현장 활용 사례 분석: 열화상 카메라를 활용하여 건축물 진단 업무를 간소화하고 설비 운용 시간을 극대화하는 방법
현장 활용 사례 분석시리즈는 매일 열화상 기술을 활용하고 소비자, 고객 등에게 권장하고 있는 FLIR 전문가들의 지식과 노하우를 공유하기 위해 FLIR에서 준비한 시리즈로, 중요한 기반 시설의 보안 및 안전 확보, 각종 설비 보호 등 열화상 기술이 유용하게 쓰이고 있는 사례들이 소개되어 있습니다.
고층 상가 건물, 산업용 제조 공장, 데이터 센터 등 주요 시설의 운용 효율성을 극대화하기 위해서는 운용 환경을 안전하게 유지해야 합니다. 이를 위해 건축물이나 시설을 관리하는 팀들은 최근 열화상 카메라를 도입해 외부인의 무단 침입을 감시하거나 출입구에서 임직원. 아울러, 건축물 진단 시에 열화상 카메라를 활용하여 문제를 감지하고 예방 정비를 위해 문제를 사전에 찾아 내려고 노력하는 시설 책임자들도 점점 늘어나고 있습니다.
숨은 결함까지 찾아내는 열화상 기술
건축물에 발생한 문제를 신속하게 진단할 수 있는 기기가 없는 경우, 문제는 숨어 있는 상태로 오랜 기간 지속되면서 더욱 심각한 문제로 발전하게 됩니다. 예를 들어, 공조장치 덕트 연결이 잘못되면, 누출된 공기로 인해 사무실 내부의 공기가 과열되어 매우 불편한 업무 환경이 만들어질 수 있고, 막힌 배관 시스템이나 파손된 파이프를 처리하지 않고 방치하면, 누수 문제나 및 곰팡이 문제로 발전할 가능성이 있습니다. 또한, 접촉 상태가 불량하거나 과열된 배선 시설은 열이 축적되어 회로 고장 및 정전을 유발할 수도 있습니다. 이러한 문제들은 설비, 시설 등의 운용이나 영업을 중단시키고 막대한 재정적 손실을 야기합니다. 시설 관리자나 유지보수 팀들이 열화상 기술을 이용해 장애가 발생하기 전에 문제를 사전에 감지하고 건축물 관리 시스템을 원활하게 유지하고자 하는 이유도 바로, 이러한 피해를 예방하기 위함입니다.
열화상 기술은 공조 덕트 누출과 같은 시설 문제를 정확히 찾아내는데 도움이 됩니다
가용 대안 평가
공기 누출, 침수, 또는 회로 과부하 문제의 경우, 육안으로는 확인이 불가능하지만 열화상 기술을 통해서는 명확하게 확인이 가능합니다. 모든 사물은 에너지 즉, 열을 방출합니다. 열 센서는 모든 사물이 발산하는 열 신호를 측정하고 그 미세한 차이를 이미지로 만들어 보여주는 원리로 작동합니다. 라디오메트릭 열화상 카메라는 온도 값을 보여주는 이미지를 생성합니다.
열화상 또는 적외선 기술을 사용하여 건축물의 시스템을 조사할 때, 검사관은 일반적으로 적외선 온도계나 라디오메트릭 휴대용 열화상 카메라를 사용할 수 있습니다. 적외선 온도계는 단일 조사 지점의 온도 측정하는데, 비용면에서 매우 효율적인 옵션입니다. 반면, 라디오메트릭 열화상 카메라는 수천 개의 지점에서 온도를 측정하는데 매우 유용하게 사용될 수 있습니다. 라디오메트릭 열화상 카메라의 경우, 각 픽셀이 온도를 측정하기 때문에 조사 대상 영역의 특성을 넓고 전체적으로 이해하는데 도움이 됩니다.
