FLIR 열화상 카메라로 핀란드 도로 상태를 확인합니다.

핀란드의 도로는 고속도로, 포장도로, 자갈도로를 합쳐 총 78,141km입니다. 겨울철 기온이 영하 40 °C까지 떨어지고 낮이 점점 짧아지며 곳에 따라 태양이 지평선 위로 뜨지 않기도 하는 이 나라에서 도로 모니터링과 정비는 과제가 아니라 할 수 없습니다. 그렇기 때문에 핀란드 도로검사원들은 언제나 보다 쉽고 효과적인 작업이 가능한 새로운 비파괴 검사 기술을 찾고 있습니다.

핀란드 기업 Roadscanners 는 효율적인 도로 진단 시스템을 개발하였습니다. 최근 Roadscanners 는 Roadscanner 공구함에 새로운 첨단 기술 측정장치인 FLIR Systems의 열화상 카메라를 추가하였습니다.

Roadscanners 는 도로, 거리, 교각, 철로, 공항 활주로 조사와 손상 분석 전문 자문 기업입니다. Roadscanners 는 자문 서비스 외에도 로드 닥터(Road Doctor) 같은 자체 도로 진단 시스템도 판매합니다. 본사는 핀란드 도시 로바니에미에에 있지만 제휴사를 통해 유럽과 북미 전역에 모습을 드러내고 있습니다. 새로운 도로 진단법을 꾸준히 개발하고 있습니다. 가장 최근에 추가한 기술 중 하나가 열화상 기술입니다

온도 및 도로 상태

FLIR Systems에서 만든 모든열화상 카메라가열 복사를 기록합니다. 모든 것이 그 온도의 작용으로 열 복사를 방출하기 때문에 이 데이터를 이용하면 접촉 없이도 물체의 정확한 온도를 확인할 수 있습니다. 또한Roadscanners 전무이사 Timo Saarenketo에 따르면 온도는 도로 상태를 진단하는 중요한 요소라고 합니다.

“도로 손상의 주요 원인 중 하나가 습기 침투”라고 Saarenketo는 설명하였습니다. “습기가 표층을 지나 내부 구조로 들어가면 구조적 무결성을 약하게 만듭니다. 이런 과정을 점검하지 않은 채로 내버려 두면 도로가 손상될 것입니다. 추운 날씨에는 물이 특히 파괴적인 작용을 할 수 있습니다. 물은 얼면서 결정화 되어 얼음 렌즈를 형성하므로 그 과정에 부피가 커집니다. 이런 작용이 도로 구조를 크게 침해할 수 있다고 설명할 필요는 없습니다.”

이론을 실제로

Saarenketo는 Roadscanners 공동 설립자이자 상무이사입니다. 그는 도로를 구성하는 물질의 변형성과 그 시험법에 대해 수많은 과학 논문과 기사를 썼습니다. 바로 이런 기사 중 하나에서 도로 검사에 열화상을 이용할 수 있다는 가능성을 처음으로 언급하였습니다. “그 기사에서 열화상 카메라가 도로 검사에 매우 유용할 것이라는 이론을 입증한 후 그 이론을 현실로 옮겼습니다.”

“FLIR의 열화상 카메라로 사람의 맨눈으로는 볼 수 없는 도로 표면 수분 침투 부분을 찾을 수 있다”고 Saarenketo이 설명하였습니다. “물이 도로 표면으로 들어가면 도로 가열이나 냉각 방식을 바꿔 놓습니다. 그리하여 아침저녁 어스름에 물기를 머금은 도로 부분은 열 화상으로 나타납니다. 이 정보는 도로의 그런 부분을 언제 보수해야 할 지 예측하는데 이용할 수 있습니다. 이 개념은 또한 방수가 콘크리트 데크의 수명에 결정적인 교각에도 적용할 수 있습니다.”

통합 설치의 중요성

Saarenketo의 말을 빌면 열화상 데이터와 다른 센서의 데이터를 조합하는 것이 매우 중요하다고 합니다. “이런 데이터를 모두 같이 넣어야만 도로 상태를 정확히 알 수 있습니다.”

열화상 카메라는 로드 스캐너(Roadscanners) 진단차량 상부에 장착됩니다.. 현재FLIR A315열화상 카메라를 사용하고 있으나, FLIR A615로 전환할지 여부를 고려 중입니다.

도로 전체를 포괄하기 위해 시야각 (FoV)이 90° 인 광각렌즈를 이용합니다. 가시 광선 카메라, 지표 투과 레이더 (GPR), 열화상 카메라로 수집한 데이터를 조합하고 GPS 위치를 연결해 보수가 필요할 문제 지역의 위치를 정확히 보여줍니다.

GigE 연결성

Roadscanners 가열화상 카메라로FLIR Systems을 선택한 이유 중 하나가 연결성입니다. “이런 카메라가 GigE Vision 연결성을 갖고 있다는 사실이 매우 큰 가산점으로 요인으로 작용했습니다. GigE Vision 은 기가비트 이더넷 통신 프로토콜을 이용해 개발한 새로운 카메라 인터페이스 표준입니다. GigE Vision을 사용하면 서로 다른 업체의 하드웨어와 소프트웨어가 GigE 연결에서 완벽히 상호 작용하므로 안심하고 고속 데이터 수집과 통합 설치 작업을 할 수 있습니다.”

교환 가능한 렌즈

또 하나 이유가 광학적 특성에 있습니다. “FLIR는 옵션 중 하나로 시야각(FoV)이 90°인 렌즈를 갈아 끼울 수 있는 유일한 열화상 공급자였습니다. 도로 폭 전체를 모니터하고 싶었기 때문에 이 또한 우리에게는 매우 중요한 요소였습니다.”

FLIR: 오래된 훌륭한 파트너

Saarenketo는 FLIR의 지원으로 통합 설치 과정이 훨씬 쉽게 이루어졌다는 점도 결정적이었다고 하였습니다. “우리 시스템과 열화상 카메라를 통합 설치 할 때 FLIR의 지원을 받았는데 매우 훌륭했습니다. 필요한 정보를 모두 받았습니다.”

Saarenketo에 따르면 이 점이 로드 스캐너(Roadscanners)가 FLIR 열화상 카메라를 선택한 이유 중 하나이기도 했다고 합니다. “물론 카메라 품질과 가격 모두가 결정에 중요하게 작용했지만, 우리 입장에서는 우리가 갖고 있는 도로 진단 시스템과 통합 설치하는 문제가 실로 중요했기 때문에 숙고 끝에 통합 설치 과정에 우리를 지원해 줄 수 있는 파트너를 선택하였습니다. 작업이 진행되자 우리가 맞았다는 것을 알 수 있었고, 경험 상 FLIR는 오래 갈 매우 훌륭한 파트너입니다.”