자주 묻는 질문: 발열(피부 온도 상승 (EST)) 검사에 사용되는 열화상 기술

FLIR 열화상 카메라는 발열(피부 온도 상승(EST)) 징후가 있는 사람을 선별하는데 매우 유용하고 효율적입니다.

그러나 모든 열화상 카메라가 발열 검사에 활용될 수 있는 것은 아닙니다. 실제 활용 가능한 데이터를 수집하려면, 그에 맞는 열화상 해상도와 측정 정확도, 안정성을 갖춘 장비, 적정한 검사 절차 등이 준비되어야 합니다.

비접촉식으로 발열을 감지하는데 큰 도움을 주는 다양한 열화상 카메라를 판매하고 있는 FLIR는 소비자들의 궁금증 해결을 위해 자주 묻는 질문에 대한 답변을 준비하였습니다..

Q: FLIR 제품을 사용하면, 신종 코로나 바이러스(COVID-19)와 같은 바이러스도 탐지할 수 있나요?

A: 탐지할 수 없습니다. 열화상 카메라를 활용해 병리학적으로 바이러스를 진단하거나 질병 감염 여부를 확인할 수 있는 방법은 아직 없습니다. 그러나 최근 사용되고 있는 FLIR 열화상 카메라는 공항, 병원 등 공공 장소나 제조 및 배송과 같은 필수 서비스를 제공하는 시설에서 사람의 피부 표면 온도를 측정하는 효과적인 도구로 사용되고 있습니다. 이 같은 시설에서 피부 온도가 기준치 이상으로 상승한 것으로 확인된 사람은 구내 온도계와 같은 부가적인 도구를 사용하여 정확한 체온을 측정하는 등 의료 전문가의 진료를 받아야 발병 여부를 확인할 수 있습니다.

Q: 열화상 기술은 어떤 원리로 작동되나요?

A: FLIR 열화상 카메라는 방사되는 열을 감지하여 물체와 사람의 표면 온도를 식별하는 방식으로 온도를 측정합니다. 이러한 기능을 갖춘 FLIR 열화상 카메라는 일반적으로 피부 표면 온도와 온도 패턴의 변화를 감지하기 위한 비접촉식 검사 도구로 사용됩니다. 

Q: 발열 검사는 어떤 방식으로 실시해야 하나요?

A: 미국 식품의약국(FDA)은 열화상 시스템(적외선 열화상 시스템 / 열화상 카메라) 관련 권장 사항을 제시하고 있습니다. 다음의 팁을 참고하여 FLIR 열화상 카메라의 측정 정확도를 최대한 끌어 올릴 수 있습니다.

• 발열 징후를 확인하기 위해 체온을 측정할 때, 담당자는 반드시 한 번에 한 명씩 검사하고,
• 1~2 미터 거리에서 측정해야 합니다.
• 사람 신체에서 일반적으로 노출되어 있는 부위 중, 심부 체온과 가장 가까운 온도를 유지하는 곳은 눈물샘(내측 안각)입니다. 따라서, 검사 업무 담당자는 눈물샘 부근의 온도를 측정해야 합니다. 눈물샘 부근의 체온이 심부 체온과 정확히 일치하는 것은 아니지만, 발열 현상이 없는 사람의 대체로 눈물샘 부근 체온은 대체로 약 35°C 정도입니다.
• 피부 온도가 임계 값을 초과한 경우, 체온 측정을 위해 특별히 설계된 의료 기기(체온계 등)를 사용하여 2차 검사를 진행해야 합니다.

Q: 발열 검사를 실시할 때, 검사 대상과의 거리는 어떻게 유지해야 하나요?

A: 체온을 정확하게 측정하려면, 카메라의 최소 초점 거리에 맞추어 카메라와 최대한 가까운 거리에서 체온을 측정해야 합니다. 카메라 위치에 따라, 여러 렌즈가 필요할 수도 있습니다. 예를 들어, 카메라를 멀리 떨어진 곳에 설치하고자 하는 경우에는 FLIR의 망원 렌즈를 사용하는 것이 좋습니다. 따라서 체온을 측정할 때에는 측정 대상까지의 거리와 초점을 반드시 고려해야 합니다.

