산업용열화상가이드북 산업용열화상카메라사용정보안내서

목차 페이지 1. 열화상카메라및작동방법 6 2. 열화상카메라를사용하는이유 8 3. 산업용열화상 12 4. 적합한열화상카메라공급업체선택 24 5. 산업용열물리학 26 6. 최적의해결책찾기 30 7. 열검사수행방법 42 본책자는열화상교육센터 (ITC) 와협력하여제작되었습니다. 모든이미지는예시목적으로만사용됩니다. 규격은별도의통지없이변경될수있습니다. Copyright 2011, FLIR Systems AB. 기타모든브랜드및상품명은각소유자의상표입니다. 3

소개 FLIR Systems( 플리어시스템 ) 이 1965 년고전압전선검사를위해최초로상업용열화상카메라를출시한이래, 산업용열화상카메라분야는 FLIR 에서중요한시장영역이되었습니다. 이후열화상기술이발전하면서열화상카메라는디지털비디오카메라나디지털포토카메라와같이콤팩트시스템으로진화하게되었습니다. 이카메라는사용이간편하며실시간으로생생한고해상도이미지를생성할수있습니다. 열화상기술은산업에서가장중요한진단도구중하나가되었습니다. 열화상기술을통해육안으로는보이지않는이상징후를탐지하여적지않은비용이뒤따르는시스템고장을사전에방지할수있도록시정조치를취할수있습니다. 열화상카메라는전기설비와기계설비들이고장전에가열되는경향이있다는점을이용하여정비가필요한시점과장소를결정할수있는독특한도구입니다. 이러한열점을열화상카메라로탐지하여예방조치를취할수있습니다. 이를통해생산중단뿐만아니라화재와같은재난상황을막을수있습니다. 열화상카메라는기계류와전기장비의전체표면의온도분포를신속하고정확하게스캔하여시각화할수있는안정된비접촉식기계장치입니다. 서모그래피프로그램을통해전세계고객들은상당한비용을절감할수있게되었습니다. 열화상카메라는지난 50 년동안괄목할만한성장을이뤘습니다. 플리어시스템은시장에가장진화된열화상카메라를출시해온열화상기술의선구자입니다. 4

전세계의여러기업들은예방정비프로그램에열화상카메라를도입할때얻을수있는이점을깨닫게되었습니다. 본책자는예방정비검사를위한세부적인안내서입니다. 그러한검사를수행할때여러주의해야할점들이있습니다. 열화상카메라작동방법과열화상측정방법뿐만아니라검사하고자하는전기또는기계설비와관련한물리적특성과구축방식에대해알아야합니다. 이모든것들은열화상을올바르게이해하고해석하며판단하기위해고려해야할사항들입니다. 그러나이가이드북에서산업제품의모든원리와개념그리고분석을위한시스템사용을다루는것은불가능합니다. 따라서우리는열화상교육센터 (ITC) 와협력하여산업용제품을위해특수하게고안된정식교육과정을마련하였습니다. 가이드북은다음을제공합니다. 산업분야내에서사용되는열화상제품 열화상카메라작동방법과카메라구입시고려할점 열화상측정시고려할점 최신열화상카메라는작고가벼우며사용이간편합니다. 5

열화상카메라및작동방법 열화상카메라는전자기스펙트럼의적외선영역의강도를기록하여이를시각적이미지로변환합니다. 윌리암허셜경은 1800 년에적외선을발견했습니다. 적외선이란? 우리의눈은가시광스펙트럼의전자기방출을감지하도록설계된탐지기역할을합니다. 적외선과같은다른모든형태의전자기방출은인간의눈에보이지않습니다. 적외선의존재는 1800 년에프레데릭윌리암허셜경에의해최초로밝혀졌습니다. 여러광색간열차이에호기심을느낀그는태양광을프리즘에통과시켜스펙트럼을만든후각색상의온도를측정했습니다. 마침내그는스펙트럼의자외선에서적색부분으로갈수록색상의온도가증가했음을발견했습니다. 이패턴을발견한후허셜은어떠한태양광도보이지않는곳에서스펙트럼의적색영역바로위의온도를측정하기로결심했습니다. 놀랍게도, 그는이영역의온도가가장높다는것을발견했습니다. 6

적외선은전자기스펙트럼의가시영역과극초단파영역사이에존재합니다. 적외선은주로열이나열복사로부터나온다. 절대온도 ( 섭씨 -273.15 도나켈빈온도 0) 이상의온도를가진물체는적외선영역에서열을방출합니다. 얼음조각과같이매우차가울거라고생각되는물체조차적외선을방출합니다. 감마선 X- 선자외선 가시광선 적외선 마이크로웨이브무선주파수대 UHF VHF 가시광선 적외선 SW LW 2 5 8 12 마이크로미터 우리는매일적외선을경험합니다. 태양광, 불또는라디에이터에서우리가느끼는열은모두적외선입니다. 우리눈은적외선을볼수없지만우리피부의신경은이를열로느낄수있습니다. 물체가뜨거울수록적외선을더많이방출됩니다. 열화상카메라물체에서나오는적외선에너지 (A) 는광학렌즈 (B) 를통해적외선탐지기 (C) 로집중됩니다. 감지기는이미지를처리하기위해이정보를센서 (D) 로보냅니다. 이센서는감지기로부터나오는데이터를표준비디오모니터나 LCD 화면의뷰파인더에서볼수있도록이미지 (E) 로변환합니다. E A B C D 적외선서모그래피는적외선이미지를방사측정값으로변환하는기술입니다. 이를통해이미지로부터온도값을읽을수있습니다. 따라서방사측정이미지의모든픽셀은사실상온도측정입니다. 이를위해서는복잡한알고리즘이열화상카메라에통합됩니다. 이러한기술을통해열화상카메라는산업용제품을위한완벽한도구가될수있습니다. E 7

