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이 원고는 일본 《電氣現場技術》誌에서 번역 전재한 것입니다.전력설비의 진단보존을 위한 적외선 화상 장치의 활용점점 증가하고 있는 전력수요량에 관해 전력공급을 크게 증가하는 것은 매우 어렵고, 얼마만큼 전력공급을 손실 없이 행하는 지가 큰 테마가 됐다. 이를 위해, 전력설비의 사고를 미연에 방지하는 것보다 정도가 높은 진단기술을 추구하고 있다.이전까지는, 정밀한 점검수법(방법)으로 설비를 일시적으로 정지해, 각 기계의 분해·점검을 행하고 있었지만, 일시적이라 해도 정비를 정지하는 것은 한 해에 몇 번밖에는 가능하지 않다. 이 때문에 실제로 전력부하가 걸린 상태에서 진단을 일상적으로 반복하는 일이 매우 중요하다. 이 가동 중의 설비진단에 적외선 화상 장치가 넓게 활용되고 있다.적외선 화상 장치 계측은 접촉하지 않으면서도 매우 간단히 실행되기 때문에, 고정된 부위의 점검을 몇 번이고 반복해 실시하는 일이 가능하고, 설비의 경년 변화를 체크해 그 경향을 관리하는 것이 가능하다. 또 적외선 화상 장치는 불량개소의 조기발견과 동시에, 설비이용률의 향상을 도모해, 효율적인 보수·수선계획의 입안 등에 도움이 되고 있다. 본고에서는 경년 화 전력설비의 보전에 꼭 필요한 적외선 화상 장치의 개안과 특징, 또 적외선 화상 장치의 최신기종 ‘휴대용 적외선 화상 장치 TVS-200’에 대해 설명한다. 적외선 화상 장치적외선 화상 장치는, 카메라에 내장된 적외선 센서에 의해 물체로부터 반사된 적외선의 방사량을 검출해서 전기신호로 변환한다. 이 전기신호를 온도정보로 변환해 모니터 상에 온도분포를 색을 나눠 표시함과 동시에 임의의 포인트의 온도를 수직으로 모니터 상에 표시할 수 있다. 또 온도데이터는 디지털데이터로 컴퓨터 상에서 전용소프트를 사용하여 해석할 수도 있다.  이처럼, 물체의 온도를 적외선을 이용해 비쥬얼화적으로 계측하는 적외선화상통신은 다른 온도계 수법과 비교하면 아래의 특징을 가지고 있다.① 비접촉 계측 열전대 등과 달리, 대상물에 접촉하는 일없이 떨어진 곳에서부터 계측할 수 있다.② 수동계측 X선 등과 달리, 대상물과 자연히 방사하는 적외선을 받아들이는 것이므로 대상물에 어떤 해를 입히는 일 없이도 계측할 수 있다.③ 면 계측 열전대나 스폿의 반사온도계가 점으로 온도를 계측하는 것에 비해, 2차원의 정보 때문에 넓은 구역을 한번에 계측할 수 있다.④ 실시간 계측 반응이 느린 열전대 등과 달리, 실시간으로 계측하기 위해 온도변화가 빠른 물체나 운동하는 물체의 온도를 정확하게 계측할 수 있다. ⑤ 용이한 기록·해석 현장에서 계측한 열화상 데이터를 간단하게 콤팩트 플래시 카드에 기록할 수 있으며 기록한 데이터는 전용해석 소프트를 이용해 컴퓨터 상에서 상세하게 해석할 수 있다. 이러한 특징을 지닌 적외선 화상 장치를 이용함으로써 종래의 접촉식·점측정법에 의한 계측으로는 불가능했던 ‘비접촉으로’ ‘넓은 구역을’ ‘실시간으로’ 온도계측 할 수 있게 된다. 지금까지 열거한 적외선 화상 장치의 특징을 가동 중인 전력설비진단에 대해 생각해 보면,a. 전압이 걸려 있다. b. 고소, 또는 원격이다.c. 매우 고온이다.d. 회전 혹은 운동하고 있다.e. 방사능을 띠고 있다.등의 종래의 수법으로는 계측이 불가능했거나 큰 노력을 필요로 했던 부분이라도, 적외선 화상 장치의 사용으로 간단하게 온도 및 온도분포 상황을 파악할 수 있다. 이러한 이유로, 현재 적외선 화상 장치는, 발전·송전·변전·배전의 모든 분야에 걸쳐 설비진단에 이용되고 있다. <표1>참고.휴대용 적외선 화상 장치 TVS-200의 개안과 특징 <표1>에서 보는 바와 같이, 전력설비진단의 설계에 적당한 적외선 화상 장치로써는, 일본아비오닉스가 개발한 ‘휴대용 적외선 화상 장치 TVS-200’이 있다. 국내의 적외선 화상 장치 시장에서는 길게 톱 셰어를 차지한 우리 회사가 새롭게 이 분야에서 실제로 계측을 행한 사용자들의 목소리를 반영해서 개발한 것이 이 장치이다<그림1>. 1. 