아울러, 정확한 이미지를 얻으려면 검사 과정에서 모든 대상에 초점이 맞추어 질 수 있도록 카메라 프로그램을 설정하는 것도 중요합니다. 초점 외에도 측정한 이미지의 품질은 여러 가지 부가 기능 및 설정에 따라 달라지며, 특정 기능 및 설정은 다른 기능보다 이미지에 더 많은 영향을 주기 때문에 활용 시, 주의가 필요합니다. 카메라 사용자가 설정 및/또는 조정해야 하는 기능 및 설정은 다음과 같습니다.

• 적외선 카메라 초점 조정
• 적외선 이미지 조정(자동 또는 수동)
• 적정한 온도 범위 선택
• 적정한 색상 팔레트 선택
• 측정 변수 변경
• 비균일 보정(NUC) 실시

FLIR 비접촉식 온도계의 경우(비접촉식 온도계에 대해서는 아래 설명 참조), 최적의 측정 거리는 5cm~15cm

Q: FLIR는 발열 검사를 위해 어떤 제품을 판매하고 있나요?

A: FLIR는 최근, 발열 검사를 위해 특별히 구성, 보정 및 패키지 된 휴대형/고정형 열화상 카메라를 새롭게 출시했습니다. 

휴대용 열화상 카메라

FLIR E54-EST, E86-EST, T540-EST, T560-EST

고정-마운트형 열화상 카메라

FLIR A500-EST, A700-EST

휴대용 열화상 카메라

FLIR E53, E95, E85, E75, T530, T540, T620, T640, T840, T860, T1020, T1040

고정-마운트형 열화상 카메라

FLIR A320 Tempscreen, A300, A310, A315, A325, A615, A655, A400/A700(첨단 스마트 센서형 모델)

적외선 온도계

Extech IR200

Q: FLIR Screen-EST™ 모드는 어떤 기능인가요?

A: 특정 FLIR 열화상 카메라에는 발열 여부를 손쉽게 확인할 수 있게 도와주는 Screen-EST™ 검사 모드가 탑재되어 있습니다. 이는 카메라가 측정한 체온 값은 샘플링된 평균 온도 값과 비교하여 체온이 임계 값보다 높은 물체 또는 사람을 감지하면, 음성/시각 경보를 발령해 주는 기능입니다. 검사 모드를 이용해 발열 증세가 확인된 대상의 경우에는 온도계와 같은 의료 기기를 사용하여 별도의 검사를 받아야 합니다. 이러한 방식으로 Screen-EST는 유동 인구의 통행량이 많은 구역의 사람들을 보다 빠르고 안전하게 검사할 수 있는 방법을 제공합니다. 검사 모드는 절대 온도가 아닌 상대 온도 값을 활용하고 참조용 흑체 또는 추가 장비를 필요로 하지 않습니다. 아울러, 개인 식별 정보(PII)를 수집, 저장 또는 전송하지 않고 검사를 실시합니다.

검사에 사용되는 데이터는 환경 및 기타 요인에 따라 피부 온도가 하루에도 심하게 등락을 거듭할 수 있다고 합니다. 그렇기 때문에 Screen-EST 모드에는 표본군(10명)의 평균 피부 온도를 사용하여 검사 수행 시에 정기적으로 기준 체온을 조정해주는 기능이 더해져 있습니다. 이렇게 정기적으로 업데이트되는 표본군의 평균 피부 온도를 활용하면, 측정 대상이 주변 환경으로부터 받는 영향을 감안해서 발열 여부를 가늠할 수 있기 때문에 검사 정확도를 최대한 끌어올릴 수 있습니다. 검사 모드는 절대 온도 값을 사용하는 것이 아니기 때문에 참조용 흑체 또는 추가 장비가 필요하지 않습니다.

검사 모드가 탑재되어 있는 FLIR 카메라는 실온에서 매우 안정적으로 작동하기 때문에 발열 상태를 확인하는 데 매우 적합합니다. FLIR Screen-EST 모드를 기본으로 제공하는 카메라는 다음과 같습니다.