열화상카메라를사용하는이유 더욱빠르고우수하며효율적이면서도저렴한비용으로생산하는것. 이러한목표를달성하려면생산공장을 1 년 365 일계속해서가동시켜야합니다. 중단이없다면시간낭비도없을것입니다. 따라서, 예방정비를담당하는사람이라면많은부담을짊어지게될것입니다. 구성품에장애가발생할시점만이라도알수있다면시정조치를취할수있는최적의시간을정확하게예측할수있습니다. 그러나안타깝게도, 최악의문제들이발생할쯤엔이미너무늦어버립니다. 열화상카메라는보이지않는것을볼수있게만들어장애를예측할수있는완벽한도구입니다. 열화상이미지상에서문제점은금방드러납니다. 공장을지속적으로가동하기위해여러기업들은예방정비프로그램과시장에서가장가치있는진단도구인열화상카메라를결합시켰습니다. 부적절하게고정된연결 고전압전선검사 롤러이상징후 모터과열 부실한연결및내부손상 내부퓨즈손상 절연손상 스팀트랩 8

고압장비, 저전압캐비닛, 모터, 펌프, 고온장비를모니터링하거나절연손실을찾고자할때열화상카메라는모든것을볼수있게만드는도구입니다. 하지만정기적으로열검사를하지않는다면어떨까요? 저전압연결이중단된다면정말큰문제가아닐수없습니다. 생산손실뿐만아니라더큰위험이발생할수있습니다. 화재사소한전기적결함만으로도엄청난결과를초래할수있습니다. 전기그리드의효율성이낮아지기때문에에너지는열발생으로소모됩니다. 이러한문제를점검하지않는경우, 연결체가녹기시작하는온도까지열이상승할수도있습니다. 이뿐만아니라불꽃이날리면서화재가일어날수도있습니다. 화재의영향은종종과소평가됩니다. 제품과기기류의손상외에도생산시간, 물손상에따른막대한비용과인적피해는가늠할수조차없습니다. 모든산업화재의약 35% 가전기문제로인해발생하며손실액은연 3 천억유로에달합니다. 열화상카메라를사용할경우이러한재해의대부분을방지할수있습니다. 이장치를통해육안으로는보이지않는이상징후를탐지하여생산이중단되거나화재가발생하기전에문제를해결할수있습니다. 이러한이유로 FLIR 열화상카메라사용자들은투자대비만족할만한성과를경험을하고있습니다. 사소한전기적결함만으로도엄청난결과를초래할수있습니다. 9

열화상카메라를사용하는이유 왜 FLIR 열화상카메라를선택하셨습니까? 적외선온도계와같이비접촉방식으로온도를측정할수있는다른기술도있습니다. 적외선온도계대열화상카메라적외선 (IR) 온도계는안정적이며단일지점온도검침에매우효과적이지만넓은부위나구성품을스캔할경우고장직전에있거나수리가필요한중요한구성품을놓치기쉽습니다. FLIR 열화상카메라는전체모터, 구성품또는패널을한번에스캔하기때문에아무리미미하더라도과열위험을절대놓치지않습니다. 최고의정확성으로문제를보다쉽고빠르게탐지국부적외선온도계의경우중대한문제점을놓치기쉽습니다. FLIR 열화상카메라는전체구성품을스캔하여즉각적으로진단하여모든범위의문제점을찾아냅니다. 적외선온도계, 한지점에서온도측정 FLIR i3, 3,600 지점의온도 10

수천개의적외선온도계를동시에사용적외선온도계로한지점의온도를측정할수있습니다. FLIR 열화상카메라로전체이미지의온도를측정할수있습니다. FLIR i3 의이미지해상도는 60 x 60 픽셀입니다. 이는 3,600 개의적외선온도계로동시에측정하는것과같습니다. 이미지해상도 640 x 480 픽셀의당사의최고모델인 FLIR P660 을사용할경우, 307,200 픽셀이나 307,200 개의적외선온도계를동시에사용하는것과같습니다. 적외선온도계사진 열화상카메라사진 적외선온도계사진 열화상카메라사진 적외선온도계사진 열화상카메라사진 11

산업용열화상 산업용열화상카메라는전기및기계설비와구성품의상태를모니터링하고진단하기위한강력하고비침해적인도구입니다. 열화상카메라를통해조기에문제점을찾아내심각한상태로발전되어수리에따른엄청난비용이발생하기전에해결할수있습니다. FLIR 열화상카메라 : 캠코더나디지털카메라사용만큼이나쉬움 상황에대한전체이미지를제공 시스템이부하상태에있을때에도검사가능 문제를식별하고찾아냄 온도측정 정보저장 수리해야할사항을정확하게알려줌 실제문제가발생하기전에장해요소를탐지 소중한시간과돈을절약 플리어시스템은다양한열화상카메라를제공합니다. 대규모산업설비의검사나가정에서의두꺼비집검사에열화상을이용하고자하는경우, FLIR 는가장적합한열화상카메라를제공해드립니다. 정확한온도데이터를포함하는열화상이미지를통해정비전문가는검사한장비의상태에대한중요한정보를알수있습니다. 이검사는생산공정이전체가동중일때에수행할수있으며대부분의경우열화상카메라를이용하면생산공정자체를최적화할수있습니다. 열화상카메라는모든용도를가늠할수없을정도로가치있고유용한도구입니다. 이기술의새롭고혁신적인사용방법은하루가다르게발전하고있습니다. 다양한산업에서열화상카메라를사용하는몇가지방법을소개해드리겠습니다. 12