라디오메트릭 열화상의 각 픽셀은 특정 지점의 온도데이터를 표시하는 단위이며, 열화상카메라의 색상팔레트는 온도에 따라 각 픽셀에 특정 색상을 할당하여 사용자가 쉽게 이해할 수 있는 형태의 이미지를 만들어 주는 역할을 합니다.
결과적으로 검사관들은 최근, 라디오메트릭 휴대용 열화상 카메라가 갖고 있는 장점을 활용하기 위해 검사 업무에 열화상 카메라를 더욱 많이 활용하고 있습니다. 열화상 카메라의 가장 큰 장점은 스캔 범위가 더 넓기 때문에 검사 업무를 더욱 신속하게 진행할 수 있다는 것입니다. 열화상 카메라는 비접촉식 선별 도구로서 전기 부품과 같이 전원이 공급되는 장비를 안전한 거리에서 모니터링 할 수 있게 도와줍니다. 상세한 정보가 담긴 이미지를 제공하는 열화상 카메라는 문제를 보다 포괄적으로 이해할 수 있는 데이터를 제공합니다. 이러한 열화상은 진단 사항을 입증하고 문제가 해결되었는지 확인하고자 할 때, 입증 자료로 활용될 수 있기 때문에 검사관의 신뢰도를 제고하고 품질 보증을 보증해 줍니다. 또한, 열화상 카메라는 장비를 잘 갖춘 검사관과 필요한 검사 장비를 모두 갖추지 못한 검사관을 차별화해주는 역할도 합니다.
열화상 카메라 활용가능 사례
열화상 카메라는 다양한 건물 진단 작업에 활용이 가능하며, 라디오메트릭 열화상 카메라는 다음과 같은 상황에서 유용하게 활용될 수 있습니다.
건물 벽체 검사 및 에너지 손실 조사 –
건축물의 외벽, 내벽 등의 상태는 해당 건축물의 에너지 소비 효율에 직접적인 영향을 줍니다. 상사 건물 중에는 에너지를 비효율적으로 또는 불필요하게 사용하고 있는 경우가 상당히 많습니다. 이러한 문제를 잡아내기 위해 검사관은 건물 외벽 조사 시에 휴대용 열화상 카메라를 사용하여 바닥, 지붕, 벽, 창문, 출입문 등을 검사할 수 있습니다. 측정한 열화상를 토대로 검사관은 에너지 손실을 초래하는 건물 내외부의 균열을 확인할 수 있습니다. 아울러, 열화상 카메라를 사용하여 건물에 발생한 균열을 통해 들어온 차가운 공기의 흐름을 눈으로 확인하여, 의도치 않게 실내 온도를 떨어뜨리는 일을 예방할 수도 있습니다. 누기 현상이 심할 경우, 난방 목적으로 소비되는 에너지의 최대 50%가 낭비될 수 있습니다. 또한, 열화상 카메라는 검사관이 단열재가 누락된 곳이나 문제가 있는 단열재를 찾는데 도움을 줄 뿐만 아니라, 단열재에 과도한 습기가 축적되는 지점을 찾고 평평한 지붕에서 물이 침투하는 지점 등 건물 외벽에 발생한 문제를 감지하는 데에도 큰 도움이 됩니다.
- HVAC 효율성 제고 및 비용 절감 –대형 건물에서 HVAC 시스템을 원활하고 효과적으로 유지하는 것은 건물 세입자를 위한 공기 품질, 온도 확보 및 전반적인 만족도 제고에 필수적입니다. 또한, 효율적인 HVAC 시스템은 에너지 관련 비용을 낮추고 시설 소유자의 비용 지출을 최소화하는데 도움이 될 수 있습니다. 최근, 고효율 HVAC 시스템을 설치하고도 역효과를 본 한 시 정부의 사례가 화제가 되고 있는데, 최신 HVAC 시스템을 설치했음에도 불구하고 유지비는 오히려 1년 사이에 3배가 증가했다고 합니다. 라디오메트릭 열화상 카메라로 검사를 해보니, 냉방과 난방이 동시에 공급되고 있는 방이 발견되었습니다. 이러한 정보를 바탕으로 유지 보수 담당자는 문제를 정확히 찾아서 수정할 수 있었습니다. 문제를 해결하자, HVAC 시스템은 정상적으로 작동하기 시작했고 시 정부는 비용 절감 효과를 그제서야 누릴 수 있었다고 합니다.
