열화상 장치 실험

소개글

열화상장치 실험을 통한 적외선의 세기와 표면의 온도를 측정하는 실험 레포트

목차

열화상 장치란..
열화상 카메라
복사율

본문내용

★ 열화상장치란?
열화상장치는 눈에는 보이지 않는 적외선을 감지하는 센서를 사용한다. 이차원적으로 배열된 미소적외선 센서에 떨어지는 적외선의 세기를 측정한 후 각 센서 값의 세기에 적당한 색깔을 부여함으로써 방출되는 적외선의 분포를 화면에 나타낸다. 같은 성능의 적외선 감지센서 여러 개를 겹쳐서 한 개의 센서로 만든 것을 통해 수신되는 신호의 크기를 TV모니터 화면에 영상으로 나타내는 방식이다.
적외선을 이용해 물체 표면의 온도를 측정할 경우는 실제 온도가 아닌 물체의 밝기온도가 측정된다. 예를 들어 뜨겁게 잘 타고 있는 연탄은 한 가지 온도 값을 갖고 있지만 연탄구멍의 밝기와 연탄표면의 밝기가 다른 데 이와 같이 물질의 실제온도와 밝기온도가 다를 수가 있다. 따라서 열화상장치는 실제온도보다는 물체표면의 밝기온도를 측정하는 방식으로 상대적인 온도의 차이를 측정할 수 있는 셈이다.
군사용이나 산업용으로 주로 사용됐던 열화상장치(Thermograph)가 최근 새롭게 주목 받고 있다. 해외로부터의 사스(SARS) 전염을 막기 위해 인천국제공항 등 공항ㆍ항만 등에 설치되면서부터다. 열화상장치는 적외선 열감지장치의


복사율(emissivity)

고온의 물체가 방출하는 에너지는 같은 온도나 파장에서 흑체가 방출하는 에너지 양보다 적으며, 그 물체는 복사율 특성을 가지고 있다고 한다. 복사율은 완전한 흑체가 방출하는 에너지와 고온의 물체가 방출하는 에너지를 비교하여 나타내는 비율을 말한다. 예를 들어 산화된 철의 복사율이 0.8이면, 이는 같은 온도에서 흑체가 방출하는 에너지의 80％ 정도가 산화된 철에서 방출된다는 것을 의미한다. 흔히 그리스문자 ε을 사용해서 표시하며, 복사율의 크기는 1보다 작거나 같다. 복사율은 물질의 흡수와 복사의 특성을 나타낼 때 사용하며, 온도와 파장에 따라 변한다.
슈테판-볼츠만의 법칙에 의하면 단위면적(㎠)당 복사에너지는 다음과 같다.
W=εσT4
여기서 W의 단위는 J·㎝-2이며, ε은 복사율이고 단위는 없다. σ는 복사상수(슈테판-볼츠만의 상수)이고 그 값은 5.67×10-12J·㎝-2·K-4이다. T는 절대온도이다.

참고 자료

없음