비 냉각 2차원센서의 채용센서에 2차원 비 냉각 마이크로보로메타를 채용해 센서를 냉각하지 않고 0.1℃의 고분해 능력을 실현.2. 1.6kg의 휴대용&소형 몸체(보디)본체질량은 렌즈·배터리·3.5인치 액정 모니터를 포함해 1.6㎏의 들기 편한 휴대용&소형 몸체이기 때문에 현장에서 계측 시 위력 발휘3. 실외에서도 확실히 보이는 반투과형 컬러 액상모니터를 표준장비3.5인치의 반투과형 컬러 액상모니터를 표준장비. 실외에서 밤에는 물론 낮에도 열화상을 보다 선명하게 볼 수 있다. 4. 견뢰한 알루미늄몸체에 의한 방진·방말구조(보강등급 IP 54 담당)표준장비의 액상모니터를 사용상태에서 방진·방말구조(보강등급 IP 54 담당)를 실현. 또 견뢰성을 고려한 알루미늄 몸체이기 때문에 다양한 현장 환경에서 사용에 의해 신뢰성 향상.5. Windows만큼 우수한 조작성열화상이 보이는 아이콘·클릭방식이기 때문에 늘 열화상을 보면서 측정조건을 설정할 수 있으며, 또 각종 오토 기능을 겸해 현장성을 철저하게 추구하고 있기에 누구라도 간단하게 조작할 수 있다. <표2>에 TVS-200의 주요한 사양을 표시한다.6. 소형·경량으로 현장계측의 최적적외선센서에 최선의 비 냉각 마이크로보로메타를 채용해서, 소형경량화를 실현(종래기종 TVS-100에 비교해 50%이하의 중량)했기 때문에, 현장 계측 시에는 사용이 용이한 최적의 모델이다. 또 비 냉각 타이프의 센서이기 때문에 이전과 같이 센서를 냉각할 필요가 없어 관리가 필요 없게 됐다.7. 계측데이터는 콤팩트 플래시에 보존되어 컴퓨터에서 해석가능계측한 화상은 렌즈에서 디지털데이터로 콤팩트 플래시 카드에 보존이 가능하고, 전용소프트를 사용하여 Windows 컴퓨터 상에서 데이터를 해석하거나 리포트의 작성이 가능하게 되어있다. 8. 풍부한 옵션으로 다양한 현장에서 계측가능휴대용 적외선 화상 장치 TVS-200의 활용범위를 더욱 넓히기 위해서 옵션도 각종으로 준비해 두고 있다.·2배 망원렌즈 : 대상물이 높거나 먼 곳에 있을 때 온도계측에 사용. 2배 시야확대 렌즈 대상물부터의 거리가 너무 가까울 때에 사용할 광각렌즈·실시간 열화상전송키트 : 1/30초로 열화상을 컴퓨터에 전송 기록할 때 사용·가시 상 카메라 : 가시 상을 기록하기 위한 카메라로 본체에 붙여 사용·고온 측정용 필터 : 900℃까지의 온도에 대응한 필터9. 전기현장이외에서의 사용용도휴대용 적외선 화상 장치 TVS-200은, 전기현장 뿐만이 아니고 다양한 곳에서의 활용을 기대할 수 있다. 아래에 주요한 용도의 예를 소개한다.<보수·보전 및 비파괴 진단>전력·철도·가스·통신·발변력·송배전 설비기구의 이상 발열 부의 검출, 온배수, 저탄의 자연발화의 검출·배관의 단열 성능진단이나 굴뚝의 라이닝조사, 배전반의 과열부 검출철강·화학·석유·노벽·배관·인화물 등의 이상과열진단, 플랜트설비·전기설비의 보수건축·토목·교량·터널· 경사물의 물매면 등의 콘크리트 구조물의 표층박리·누수 등의 열화진단 ·열섬 대책에 따른 보수성 포장도로의 성능평가·건축물 외벽의 박리·누수 등의 진단 및 일반가옥의 단열성능조사 <연구개발·품질관리>전자·전기기기·전자·전기기기의 열 설계평가, 액상·프라스마(plasma)·디스플레이 등의 온도분포측정 및 각종 디지털 전화제품의 방열 성능평가자동차·타이어·금속·기계·전자제어부품, 전장부품, 엔진·트랜스미션, 공조·디프로스터 등의 열설계, 금형의 온도관리, 브레이크·타이어의 온도분포측정·각종용접·접합의 온도측정, 다이캐스트·플라스틱의 금형·성형품의 온도관리<기타>방재·재해·보안 혹은 환경측정·플랜트화재의 발화감시 혹은 화산·산화 등의 재해 상황의 확인·중요시설의 방도 감시, 테러 대책, 열섬의 환경측정 등이상과 같이, ‘휴대용 적외선 화상 장치 TVS-200’은 일본전국은 물론 전 세계 사용자들의 살아있는 의견을 반영하여 개발된 제품이다. 본 사에서는, 이후에도 사용자들의 필요에 대응한 보다 좋은 제품을 개발 해 갈 것이다.
<Energy News>
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