- 전기 및 기계설비 검사 –난방 및 환기 시스템과 주요 모터 시스템은 수백 개의 전기 부품을 사용하여 작동합니다. 결함이 발생한 부품은 접속부가 녹거나 회로가 고장하는 심각한 사고를 야기시킬 수 있습니다. 라디오메트릭 열화상 카메라로 각 부품을 스캔하면 전류 흐름이 비정상적으로 높은 곳, 연결이 느슨하거나 부하의 균형이 불안정한 곳 등 열을 축적시키고 회로 문제를 일으킬 수 있는 문제를 찾아낼 수 있습니다. 이와 같은 기능들은 시설 관리자가 설비 고장을 방지하고 예기치 않은 가동 중단 사태를 예방하거나, 상당한 비용을 들여 장비를 교체해야 하는 사고를 방지하는데 큰 도움이 됩니다.
FLIR C5 휴대용 열화상카메라는 오작동하는 전기 부품을 빠르게 식별하는 데 매우 유용하게 활용될 수 있는 제품입니다.
활용 팁
라디오메트릭 열화상 카메라를 사용하여 건물에 발생한 문제를 감지할 때에는 전략적으로 계획을 수립하고 검사를 준비하는 것이 중요합니다. 시설 관리, 유지 보수 및 검사 시에 도움이 될 수 있는 정보가 필요한 경우, 다음을 참고해 주시기 바랍니다
- 용도 파악하기 – 측정해야 할 대상은 무엇인가? 어느 정도 거리에서 측정을 해야 하는가? 얼마나 상세한 수준의 이미지가 필요한가? 건축물 검사 시, 감지할 수 있는 온도차의 범위는 얼마인가? 검사는 겨울에 실시해야 하는가, 여름에 실시해야 하는가? 진단한 내역을 확인하기 위해 보조적인 검사도 필요한가? 위와 같은 질문은 필요한 작업을 정의하고 사용할 솔루션을 선택하는데 도움이 될 뿐만 아니라, 검사를 수행하기 가장 좋은 시간을 결정하는 데에도 유용합니다.
- 용도에 적합한 기기 파악하기 – 신뢰할 수 있는 정확한 결과를 제공하는 고품질 열화상 카메라를 선택하고 신뢰할 수 없는 데이터를 제공하는 카메라를 사용하는 일은 지양해야 합니다. 건축물 진단을 위한 최고의 열화상 카메라는 견고하고 사용자 친화적인 인터페이스를 갖추고 있으며, 높은 해상도를 제공하고 보고용 소프트웨어와의 통합/연결도 매우 간단합니다. FLIR 제품 중에서는 FLIR C5, Ex-시리즈 및 Exx-시리즈가 가장 권장됩니다.
- 훈련을 통해 솔루션의 성공적인 활용 가능성 극대화하기 –
- FLIR ITC(적외선 교육훈련센터)의 교육 과정을 수료하면, 온도 판독 값에 영향을 미치는 열전도율, 방사율, 환경 요인 등을 잘 이해하고 특정 응용분야를 위한 지원까지 받아볼 수 있습니다.
- 외부에서 내부 스캔하기 –열화상 카메라를 활용하면, 건물 외부에서 내부까지 열화상 검사를 수행할 수 있습니다. 우선, 건물 외부를 검사하고 누락된 단열재 검사, 열교/냉교 현상 등을 실시합니다. 검사가 모두 완료되면, 내부로 이동하여 각 방의 벽을 스캔합니다. 마지막으로 HVAC 장치, 전기 시스템, 모터 등과 같은 특정 시스템에 중점을 두고 검사를 진행하면 건물의 안팎을 모두 철저히 검사할 수 있습니다.
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