퀀텀레드

전장의 눈, 전자광학 기술국방 분야의 감시정찰 기술은 적의 정보를 신속히 획득함으로써 정밀한 군 작전을 수행하는데 중요한 역할을 해왔습니다. 전장의 눈으로 불리우는 전자광학 기술은 전차, 전함, 전투기 등의 감시 정찰용 열화상 카메라와 총기용 야간조준경, 관측경 등에 탑재되어 군의 감시정찰 능력 증대에 적극 활용되어 왔습니다.전자광학 열화상 기술은 적외선으로 온도를 측정하고 표적을 탐지, 추적하는 기술로, 칠흑 같은 어둠이나 연기, 눈, 비, 먼지, 안개 등 낮·밤, 날씨에 상관없이 전천후 적에 대한 감시정찰을 가능하게 합니다. 하지만 현재는 군용뿐만 아니라 민간용으로도 넓게 활용되고 있습니다. 특히 코로나 19 확산 이후 적외선 열화상 카메라에 대한 수요가 전세계적으로 크게 증가하고 있습니다.코로나가 불러온 열화상 카메라 기술개발의 필요성코로나 바이러스 확산으로 어딜 방문하든 체온 측정은 필수조건이 되었습니다.산업에서만 활용되는 것으로 알려져 있던 열화상 카메라가 이제는 일상 속 최소한의 안전장치가 된 것인데요. 이에 따라 관련 시장도 함께 성장 중입니다. 문제는 우리에게 안전한 일상을 선사해줘야 하는 열화상 카메라가 대부분 신뢰성이 낮은 해외제품이나 오류 발생이 잦은 저성능 제품을 사용한다는 것입니다.실제로 국내 열화상 카메라 시장을 점유하고 있는 제품들은 신뢰성이 부족한 중국산 또는 중국산 반제품을 국내에서 조립해서 만든 제품들로 대략 90% 이상을 점유하고 있을 것으로 예측했습니다. 또한, 열화상 카메라로 여러 명의 체온을 측정하는 것이 부정확하며, 신체 내부 온도도 측정할 수 없다는 사실이 지적됐는데요. 열화상 카메라를 사용해 발열을 감지하였을 때 발열 감지율은 0.002%, 동일인을 손으로 측정하는 적외선 체온계를 사용하였을 때 발열 감지율은 0.02%로, 카메라의 측정 민감도가 낮아 체온을 제대로 인지하지 못하는 게 큰 문제라 지적했습니다. 이러한 문제가 나타나는 제일 큰 원인은 열화상 카메라에 대한 실질적인 성능 표준이 없기 때문입니다. 이로 인해 시장 자체가 왜곡되고 가짜 카메라들이 난무하는 상황이 펼쳐진 것이죠. 따라서 열화상 카메라의 정확한 성능 표준이 필요하다는 목소리가 높아지고 있습니다.열화상 카메라의 핵심기술, 블랙바디열화상 카메라의 치명적인 단점은 온도 변화입니다. 장비 내, 외부 온도가 변하면 대상의 온도도 정확하게 측정하지 못하는 것인데요. 예를 들어 날씨가 더운 날에는 장비의 온도, 측정 대상 주변의 온도가 함께 높아지며 측정 온도에 왜곡이 발생하게 됩니다.이러한 문제점을 보완하기 위한 기술이 바로 ‘블랙바디’입니다. 기준 온도점이 되는 블랙바디를 함께 설치해 온도변화에 대응하는 원리인데요. 미국 식품의약국(FDA)과 국제표준기구(ISO)에서는 열화상 카메라를 블랙바디를 함께 사용하도록 권장하고 있습니다. 정확한 온도 측정을 위해서는 필수적이라고 볼 수 있죠. 