전기시스템 열화상카메라는일반적으로모든크기와형태의전기시스템및구성품검사에사용됩니다. 다양한전기시스템내에서의열화상카메라의적용은 2 개의영역, 즉고압설비와저압설비로나눌수있습니다. 고압설비열은고압설비에서중요한요소입니다. 전류가저항체를통과할때열이발생됩니다. 저항이증가하면열도증가합니다. 시간이지나면서전기연결체가느슨해지거나부식되어저항이증가하게됩니다. 그에따른온도상승으로인해구성품이고장나예상치못한정전이나심지어는상해사고가발생할수도있습니다. 또한, 열발생에사용된에너지는불필요한에너지손실을일으킵니다. 이를점검하지않는경우, 열로인해연결체가녹으면서화재가발생할수도있습니다. 열화상으로감지할수있는고압설비의고장사례 고압스위치산화 연결체과열 부적절하게고정된연결 절연체결함 열화상카메라로위문제들뿐만아니라기타여러문제점을조기에찾아낼수있습니다. 열화상카메라로문제점을정확하게찾아내고문제점의심각성을판단할수있으며장비를수리해야하는타이밍을정할수있습니다. 변전소의넓은부위를한번에볼수있어불필요한고저항연결체가존재하는곳을신속하게파악할수있습니다. 어떠한다른예방정비기술도열화상만큼효과적인전기적검사는없습니다. 13

열화상의여러이점중하나는전기시스템이부하상태에있는동안에도검사를수행할수있다는점입니다. 열화상은비접촉식진단방식이기때문에온도기록기는안전한거리에서장비의특정부분을신속하게스캔한후위험구역을벗어나사무실로돌아와데이터를분석할수있습니다. FLIR 의산업용열화상카메라는휴대용이며배터리로구동되기때문에실외검사에도사용할수있습니다 : 플리어시스템의열화상카메라로고압변전소, 스위치기어, 변압기, 실외회로차단기를신속하고효율적으로검사할수있습니다. 열화상카메라를통해안전한거리에서고압설비를검사할수있어작업안정성을향상시킬수있습니다. 많은사람들의변전소의서비스에의존하고있기때문에지속성은매우중요합니다. 따라서, 열화상검사는전세계에서발전소예방정비프로그램의핵심이되었습니다. FLIR 는중요한전력그리드를지속시키는 24/7 모니터링프로그램을지원하는최신열화상솔루션을제공할수있습니다. 시각적이미지 열화상이미지 열융합이미지 변전소검사결과과열된구성품이존재한다. 14

저전압설비열화상카메라는모든크기와형태의전기시스템과구성품에사용되며이들의용도는대형고전압제품에만제한되지않습니다. 전기캐비닛과모터제어센터는열화상카메라로정기적인스캔을수행합니다. 이를점검하지않는경우, 열로인해연결체가녹으면서화재가발생할수도있습니다. 연결체가느슨해지는것외에도전기시스템은부하불안정, 부식, 전류에대한저항증가를겪습니다. 열검사를통해열점을신속하게찾아내고문제의심각성을판단하여장비를수리해야하는타이밍을정할수있습니다. 열화상으로감지할수있는저압설비의고장사례 고저항연결체 연결체부식 내부퓨즈손상 내부회로차단기고장 부실한연결및내부손상 열화상카메라로위문제들뿐만아니라기타여러문제점을조기에찾아낼수있습니다. 이를통해비용이요구되는손상을방지하고위험한상황으로부터벗어날수있습니다. 연결체과열 연결체과열 이열화상이미지는부하가퓨즈박스에고르게분배되고있음을보여줍니다. 15

열화상카메라를생산공장, 사무실설비, 병원, 호텔의저전압검사에사용하든가정에서사용하든플리어시스템은그에맞는완벽한열화상카메라를제공합니다. 이열융합이미지는커넥터가과열되었음을보여줍니다. 열화상이미지로표시되는퓨즈는과부하상태이며교체해야합니다. 열점은잠재적으로화재를일으킬수있는단락이있음을의미합니다. 열점은잠재적으로화재를일으킬수있는단락이있음을의미합니다. 16

기계설비 대부분의산업에서기계시스템은운영의중심역할을합니다. 열화상카메라로수집한열데이터는기계장비모니터링에서진동을연구할수있는귀중한보완정보로사용할수있습니다. 기계시스템의일부지점에오정렬이존재하는경우시스템이가열됩니다. 컨베이어벨트가좋은예입니다. 롤러가마모되면열화상이미지에명확하게표시되어교체할수있습니다. 일반적으로, 기계구성품이마모되고효율성이떨어지면열소모가늘어납니다. 그결과, 고장난장비나시스템온도가전보다빠르게상승합니다. 열화상카메라의검침결과를정상작동상태에있는기기의온도와주기적으로비교하여다양한고장정도를탐지할수있습니다. 롤러이상징후 베어링과열 이열화상이미지는정상작동상태에서의전기엔진을보여줍니다. 17

모터역시열화상카메라로검사할수있습니다. 브러시접촉마모와전기자쇼트와같은모터고장은일반적으로고장전에과도한열을만들지만추가적인진동이거의발생하지않기때문에진동분석으로는탐지되지않습니다. 열화상은전체이미지를제공하며이를통해다양한모터의온도를비교할수있습니다. 열화상카메라로모니터링할수있는다른기계시스템에는커플링, 기어박스, 베어링, 펌프, 압축기, 벨트, 블로어, 컨베이어시스템이있습니다. 열화상으로탐지할수있는기계적고장은다음과같습니다 : 윤활문제 정렬불량 모터과열 롤러이상징후 펌프과부하 모터축과열 베어링과열 열화상카메라로위문제들뿐만아니라기타여러문제점을조기에찾아낼수있습니다. 이를통해많은비용이요구되는손상을방지하고생산을지속시킬수있습니다. 모터 : 베어링문제 모터 : 내부와인딩문제 18