FLIR E54-EST, E86-EST, T540-EST, T560-EST, A500-EST, A700-EST

FLIR E53, E95, E85, E75, T530, T540, T620, T640, T840, T860, T1020, T1040, A320 Tempscreen.

Q: FLIR Screen-EST 모드는 어떻게 작동하나요?

A: FLIR의 검사 모드는 지난 수년 간, 현장에서 검증을 이미 마친 기술입니다. 다음은 최근 업데이트된 소프트웨어 기능과 사용자 인터페이스에 대한 내용을 요약한 것입니다. FLIR는 최신 소프트웨어를 통해 3가지 검사 모드(Operator, Button, Auto)를 선보였는데, 각 모드에 사용되는 검사용 EST 기술은 동일하지만 세부적인 운용 방법이 조금씩 다른 것이 특징입니다.

담당자(Operator) 모드 – 담당자 검사 모드를 활성화하면, 아래와 같이 카메라 화면에 측정 대상을 표시해주는 박스가 나타나고 검사 데이터도 함께 표시됩니다.

• 표본 평균 온도
• 경보 발령 온도
• 실제 측정 온도

검사 모드 사용 시, 담당자는 검사 장소에서 10명의 피부 온도를 측정해 표본 평균 체온으로 입력(P 버튼을 눌러 입력)해야 합니다. 그런 다음, 담당자는 경보를 발령할 임계 값을 임의로 설정합니다. 이때, 경보 발령을 위한 임계 값은 표본의 평균 체온보다 1°C ~ 2°C 가량 높게 잡는 것이 일반적입니다. 설정이 완료되었다면 각각의 이용자를 개별적으로 검사해, 측정된 온도를 경보 발령 기준 온도와 비교하면서 발열 상태를 확인할 수 있습니다.

검사 기간 동안, 카메라는 담당자가 주기적으로 표본 평균을 업데이트(P 버튼을 눌러 입력)할 수 있게 알림을 보내주기도 합니다. 이와 같이 표본 평균을 주기적으로 업데이트하면, 환경 변화(오전에는 흐렸으나, 오후에는 구름이 개인 경우 등)로 인해 피부 온도가 변하는 것을 감안하여, 검사를 지속하는데 큰 도움이 됩니다.

버튼(Button) 모드 – 버튼 검사 모드는 담당자 모드와 동일한 기술을 활용하지만, 다음과 같은 기능이 추가되어 있습니다.

• 블루투스 원격 작동 버튼으로 원격 작동
• 상세한 표본 평균 측정 관련 안내
• 검사 대상 위치 지시 기능
• 검사 대상 지시 사항과 함께 표시되는 정상/이상 표시

검사 기간 동안, 카메라는 담당자가 표본 평균을 주기적으로 업데이트하여, 환경 변화에도 정확한 검사를 지속할 수 있도록 알림을 표시해줍니다.

자동(Auto) 모드 – 자동 검사 모드를 사용하면, 검사 프로세스를 자동화하여 검사 담당자의 부담을 크게 줄여줄 수 있습니다. 처음 구동 시, 카메라는 필요한 표본을 수집하여 표본 평균 기준 값을 만듭니다.

기준 값이 생성되면, 자동 검사 모드가 활성화되어 있는 카메라는 검사 대상을 그래픽과 텍스트가 화면에 표시되어 있는 위치로 안내하게 됩니다.

올바른 위치에 있는 피사체를 감지하면, 카메라는 측정을 수행하여 기준 값의 평균과 측정한 값을 비교한 후, 비교 결과에 따라 정상/대기/재검사/이상 등의 결과가 표시합니다.

FLIR E53, E95, E85, E75, T530, T540, T620, T640, T840, T860 카메라 모델은 새로운 담당자, 버튼 모드 관련 무료 업데이트 대상이며, 소정의 비용을 투자하면 자동 모드도 추가할 수 있습니다. 담당자, 버튼, 자동 검사 모드는 새롭게 출시되는 FLIR E54-EST, E86-EST, T540-EST, T560-EST 카메라에 기본으로 제공될 예정입니다.

