스마트폰 카메라로 체온 체크한다
스마트폰 카메라로 체온 체크한다
  • 함예솔
  • 승인 2021.04.14 09:25
  • 조회수 867
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

인체나 물체의 온도를 검지하여 영상화하는 열영상센서는 최근 코로나19로 인해 수많은 건물의 출입구에서 비접촉식으로 얼굴의 온도를 체크하는 열영상 온도계로 이용되고 있습니다. 참고로 열영상센서(Thermal Image Sensor)는 인체나 물체의 온도에 따라 방사되는 열을 검지하여 영상화하는 센서를 말하는데요. 이러한 상황에서 스마트폰 업계에서는 열영상센서를 휴대용 센서로 적용하여 실시간으로 온도를 측정할 수 있는 부가 기능 만드는 것을 적극적으로 고려하고 있습니다. 또한, 이를 자율주행 자동차에 적용하여 활용하면 더 안전한 자율주행이 가능할 것으로 보입니다.


한국과학기술연구원(KIST)은 광전소재연구단 최원준 박사팀이 전자재료연구단 백승협 박사팀, 성균관대학교 백정민 교수 연구팀과의 융합연구를 통해 기존의 가격과 작동온도 문제를 극복한 열영상센서 소자를 개발했다고 밝혔습니다. 개발한 열영상센서는 100℃에서도 냉각소자 없이도 동작할 수 있어 기존 센서의 가격 문제를 극복하고 스마트폰과 자율주행 자동차에 적용할 수 있을 것으로 보입니다. 해당 연구는 'Applied Surface Science'에 게재됐습니다. 

 

100℃에서도 물체의 온도 식별 가능


스마트폰 및 자율주행 자동차의 부품으로 사용되기 위해서는 각각 85℃ 및 125℃의 고온에서도 문제없이 안정적으로 동작해야만 한다. 이를 위해 기존의 열영상센서는 별도의 냉각소자가 필수적이어서 고사양 소자의 경우 가격이 이백만 원을 넘고, 냉각소자가 있어도 85℃ 이상에서는 작동하지 못하기 때문에 이들 분야에 적용되지 못하고 있었다.

 

KIST-성균관대학교 공동 연구진은 열영상센서 원가의 10% 이상을 차지하고, 전력소모가 큰 냉각소자를 없애기 위해 100℃ 이상에서도 안정적인 이산화바나듐(VO2)-B 박막을 이용하여 열에서 발생하는 적외선을 감지해 전기신호로 바꾸는 소자를 제작했습니다. 제작된 소자는 100℃에서도 상온에서와 동일한 수준으로 적외선 신호를 얻을 수 있었습니다.

연구진이 개발한 볼로메터 소자의 주사전자현미경 이미지(왼쪽)과 모식도(오른쪽). 출처: KIST
연구진이 개발한 볼로메터 소자의 주사전자현미경 이미지(왼쪽)과 모식도(오른쪽). 출처: KIST

또한, 외부의 원적외선을 최대한 흡수할 수 있는 흡수체를 제작해서 함께 사용한 결과 물체의 열을 3배 더 민감하게 감지하여 전기신호로 변환할 수 있었습니다. 특히 응답속도는 기존 초당 30~40프레임 수준을 뛰어넘어 100프레임의 화상의 촬영이 가능해 자율주행 자동차 부품으로 사용할 수 있을 것으로 보입니다.

  • 이산화바나듐(VO2)

상온 및 고온에서 반도체 성질을 갖는 산화물 반도체입니다. 결정상태에 따라 특정 온도에서 급격하게 금속을 특성을 보이기도 하나 B 상의 경우 고온까지 안정된 반도체 특성을 보여줍니다. 

최원준 책임연구원. 출처: KIST
최원준 책임연구원. 출처: KIST

 

KIST 최원준 박사는 "융합연구를 통해 개발한 소자 기술로 열영상센서의 제작가격을 획기적으로 낮출 원천기술을 확보했을 뿐만 아니라 기존 소자보다 민감도 및 동작 속도가 우수하다"라며 "앞으로 열영상을 이용하는 군수용 산업 및 향후 전개될 열영상센서의 스마트폰 및 자율주행 자동차용 센서로의 활용이 가속화될 것으로 기대한다"라고 밝혔습니다.

 

 

 

 

 


##참고자료##

 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

  • 충청남도 보령시 큰오랏3길
  • 법인명 : 이웃집과학자 주식회사
  • 제호 : 이웃집과학자
  • 청소년보호책임자 : 정병진
  • 등록번호 : 보령 바 00002
  • 등록일 : 2016-02-12
  • 발행일 : 2016-02-12
  • 발행인 : 김정환
  • 편집인 : 정병진
  • 이웃집과학자 모든 콘텐츠(영상,기사, 사진)는 저작권법의 보호를 받은바, 무단 전재와 복사, 배포 등을 금합니다.
  • Copyright © 2016-2022 이웃집과학자. All rights reserved. mail to contact@scientist.town
ND소프트