배관 열화상은파이프, 튜브및밸브절연의상태에대한귀중한정보를제공합니다. 배관을둘러싸고있는절연물질의상태를검사하는것은매우중요합니다. 절연결함으로인한열손실은열화상이미지에서뚜렷하게나타나신속하게수리할수있으며심각한에너지손실이나기타손상을방지할수있습니다. 프로세스밸브역시열화상카메라로검사되는배관과관련한장비중하나입니다. 누출탐지외에도열화상카메라는멀리떨어진상태에서밸브가열려있는지또는닫혀있는지를확인할수있습니다. 열화상으로탐지할수있는배관결함은다음과같습니다 : 펌프, 파이프및밸브의누출 절연손상 파이프막힘 모든유형의누출, 파이프막힘, 절연결함은열화상이미지에서또렷하게표시됩니다. 열화상이미지는전체시설물의상태를보여주기때문에각각의파이프를개별적으로점검할필요가없습니다. 절연검사 절연결함으로인한스팀설비에서의열누출 절연손상 19

내화물및석유화학설비 다양한산업의제조공정은화로와보일러에의존하고있지만화로, 보일러, 가마, 소각로, 크래커, 원자로용내화라이닝은기능이저하되고성능이약화되는경향이있습니다. 열화상카메라는열화상이미지에서열전달과정을명확하게표시할수있기때문에손상된내화물과그에따른열손실을손쉽게찾아낼수있습니다. FLIR 열화상카메라는내화물을포함한모든유형의설비를정비할수있도록신속하고정확한진단을제공합니다. 열화상카메라는석유화학분야에서널리사용되고있습니다. 이카메라는화로정비, 내화물손실관리및응축기핀진단을위한신속하고정확한진단을제공합니다. 열교환기의파이프차단을검사할수있습니다. 플리어시스템열화상카메라는크래커설비검사에도사용됩니다. 크래커의여러파이프와튜브는내열내화석으로절연처리됩니다. 열화상은절연이온전한지를손쉽게확인할수있습니다. 화로굴뚝의내화재료검사 회전식시멘트가마의내화물분해 석유화학반응기에서의내화절연검사 내화절연결함 20

그러나화로와보일러장비는여러다른기제로인해고장나는경향이있습니다. 그러한원인으로는튜브내부에연결되어제품흐름을방해하는코킹, 튜브외부에누적되는슬래그, 저열및과열, 버너정렬불량으로인한튜브에서의화염충돌, 장비에심각한손상을초래하는제품누출등이포함됩니다. 화염을뚫고측정보일러및화로설비의내화품질을보장하기위해서는외부에서의검사수행만으론충분하지않습니다. 보일러나화로내부의내화물역시검사해야합니다. 기존방법을사용하여내부를검사할경우, 시설을중단시켜야합니다. 이방법은설비중단동안막대한생산손실을초래합니다. 그러나, 플리어시스템이제공하는특수열화상카메라를사용할경우, 작동동안시설의내부를검사할수있기때문에이러한손실을피할수있습니다. 이는열화상카메라설계에서화염필터를추가했기때문에가능합니다. 화염은다른파장에서다른강도로적외선을방출하며적외선스펙트럼의특정파장에서화염은열을거의방출하지않습니다. 이점을이용하여화염필터가장착된열화상카메라는화염을뚫고볼수있습니다. 화염을뚫고볼수있는 FLIR 열화상카메라의기능을통해사용자는보일러나화로설비가가동중인상태에서검사할수있습니다. 검사동안시설을중단할필요도없을뿐만아니라열화상카메라로수집된정보로생산레벨을안전하게향상시켜시설의생산수율을대폭개선할수있는중요한제어기제가될수있습니다. 일부 FLIR 열화상카메라는화염뒤에서온도를측정할수있습니다. 21

기타용도 앞서언급한용도외에도열화상기술은여러분야에사용됩니다. 플레어탐지특정생산공정동안, 가스가생성되고플레어형태로연소됩니다. 이런식으로발생된화염은육안으로는확인할수없습니다. 플레어가연소되고있는지를확인하는것은중요합니다. 그렇지않으면, 유해가스가대기로유입될수있습니다. 열화상은플레어가연소되고있는지손쉽게확인할수있습니다. 열화상카메라는육안으로는식별할수없는화염을모니터링할수있습니다. 플레어는시각적이미지에서보이지않습니다. 탱크레벨탐지열화상은탱크레벨탐지에도사용됩니다. 복사율효과나온도차를이용하여열화상이미지는액체의수위를또렷하게보여줍니다. 이러한열화상이미지는저장탱크의액체수위를또렷하게보여줍니다. 22

기타용도 : 용접로봇에서열점탐지 우주항공재료의검사 몰드검사 아스팔트도로에서온도분포검사 제지공장검사 용접로봇의열점 제지공장의열화상이미지 몰드의열화상이미지 아스팔트도로 전기설비, 기계설비, 탱크레벨, 내화재료설비, 배관, 플레어버너등의검사에관련한모든산업분야에서열화상기술은완벽한도구입니다. 플리어시스템은가장까다로운산업을위한완벽한솔루션을제공합니다. 가장저렴한모델에서최신열화상카메라모델에이르기까지플리어시스템은가장적합한열화상카메라를선택할수있도록다양한제품을제공합니다. 23