Q: 열화상 카메라는 얼마나 정확한가요?

A: FLIR 열화상 카메라는 -20°C~2,000°C 범위 내에서 온도에 차이가 발생할 경우, 이를 감지해 낼 수 있습니다. FLIR 제품의 표준 사양서에 따르면, 주변 환경의 기온이 30°C일 때, FLIR 제품의 측정 정확도는 용도와 관계없이 측정된 모든 값과 최대 ±2°C 또는 2%의 차이가 있을 수 있습니다.

검사 모드가 탑재된 FLIR 열화상 카메라는 45°C의 상온에서 정확도가 ±0.3°C에 달할 정도로 매우 정밀한 측정 기능을 발휘할 수 있습니다.

단, 초점, 거리, 대상의 방사율*, 주변 환경 및 온도 측정 속도 등 열화상 카메라의 정확도에 영향을 미칠 수 있는 요소는 다양하기 때문에 검사 시, 이를 반드시 종합적으로 고려해야 합니다.

*측정 대상의 방사율이란, 복사열을 방출하는 정도를 의미합니다. 예를 들어, 도자기 소재의 머그잔, 의류, 사람의 피부는 방사율이 높고 유광 금속은 방사율이 낮습니다.

Q: Screen-EST 모드에서 FLIR 열화상 카메라는 얼마나 정확한가요?

A: 검사 모드가 탑재되어 있는 FLIR 열화상 카메라는 정확도가 측정 값을 기준으로 ±0.3°C 수준입니다. 안정적인 주변 환경애서 사람만 측정하고 검사 대상 집단에 따라 참조 표본 값을 지속적으로 업데이트하면 검사 모드의 정확도를 높게 유지할 수 있습니다.

Q: 발열 검사를 실시할 때, 반드시 흑체를 사용해야 하나요?

A: 발열 검사를 시행할 때, 흑체를 사용하면 장단점이 있습니다. 우선, 카메라의 시야각에 흑체를 포함시키면, 검사 시의 시스템 성능을 향상시킬 수 있다는 장점이 있습니다. 발열 검사 시스템 도입을 위해 FLIR 열화상 카메라를 설치할 때, 필요한 경우에는 흑체를 함께 설치해도 됩니다. 실제로 FLIR 솔루션을 설치하는 대행업체나 협력사 중에는 FLIR 기술을 기반으로 흑체를 참조용으로 이용하여 자사 소프트웨어 솔루션을 개발하는 업체들이 많습니다.

새로 출시된 A4xx/A7xx 열화상 스마트 센서 카메라는 기본적으로 참조 목적으로 흑체의 사용을 지원합니다. 흑체를 활용하려면, 우선 카메라 제어 인터페이스에서 “흑체 참조” 기능을 활성화 시키고 흑체 참조에 커서를 놓으면 됩니다. 피부 온도 상승 관련 설정이 가능한 A4xx/A7xx 스마트 센서 카메라의 경우, 온-카메라 검사 모드도 탑재하고 있기 때문에, 별도의 흑체가 반드시 필요한 것은 아닙니다.

이와 마찬가지로, FLIR Screen-EST 모드가 탑재되어 있는 카메라 또한 흑체가 필수인 것은 아닙니다. 휴대용 제품을 포함해 다양한 모델이 준비되어 있기 때문에 사용자는 필요한 모든 기능을 장소에 구애 받지 않고 활용하는 등 활용성과 기동성을 최대한 끌어 올릴 수 있습니다. 또한, 검사 모드는 자연적인 환경 변화로 인한 체온의 변동을 감안할 수 있게 해줌으로써 하루 종일 검사를 실시하는 동안 발생할 수 있는 다양한 변화에 대비할 수 있도록 사용자를 도와줍니다. 검사 모드는 카메라 사용자가 하루 종일 직접 체온을 정확히 측정해야 하는 부담을 덜어주고 자체 교정 기능을 통해 카메라에 따라 조금씩 다른 성능으로 인한 정확도 문제가 발생하는 것을 예방해 주기도 합니다.

