 온도 변화를 감지하여 수분 스트레스와 건강 상태를 평가한다. 이 연구를 통해 수집된 데이터는 농업 생산성을 높이고 화학 비료 및 농약 사용을 최적화할 수 있어 추후 사물 인식기술과 접목 하면 정밀농업 기술이 미래 농업의 지속 가능성을 향상하는 중요한 대안 기술로 자리 잡을 수 있음을 보여준다. This study deals with the demonstration of precision agriculture technology that can predict the health status of crops by analyzing the vegetation index (NDVI) using a drone equipped with a multi-spectral camera and an EO/IR camera. The multi-spectral camera measures crop reflectance to determine the vegetation index, while the EO/IR camera detects temperature changes in crops to evaluate water stress and health status. Data from this study can improve agricultural productivity and optimize the use of chemical fertilizers and pesticides. Moreover, integrating object recognition technology in the future could turn precision agriculture into a vital alternative for enhancing the sustainability of agriculture.

열화상카메라를 이용한 초고층건물의 복사온도 실측치 보정법에 관한 기초적 검토

김근,이태철,윤성환 대한건축학회지회연합회 2012 대한건축학회지회연합회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.1