적합한열화상카메라공급업체선택 열화상카메라구매는장기적인투자입니다. 사용하기시작하면서부터전체시설과직원의안전은이장치에달려있습니다. 따라서용도에적합한열화상카메라를선택해야할뿐만아니라장기적인서비스지원이가능한믿을수있는공급업체를선택해야합니다. 신뢰할수있는브랜드는다음을제공할수있어야합니다 : 하드웨어사용자마다요구사항은다릅니다. 따라서제조업체는고객이필요한제품을고를수있도록저렴한엔트리모델에서부터고급사양모델에이르는다양한열화상카메라를제공할수있어야합니다. 소프트웨어어떠한용도에사용하든열화상이미지를분석하고고객또는경영자에게결과물을보고할수있는소프트웨어가필요합니다. 용도에맞게적절한소프트웨어와결합된열화상카메라를선택해야합니다. 부속품열화상카메라를사용하고이것이제공하는이점을알게된후에요구조건이달라질수도있습니다. 그러한요구에맞게개선할수있는시스템인지꼭확인하십시오. 제조업체는다양한유형의렌즈, 디스플레이등을제공할수있어야합니다. 서비스산업에사용되는대부분의열화상카메라는특별한정비가요구되지는않지만, 만일의경우를대비하여카메라에발생할수있는문제를해결하기위해근처에서비스센터가있어야합니다. 또한가끔씩은교정해야할필요가있습니다. 이러한경우, 카메라를다른나라가아닌가까운수리센터로보내빠른시일내에카메라를돌려받을수있어야합니다. 교육카메라를다루는방법을아는것만이전부가아닙니다. 적절한교육과애플리케이션을지원할수있는공급업체를선택해야합니다. 24

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산업용열물리학 열화상이미지를올바르게해석하기위해, 사용자는다양한재료와환경이열화상카메라의온도측정에어떠한영향을미치는가를알아야합니다. 온도측정에영향을미치는가장중요한요소중일부는다음과같습니다 : 1. 열전도성재료마다열속성은다릅니다. 예를들어, 절연체는천천히가열되는반면금속은빠르게가열되는경향이있습니다. 이를열전도성이라고합니다. 두재료에서의열전도성차이는특정상황에서큰온도차를일으킬수있습니다. 2. 복사율온도를올바르게측정하려면복사율이라고알려진요소를고려해야합니다. 복사율은물체가적외선을방출하는효율입니다. 이는물질의속성에상당히의존합니다. 열화상이미지를확인하면금색페인트부분이머그표면보다더차갑다고생각할수도있습니다. 그러나, 실제로는온도가정확히같습니다. 복사율차이로인해적외선방출강도가달라졌습니다. 26

올바른복사율을설정하는것은매우중요합니다. 잘못설정할경우, 온도측정이부정확해지기때문입니다. 플리어시스템열화상카메라는여러물질에대한복사율설정을사전에설정했으며나머지는복사율표에서확인할수있습니다. 좌측의열화상이미지는인간의피부 (0.97) 에대한적절한복사율설정을가지고있으며온도검침이정확 (36.7 ) 함을보여줍니다. 우측의열화상이미지는잘못된복사율이입력되어 (0.15) 온도검침이부정확 (98.3 ) 함을보여줍니다. 3. 반사도일부재료는가시광선을반사하는거울과같이열방출을반사합니다. 그러한예로, 연마된비산화금속이있습니다. 반사로인해열화상이미지를잘못해석할수도있으며사용자자신의열방출의반사로인해열점이달라질수도있습니다. 따라서, 사용자는반사로인한영향을피하기위해열화상카메라가물체를향하도록각도를세부적으로조정할수있어야합니다. 창은열방출을반사합니다. 마찬가지로열화상카메라에서창은거울과같은역할을합니다. 물체의표면물질이낮은복사율 ( 앞에서언급한비산화금속과같이 ) 을가지고있으며물체와주변온도차이큰경우, 주변온도의반사는열화상카메라의온도검침에영향을미칩니다. 이문제를해결하기위해 FLIR 는주변온도를설정하고반사된겉보기온도를보정할수있는기능을제공합니다. 27

이러한두 " 열점 " 은열점으로보일수도있지만사실상비산화금소표면에의한반사로발생한일입니다. 실제열점은일반적으로매끄러운표면을나타내지만반사는그렇지않습니다. 어떤상태에있는지알지못하는경우, 이열화상이미지는이상하게보일수도있습니다. 케이블은전혀부하를받고있지않습니다. 케이블은고온실에위치하며비산화금속표면은고온을반사합니다. 올바른복사율과반사도설정을보장할수있는방법으로복사율 ( 일반적으로 1 에가까움 ) 을알고있는 " 교정테이프 " 라고불리는테이프조각을사용하는것입니다. 이테이프조각을물체의표면에부착하고표면온도를예측할수있을정도로몇분동안대기합니다. 알려진복사율을사용하여테이프의정확한온도를측정합니다. 이온도는표면재료의온도와동일하기때문에, 사용자는온도검침과교정테이프의온도검침결과가동일하도록복사율설정 ( 및해당되는경우반사도설정포함 ) 을변경할수있습니다. 4. 날씨조건주변온도는온도검침에큰영향을미칩니다. 주변온도가높으면물체전체가가열되면서열점이가려질수있으며주변온도가낮을경우열점이이전에정한한계점보다낮은온도로냉각될수있습니다. 28

열화상카메라의위치를약간만변경해도가운데그림의 ' 열점 ' 이사라진다는사실은이겉보기 ' 열점 ' 이반사에의해일어남을분명하게보여줍니다. 이는또다른분명한증거입니다. 직사광선이상당한영향을미칠수있다는것은말할필요도없이당연하지만직사광선과그늘은직사광선에대한노출이종료된후몇시간동안표면의열패턴에영향을미칠수있습니다. 직사광선에의한패턴을열전달에의해발생된패턴과혼동해서는안됩니다. 또다른날씨요인으로바람을꼽을수있습니다. 기류는표면재료를냉각시켜열점과차가운부위간온도차를줄여줍니다. 열화상검사를방해하는또다른요인으로는비가있습니다. 비는표면재료를냉각시킵니다. 비가멈춤후라도, 수분이증발되면서표면재료가냉각됩니다. 이로인해열패턴에착오를일으킬수있습니다. 5. 난방및통기시스템표면온도에대한외부영향은실내에서도찾을수있습니다. 주변온도는물체의표면온도에영향을미치지만또다른요인, 즉온도조절이있습니다. 난방시스템은온도차를발생시켜열패턴에착오를일으킬수있습니다. 통기장치나공조시스템의차가운공기흐름은표면재료를냉각시키는반면표면아래구성품들은가열되어잠재적결함이드러나지않게만들수도있습니다. 29