반대로, 발열 검사를 위해 흑체를 사용하면 문제가 발생할 가능성도 있습니다. 우선, 솔루션에 추가 하드웨어를 적용해야 하기 때문에 비용 부담이 증가하고 시스템 운용이 복잡해질 수 있습니다. 흑체를 시스템에 적용시킬 경우, 장착, 구동, 유지보수가 더욱 복잡해질 우려가 있습니다. 또한, 흑체는 전체 솔루션에 또 하나의 잠재적 고장 요인을 더해 준다는 단점도 가지고 있습니다.

흑체 사용 시, 값을 정확히 측정하기 위해서는 흑체의 초점을 유지하는 것이 매우 중요합니다. 아울러, 흑체가 효과적이기 위해서는 검사 대상과 동일 선상에 설치가 되어 있어야 합니다. 검사 대상보다 훨씬 가까이 있거나 멀리 있는 흑체는 초점을 맞추기가 어렵기 때문에 정확한 참조 대상으로서 활용이 불가능합니다.

검사솔루션에 흑체가 포함된 경우, FLIR는 사용자가 ISO/TR 13154:2017에 명시되어 있는 다음 요건에 따를 것을 권장하고 있습니다.

• 온도 선별을 위해 사용되는 검사용 카메라는 검사 대상이 되는 두 눈의 안쪽 꼭지점(눈물샘 지점)이 동시에 측정될 수 있도록 검사 대상의 얼굴을 수직으로 측정할 수 있게 배치해야 하며, 수평 또한 유지해야 합니다.
• 측정 대상과 카메라 외부 참조 소스로 활용되는 흑체는 적정한 초점 거리, 피사계 심도 및 이미지 캡처를 위한 조건을 고려하여 올바른 위치와 방향에 있어야 합니다. 검사 중인 개인이 적절한 위치에서 움직이지 않도록 표시나 도구를 준비해야 합니다(예시: 발판, 바닥 표시 등). 휠체어를 타고 있는 장애인을 위한 검사 절차도 반드시 마련해 두어야 합니다.
• 측정 대상의 배경에 가림막을 사용하는 경우, 해당 가림막은 열적 특성이 일정해야 하며, 방사율이 높고(적외선 스펙트럼에서 반사되지 않는 소재) 색상이 밝아야 합니다(가시광선 스펙트럼의 색상).
• 카메라 사용자는 검사 대상을 관찰할 수 있고 카메라에 연결되어 있는 모니터를 확인할 수 있는 위치(시야를 가리는 장애물이 없는 위치)에 자리를 잡고 있어야 합니다. 카메라 사용자는 필요한 경우, 검사 대상의 위치를 조정해 주어야 합니다. 또한, 필요에 따라 검사한 대상을 2차 검사 구역으로 보낼 수 있는 위치에 있어야 합니다.
• 그리고, 검사용용 카메라의 모든 색상을 식별할 수 있는 역량을 갖추고 있어야 합니다(사전 평가 실시).

Q: 이미지와 데이터를 해석하는 방법을 이해하려면, 별도의 인증/훈련을 받아야 하나요?

A: FLIR는 열화상 카메라 사용자가 적외선 교육 센터와 같은 인증된 열화상 과정을 통해 최소 1급 열화상 인증을 획득할 것을 권장하고 있습니다. 이 같은 교육 과정은 의학적 교육이나, 의료 관련 자격증은 아니지만, 열화상 진단에 대한 기본적인 이해도를 향상시키는데 매우 큰 도움이 될 수 있습니다. FLIR의 적외선 교육 센터(ITC)는 심화 과정도 제공하고 있습니다.

Q: FLIR 제품은 어떤 기업, 조직, 공항 등이 사용 중인가요?

