열영상카메라 성능 2배 높인 그린텔 '영상개선기' 주목

<그림 1> 열영상카메라 시장 예측 자료 출처: 욜 디벨롭먼트. 2021년 4조7150억 원, 41억 달러

[데이터뉴스=오창규 기자] 테러예방 및 감시, 국경선 감시, 원자력 발전소와 같은 주요시설물 외곽경계, 공항외곽감시, 유조선등의 안전운항, 교각 등 주요시설물의 안전문제가 중요해지면서 전세계적으로 열영상카메라의 보급율이 급격하게 증가하고 있다.

프랑스의 대표적인 수요예측기관인 욜 디벨롭먼트(YOLE Developpement)가 분석한 자료에 따르면 2021년까지 누적설치 기준으로 4조 7000억원 이상의 시장이 형성될 것으로 예측된다.

열영상카메라는 빛이 전혀 없는 야간에도 사물에서 발생되는 열에너지의 차이, 즉 온도차이를 이용하여서 감시한다. 다른 어떠한 영상장치보다도 야간감시에 최적의 특성을 가지고 있다. 하지만 온도차이를 이용하여서, 빛이 전혀 없는 야간에도 목표물을 감시하는 기술적 특성상 단 한가지 문제점을 가지고 있다. 즉 주위배경과 목표감시물의 온도차이가 아주 적어지게 되면, 목표물을 구별하기가 힘들어 지는 것이다. 이러한 현상은 주위 온도들이 비슷해지는 경우, 즉 겨울철 새벽에 해뜨기 전(해상박명초)과 여름철 해지고 난 후(해상박명종), 그 중에서도 비가 오는 경우에 가장 심하게 나타난다.

현재 우리나라는 전방과 해안감시 등에 있어서 야간감시의 중요성으로 인해서, 야간 감시용 열영상카메라를 많이 사용하고 있다. 일본도 선박, 원자력 발전소 외곽감시와 더불어 홍수예방을 위해서도 많이 사용하고 있다. 이런 가운데 2018년 두차례의 일본을 강타한 태풍으로 인한 홍수피해의 규모가 막대하여서, 피해조사를 하는 과정에서 수위감지시스템 중 미국의 FLIR 열영상카메라와 그린텔의 열영상카메라용 영상개선기가 함께 설치된 곳의 피해규모가 상대적으로 적은 것으로 확인됐다.

<그림 2> 그린텔의 열영상카메라용 영상개선기, Oculen SV-200

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<그림 3>홍수예방시스템(열영상카메라와 영상개선기로 구성된 주야간 수위감시시스템)

아래의 자료는 그린텔㈜의 영상개선기를 사용하였을 때의, 비교 영상자료를 나타낸다.

<그림 4> 영상개선기를 적용하기 전과 적용한 후의 비교 영상

여름에 해가 지고 난 후에, 부산 해운대에서 촬영한 열영상카메라의 영상이 좌측의 영상이다. 주위온도가 비슷해져서 직선거리로 약 1.7Km 떨어진 동백섬 자체도 안보이고, 바다 수면위의 부유물 등도 안보이는 것을 알 수 있다. 우측의 영상은 그린텔㈜의 영상개선기를 사용하여 좌측의 영상을 개선한 결과이다. 안보이던 동백섬과 바다위의 부유물, 모래밭의 흔적과 여러가지 설치물 등이 선명하게 잘 보이는 것을 알 수 있다. 

그린텔㈜은 최근 국가공인시험기관인 한국광기술원에서 영상개선기의 영상개선 성능 시험을 했다. 열영상카메라의 성능 중 가장 중요한 항목중 하나인 MRTD(Minimum Resolution Temperature Difference: 최소온도분해능) 성능의 개선정도를 NATO의 MRTD 표준 측정 방법인 NATO SATNAG 4349를 적용하여 시험했다. 정부영 그린텔대표(사진)는 “그 결과 50mK의 NETD(Noise Equivalent Temperature Difference) 값을 가지는 FLIR 열영상카메라가, 그린텔㈜의 영상개선기 SV-200(SV-100-TH)을 연결하여서 사용하는 경우에 MRTD 값이 25mK 개선됨이 입증됐다”면서 “최소온도분해 능력이 0.05℃에서 0.025℃로 개선됐다”고 밝혔다.

<그림 5> 열영상카메라의 NETD와 MRTD 값

첫째, 기존에 설치된 중저가의 FLIR 열영상카메라의 최소온도분해능력을 개선하여, 고가의 상급 열영상카메라 제품의 최소온도분해능력 또는 그 이상의 품질향상을 이룰 수가 있게 된다는 것이다.

둘째, 열영상카메라는 크게 냉각식 제품과 비냉각식 제품으로 나누어 지는데, 냉각식 제품은 비 냉각식 제품에 비하여 냉각기능이 더해지기 때문에, 더욱 높은 MRTD 값을 갖게 되어 더 우수한 성능을 나타낸다는 것이다. 따라서 높은 품질의 영상감시가 필요한 경우에는 높은 가격에도 불구하고 냉각식 열영상 제품을 사용하게 되고, 이 냉각식 제품은 냉각기능의 추가로 인하여 비냉각식 제품에 비하여 가격도 많이 높아지게 되며, 추가 요소로 인하여 고장도 더 많이 발생하여서 유지보수 비용도 상당히 증가하게 된다고 강조했다.

그러나 그에 따르면 그린텔(대표 정부영, 왼쪽사진)의 영상개선기를 사용하게 되면, 저가이고 고장도 덜 발생하는 비냉각식 열영상카메라 제품을 이용하여서, 고가이면서 고장이 잦은 냉각식 열영상카메라의 MRTD에 유사한 영상품질을 구현할 수가 있게 된다는 것을 예측할 수 있다.

현재 남북 협의에 따른 후속조치의 일환으로 철책이 제거되는 지역의 경우에 야간감시를 위하여 열영상카메라의 도입이 계획되어 있다. 이러한 곳에 본 영상개선장치를 사용한다면, 취약한 시간 및 환경에서도 보다 선명한 영상감시가 가능할 것으로 예상된다. 이렇듯 국내외 모든 주요 야간 감시 사이트에서 그린텔㈜의 열영상카메라 영상개선용 영상개선장치를 사용하여서, 감시 영상의 품질을 높여 안보 측면에서도, 또한 홍수 예방 등 재난대응 차원에서도 더 안전한 사회구현에 기여할 수 있을 것으로 예상할 수 있다.

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