최적의해결책찾기 열화상카메라, 소프트웨어, 교육의적절한조합을조사할때평가해야할 6 가지주요요구조건은다음과같습니다 : 1. 카메라해상도 / 화질 2. 열민감도 3. 정확도 4. 카메라기능 5. 소프트웨어 6. 교육 1. 카메라해상도화질이나카메라해상도는중요한요인입니다. 가장저렴한모델의해상도는 60 x 60 픽셀이며최고급모델은 640 x 480 픽셀입니다. 320 x 240 또는 640 x 480 픽셀열화상카메라는탁월한화질을제공합니다. 고급검사를위해 640 x 480 픽셀해상도는전문온도기록기에서표준이되고있습니다. 640 x 480 픽셀카메라는하나의이미지에 320 x 240 픽셀과 76,800 측정점을가진카메라보다 4 배더많은 307,200 측정점을가집니다. 측정정확성이향상될뿐만아니라화질에서도큰차이가있습니다. 고해상도이미지로보다정확하게보고측정하고이해할수있습니다. 열화상이미지 : 640 x 480 픽셀 열화상이미지 : 320 x 240 픽셀 30

해상도가높을수록측정정확성이높아집니다. 좌측의 640 x 480 픽셀열화상이미지는 63.9 를보여주는반면우측의 320 x 240 픽셀열화상이미지는 42.7 를표시합니다. 고해상도카메라로찍은단하나의이미지로더큰물체를모니터링할수있습니다. 해상도가낮을수록같은부위에서같은수준의모니터링을하려면더많은이미지가필요합니다. 45 도렌즈가장착된 640 x 480 픽셀카메라를이용할경우, 한이미지만으로 5 미터거리에서약 4m x 3m 의부위를검사할수있습니다. 45 도렌즈가장착된 320 x 240 카메라로같은설비를검사하려면절반거리에서 4 장의이미지가필요합니다. 이는현장에서효율성을향상시킬뿐만아니라현장에서촬영한적은수의이미지로문서처리시간을줄일수있습니다. 160x120 pixels 320 x 240 pixels 640 x 480 pixels 31

2. 열민감도 열민감도는카메라로얼마나작은열차이를감지할수있는지를의미합니다. 열민감도가높을수록열화상카메라가촬영하여시각화할수있는최소온도차가더작아집니다. 일반적으로열민감도는 나 mk 로표시됩니다. 최고급산업용열화상카메라의열민감도는 0.03 (30 mk) 입니다. 0.03 C Sensitivity 세세한온도차를감지하는능력은열화상제품에서가장중요합니다. 높은카메라민감도는온도차가낮은산업용제품에서특히중요합니다. 작은온도차는문제를진단하고장래의조치를계획하는데중요한정보가될수있습니다. 3. 정확도 모든측정에는오류가있을수있으며안타깝게도열화상온도측정도예외는아닙니다. 여기에서열화상정확도가중요한역할을합니다. 열화상자료표에서정확도는백분율과섭씨로표시됩니다. 이값은카메라가작동하게될오류범위입니다. 측정된온도는언급한백분율이나절대온도중더큰값을가진실제온도와는다를수도있습니다. 현재정확도에대한산업표준은 ±2% / ±2 입니다. FLIR 의고급카메라오차는 ±1% / ±1 로더우수합니다. 32

4. 카메라기능 복사율및반사도앞장에서설명했듯이, 물체의복사율은고려해야할중요한매개변수입니다. 모든 FLIR 열화상카메라를통해사용자는복사율과반사도를설정할수있습니다. 매개변수인복사율과반사도를설정할수있다는것은매우중요합니다. 열화상카메라를구입할때이기능이설계에포함되어있는지꼭확인해야합니다. 수동구간및레벨보정또하나의중요한카메라기능중하나는표시된열화상이미지의구간과레벨을수동으로설정할수있는기능입니다. 이기능이없다면, 카메라는전체화면의최대온도와최소온도를자동으로감지하여범위내모든온도를표시하게됩니다. 그러나, 사용자는그러한온도단위의작은부위에만관심이있을수도있습니다. 예를들어 : 사용자는추운날씨에전신주를따라송전선을검사하려고합니다. 카메라가자동모드에있는경우, 송전선의차가운공기 ( 예를들어, 8 라고하면 ) 에서부터가장뜨거운온도 (51 ) 까지모든온도를표시합니다. 이이미지에서전체전신주는열화상이미지에서단색영역으로표시됩니다. 그러나, 최소온도가 8 에서 24 로상승하는경우, 다른구성품간갑작스런온도차가열화상이미지에표시되어사용자는과열된커넥터를보다쉽게식별할수있습니다. 같은이미지의두버전 : 구성품의자동조정 ( 좌측 ) 과열조정 ( 우측 ) 자동조정된이미지의구간은너무넓습니다. 33

디지털카메라하나의이미지에여러구성품이존재하는복잡한상황이나가깝게촬영한경우열화상이미지에서구성품을알아보는것이어려울때도있습니다. 그러한경우, 열화상이미지에서구성품을찾도록도와주는피사체의가시광선사진을촬영한다면상당한도움이될수있습니다. 그러한목적을위해대부분의 FLIR 의열화상카메라에는디지털카메라가장착되어있습니다. 열화상카메라를사용하는대부분의예방정비전문가들은열화상이미지에서보이는것이무엇인지정확히알기위해가시광선사진을항상찍어야한다고말합니다. 열화상이미지 시각이미지 LED 조명열화상카메라가생생한열화상이미지를만드는데조명은필요없지만조명이내장된카메라를선택할것을권장합니다. 카메라에조명이달려있는경우, 내장된디지털가시광선카메라는조명상태에상관없이 Picture in Picture( 사진속사진 ) 와 Thermal Fusion( 열융합 ) 기능을최대한활용해야하는또렷한사진을만들수있습니다. 위이미지는 FLIR 열화상카메라에내장된가시광선카메라로촬영되었습니다. 오른쪽은조명이켜진상태에서찍은사진입니다. 34