A: 특정 고객의 이름이나, 영업 현황에 대한 구체적인 내용은 공개할 수 없지만, FLIR 열화상 카메라는 현재 미국, 중국, 홍콩, 대만, 싱가포르, 한국, 태국, 필리핀, 말레이시아를 포함한 여러 국가의 공항/항만, 통행량이 많은 구역 등에서 다양하게 활용되고 있습니다.

Q: FLIR는 언제부터 비접촉식 발열 검사용 열화상 카메라를 판매하기 시작했나요?

A: FLIR는 SARS가 발병했던 지난 2003년, 발열 검사를 위한 열화상 카메라를 본격적으로 공급하기 시작하였습니다.

Q: 발열 검사를 위한 비접촉식 온도계는 어떻게 사용해야 하나요?

A: FLIR는 Extech 브랜드를 통해 적외선 비접촉식 휴대용 온도계(IR200)를 판매하고 있습니다. 비접촉식 온도계는 주로 사람의 이마 위에서 체온을 측정하는 휴대용 기기로 사용됩니다. 사용자는 검사 대상에서 5cm~15cm 가량 떨어진 거리에서 비접촉식 온도계를 검사 대상을 향해 잡고 체온을 측정해야 합니다. 온도계는 32°C~42.5°C의 온도를 측정 할 수 있습니다.

Q: Extech IR200은 어떤 제품이며, IR200은 다른 FLIR 발열 검사용 제품과 어떻게 다른가요?

A: Extech IR200은 발열 검사용 제품군에서 엔트리 급에 해당하는 제품입니다. IR200은 일선에서 비접촉식으로 피부 온도를 측정하는데 부담 없이 사용할 수 있도록 합리적인 가격대에 판매되고 있습니다. 이런 IR200도 이마 피부 온도를 측정하는 다른 적외선 온도계 제품들과 마찬가지로 FLIR Screen-EST 모드가 탑재되어 있는 열화상 카메라의 장점과 기능은 제공하지 않습니다. 내장식 카메라 안정화 기능, 작업자 입력 없이 더 큰 스탠드오프 거리에서 자동 온도 측정 기능, 안각 내측 눈물샘 부근의 체온을 측정하는 기능 등을 갖추고 있는 FLIR 열화상 카메라는 발열 검사 업무 수행 시, 첨단 기술을 이용해 검사를 더욱 정확히 할 수 있도록 설계되어 있습니다.

Q: IR200은 얼마나 정확한가요?

A : IR200은 스팟 고온계 기반 비접촉식 온도 측정 기술을 사용하며, 32.0°C ~ 42.5°C의 피부 온도를 측정할 때 정확도가 0.3°C 수준(해상도 0.1°C)입니다. 자세한 내용은 Extech.com를 방문해 주시기 바랍니다.

올바르게 사용할 경우, 발열 증세를 보이는 사람을 선별해 부가적인 검사의 필요 여부를 판단하는데 큰 도움을 주는 효과적인 도구가 될 수 있습니다.

Q: IR200은 어떻게 생산, 교정되나요?

A: 생산 검품 단계에서 각 IR200는 교정 과정(사물 모드)을 거치게 됩니다. 제조사는 온도가 알려진 대상을 이용해 기기를 보정한 후, 인체 모드로 측정 값을 변환하기 위한 오프셋을 프로그래밍합니다. IR200는 사용자가 직접 사용자 설명서에 따라 교정을 실시할 수도 있습니다.

Q: 발열 검사 시스템을 도입한 경우, IR200은을 어떻게 사용해야 하나요?

A: 다른 브랜드에서 판매하는 대부분의 비접촉식 적외선 온도계와는 달리, FLIR은 IR200을 1차 검사 도구로만 공급하며, 개인의 심부 체온을 정확하게 측정할 수 있는 의료용 온도계로는 판매하고 있지 않습니다. 이 지침은 Extech IR200 홈페이지에도 다음과 같이 명시되어 있습니다.

이 체온계는 잠재적 발열 검사 또는 모니터링을 위해 설계된 제품입니다. 임상용 온도계를 대체하기 위한 용도로는 사용될 수 없습니다. 정밀한 체온 측정을 해야 하는 경우에는 반드시 임상용 온도계를 사용하십시오.