Picture in Picture( 사진속사진 ) 사진속사진기능을통해사용자는디지털카메라의이미지와열화상카메라의이미지를결합할수있습니다. 결합된이미지는디지털사진위에주위를이동하고크기를조절할수있는열화상이미지의일부를함께보여줍니다. 이를통해사용자는문제점을보다정확하게찾아낼수있습니다. 그림속그림기능을통해고압설비를또렷하게확인할수있습니다. 열융합이기능을통해사용자는안쪽에열데이터를표시하고바깥쪽은디지털사진으로보이도록온도매개변수를설정하여 2 개의이미지를결합할수있습니다. 이기능으로문제를분리하고교체해야하는구성품을식별및보고하여효율적으로수리를할수있습니다. 열화상이미지 열융합이미지 시각적이미지 열화상이미지 열융합이미지 시각적이미지 35

레이저포인터일부열화상카메라에는레이저포인터가장착되어있습니다. 이장치는여러가지면에서매우중요합니다. 레이저포인터를통해사용자는열화상카메라의렌즈의초점부위를정밀하게볼수있습니다. 버튼하나만누르면열화상카메라가가리키는레이저지점을정확하게볼수있어측정대상물을추측하지않고식별할수있습니다. 또다른이유는안전입니다. 산업현장에서손가락으로물체를가리키는것은위험할수도있습니다. 레이저포인터는이러한위험을없애줍니다. 교환가능한렌즈열화상카메라를사용하고이것이제공하는이점을알게된후에요구조건이달라질수도있습니다. 교환식렌즈를이용해열화상카메라를모든상황에서사용할수있습니다. 대부분의경우, 표준렌즈가가장적합하지만다른렌즈가필요한경우도있습니다. 전체공간을촬영하고싶지만뒤로물러날수없는경우가있습니다. 이경우광각렌즈로해결할수있습니다. 광각렌즈는전기패널이나제지기계와같이길고넓은대상물에적합합니다. 의심이드는대상물이멀리있는경우망원렌즈를사용하는것이좋습니다. 전신주전선과같이작고멀리있는물체에적합합니다. 망원렌즈는물체를자세하게볼수있어정확한측정이가능합니다. 36

인체공학적설계및사용편의성사용하는모든도구는가볍고소형이며사용이간편해야합니다. 대부분의예방정비관리자는장시간열화상카메라를사용하기때문에인체공학적설계는매우중요합니다. 메뉴설계와물리적버튼역시효율적인사용을위해직관적이어야하며사용자위주로구성되어야합니다. 플리어시스템은모든열화상카메라에서무게, 기능및사용편의성이완벽하게조화되도록노력하고있습니다. 이러한방침을통해여러번디자인상을수상했습니다. 이미지포맷신속한보고를위해열화상카메라가열화상이미지를저장하는이미지포맷은중요한요소입니다. 일부열화상카메라는열데이터와이미지를전용포맷으로저장합니다. 이때문에열화상이미지를표준 JEPG 이미지로변환하려면추가소프트웨어가필요합니다. FLIR 카메라는전체방사측정 JEPG 를제공합니다. 이말은모든온도데이터가이미지에포함되며이이미지를표준소프트웨어로쉽게통합할수있음을의미합니다. 모든 FLIR 열화상카메라는이미지를 JEPG 포맷으로저장합니다. 37

섬네일이미지갤러리열화상이미지를기록할때, 카메라메모리에이전에기록한열화상이미지를찾아비교할수있습니다. 따라서, 모든 FLIR 열화상카메라는원하는이미지를찾기위해저장된열화상이미지를신속하게검토할수있는편리한섬네일이미지갤러리기능을가지고있습니다. 음성및텍스트기록검사및문서화단계를좀더신속하게하기위해, 일부열화상카메라에는내장된터치스크린키패드로텍스트를기록하여훨씬쉽고빠르게보고서를작성할수있습니다. 일부열화상카메라의경우음성녹음을할수도있습니다. 이를통해열검사동안노트작성시간을별도로할애하지않아도됩니다. ABC GPS 기능특정열화상이미지를어디에서찍었는지잊으셨습니까? 그위치를기억해내기위해기록해놓은노트를찾을수없습니까? 일부최고급사양에는 GPS 기능이장착되어있어열화상이미지에위치가함께표시됩니다. GPS 기술을통해촬영한열화상이미지의위치정보를기록할수있습니다. 38

외부테스트및측정도구와의호환성온도만으로장비에대한정보가부족할때가있습니다. 완벽한사진을찍기위해, 여러예방정비검사원들은클램프미터와같은외부센서를사용합니다. 클램프미터의값을기록한후검사원은자신의보고서에기록한값을복사합니다. 이방법은비효율적이며실수할가능성이큽니다. 효율적이고신뢰할수있고검사를위해플리어시스템은 Bluetooth MeterLink 연결체를사용하여열화상이미지에서클램프미터로부터의값을자동으로저장할수있는열화상카메라를제공합니다. 클램프미터가무선기능을이용해자동으로카메라로측정값을전송하여해당열화상이미지를저장하기때문에노트작성은더이상하지않아도됩니다. 39

무선연결 WiFi 기술을통해카메라에서스마트폰이나태블릿 PC 로직접이미지를전송하여카메라와즉각적으로무선통신을할수있습니다. WIFI 40

5. 소프트웨어검사를수행한후경영자나클라이언트에게검사결과를보여주어야할수도있습니다. 열화상이미지를분석하고종합적인검사보고서를작성하는것은중요한작업입니다. 열화상카메라에이기능을수행할수있는소프트웨어가기본패키지로제공되는지반드시확인해야합니다. 열화상카메라와함께제공되는대부분의소프트웨어로기본적인보고와분석을수행할수있습니다. 단일지점의온도측정과기타기본측정도구가포함됩니다. 세부적인분석과보고기능이필요한경우, 열화상카메라제조업체는보다광범위한소프트웨어패키지를제공해야합니다. 이패키지의기능은다음을포함해야합니다 : - 유연한보고서페이지설계및사용자가설정한보고서레이아웃 - 강력한온도분석도구 : 여러지점, 구역, 온도차측정 - 3 중혼합 Picture-in-Picture ( 이동, 크기, 단위변경가능 ) - 트렌딩기능 - 열화상측정값을사용한공식생성 - 보고서에서직접방사측정순서재현 - 보고서에서이미지를신속하게찾기위한탐색기능 - 여러이미지를하나의이미지로결합하기위한파노라마기능 우수한분석정보와열관련보고서를갖추고있다면경영자나고객에게잠재적문제가있는곳을분명하게보여주어예방조치에대해그들을설득할수있습니다. 6. 교육 FLIR 는독립적인 ISO 인증교육시설인열화상교육센터 (ITC) 와협력합니다. ITC 는단기입문과정에서인증과정까지모든것을제공합니다. 자세한사항은 www. infraredtraining.com 을방문해주십시오. 41

열검사수행방법 자, 이제열화상카메라가배송되었고검사를시작할수있습니다. 하지만어디부터시작해야할까요? 이페이지에서는열검사를수행할수있는방법을알려드립니다. 1. 작업정의모니터링하고자하는모든장비의목록을작성합니다. 대부분의기업에서그러한목록은이미작성되어있습니다. 이제해야할일은열화상검사에적합하지않은항목을목록에서제거하는일입니다. 다음단계는항목에서우선순위를정하는것입니다. 대부분의기업들은정비및생산기록을보관하고있습니다. 이기록들은어떤장비에서고장이가장빈번한발생하는지를보여주기때문에면밀히검토할만한가치가있습니다. 고장의직접적인결과역시중요합니다. 전체공정의기능을방해하지않고일시적으로고장날수있는장비보다는공정에치명적인해를입힐수있는장비를보다자주그리고꼼꼼히관찰해야합니다. 이러한정보를근거로열검사에대한일정을작성할수있습니다. 하지만아직시작할준비가되어있지않습니다. 중요한단계가한가지더있습니다. 2. 기본검사수행장비에서문제를진단하기전에비교자료가필요합니다. 따라서검사하고자하는모든방비의열화상이미지를촬영할것을권장합니다. 이촬영은정상작동상태에서이뤄져야합니다. 고장이빈번한주요구성품이나서브시스템이있는경우, 장비의한부분을여러번촬영해야할수도있습니다. 42

이이미지는기본비교자료역할을합니다. 따라서기본검사를기록하는것은매우중요합니다. 앞서언급한모든요소를고려하여정확한온도측정이이뤄질수있도록해야합니다. 기본검사보고서는장비의복사율과반사도설정과같은방법뿐만아니라각열화상이미지에대한정확한위치설명도포함해야합니다. 기본이미지의데이터베이스를갖추었다면장비의각부품에대한허용가능한온도를결정하고온도경고한계치를설정할수있습니다. 이기능은열화상이미지일부가너무뜨거운경우카메라에서경보가울리도록만들어검사를신속하게할수있습니다. 이온도경보를기록합니다. 이러한모든정보를통해이후검사동안장비에문제가있는지를결정할수있습니다. 3. 검사시작기본온도측정을수행하고기록하였다면이제장비검사를시작할수있습니다. 점검해야할장비부품목록과얼마나자주장비가고장나며전체공정에미치는영향이어느정도인지를모두고려하는검사일정을마련해야합니다. 장비부품의열검사를시작하려면올바른온도경보를입력하고검사를시작합니다. 알람이울리면장비부품에추가검사가요구된다는의미입니다. 43

그러나온도알람이울렸다고해서열화상이미지를확인할필요가없는것은아닙니다. 열화상카메라사용자는열화상기술의물리학과검사되는장비의작동방법에대해잘알고있어야합니다. 이를설명하기위해, 용단된퓨즈와냉각제흐름이제한된냉각시스템을살펴봐야합니다. 이두가지는열점이아닌냉점을초래할수있는문제점입니다. 따라서장비고장과관련한모든열징후에익숙해질것을권장합니다. 4. 분석및보고모든장비를검사한경우, 사무실로돌아가이미지를분석하고결과물을보고서에요약해야합니다. 하지만이것이끝이아닙니다. FLIR 리포터를통해이해하기쉬운차트와그래프로시간에따른장비의열적성능을정확하게추적할수있습니다. 이정보는장비의정비가필요가시점을미리계획할수있도록도와줍니다. 44

FLIR i3 / i5 / i7 FLIR E-Series FLIR T400-Series FLIR T640 / T620 FLIR P-Series 45

46 NOTES

NOTES 47

FLIR 열화상카메라전문가에게문의해주십시오 ( 주 ) 플리어시스템코리아서울특별시강남구삼성로 566, 6 층 ( 삼성동, 구구빌딩 ) 전화 :(02)565-2714~7 팩스 :(02)565-2718 이메일 :flir@flirkorea.com 홈페이지 :www.flir.com www.flir.com 201209 IR FOR PM guidebook KR