하지만 블랙바디는 큰 부피와 비싼 가격으로 인해 설치 및 운용이 까다롭다는 단점이 있습니다.K-방역 기술, 열화상 카메라 퀀텀레드이러한 블랙바디의 단점을 보완하기 위해 한화시스템은 지난 2월 저비용 고성능의 열화상 카메라 퀀텀레드를 개발해 출시했습니다. 퀀텀레드에는 세계 최초로 ‘초소형 절대 온도 측정 모듈(*TRSM)’ 특허 기술이 적용되었는데요.이는 블랙바디의 역할을 대체할 수 있는 기능으로, 별도의 블랙바디 설치 없이도 정확도 높은 온도 측정이 가능합니다. 즉, 블랙바디와 열화상 카메라가 일체화된 것이지요. 퀀텀레드는 오차범위 ±0.3°C 이내의 정확한 온도 측정이 가능합니다.한화시스템이 퀀텀레드를 개발할 수 있었던 비결은 지금까지 견고하게 쌓아온 전자광학장비 기술력 덕분인데요. 한화시스템은 1978년 야간투시경 개발을 시작으로 1988년 국내 최초로 열화상카메라를 개발했습니다. 또한 지난 40년간 국방 분야에 활용되는 다양한 감시정찰용 전자광학장비 개발을 바탕으로, 전자광학기술의 꽃이라 할 수 있는 KFX(한국형 전투기)에 탑재되는 전자광학 표적 추적장치 (EOTGP), 적외선 탐색 추적 장치(IRST) 등을 국내 최초로 개발했습니다. 위성에 들어가는 적외선 센서 등의 탑재체까지 개발하며 국내뿐만 아니라, 세계 선진 기업과 비교해도 글로벌 최고 수준의 전자광학 첨단기술을 발전시켜왔습니다. 퀀텀레드는 전자광학분야 다양한 기술개발 경험과 역량을 바탕으로 열화상 카메라 기술을 고성능, 소형, 저가로 만들어 민수 분야에 적용하기 위해 노력한 결과입니다. 방산 기술에서 아이디어를 얻은 특허를 접목한 점도 한화시스템이기에 가능했지요. 이를 통해 검증되지 않은 외산 장비와 이로 인해 생긴 인체발열 감지용 카메라의 신뢰성 문제를 해결하고, 국내외 방역 기술의 발전을 이끌 수 있을 것으로 기대합니다.*TRSM : Temperature Reference Source Module퀀텀레드, 미래산업의 핵심기술이 되다!퀀텀레드는 소프트웨어 변경만으로 화질, 온도 측정범위 등 카메라 세부 요구사항을 반영할 수 있어 ▲보안·감시 ▲소방·안전 ▲자율주행차 나이트 비전 ▲의료·방역 등 다양한 분야에 활용할 수 있습니다. 특히, 주·야간 및 안개, 비 등 관측이 어려운 환경에서도 사물을 인지하고 사고를 예방할 수 있는 센서인 나이트 비전에도 적용할 수 있어 향후 자율주행차량, UAM 등 새로운 모빌리티 산업 발전과 더불어 폭발적인 수요가 발생할 것으로 기대합니다.한화시스템은 지난 4월 자율주행차량의 필수 센서인 나이트비전을 개발하는 사업의 우선협상대상자로 선정됐습니다. 이번에 선정된 컨소시엄은 2025년 1월까지 주간카메라와 열상 카메라를 융합한 차량용 ‘열 영상 융합형 3D 카메라’를 개발하게 되는데요. 4단계 자율주행 환경의 다양한 장애물에 대한 정보를 AI 기반 딥러닝 기술로 인식해 250m 이상 거리의 사물을 정확하게 인지할 수 있는 고성능 융합 카메라 개발을 목표로 하고 있습니다.   또한, 퀀텀레드 기술을 적용해 국내 열영상 카메라 중 최고의 화질을 갖춘 나이트 비전을 개발할 계획입니다. 나이트 비전은 주. 야간 및 안개, 비 등 관측이 어려운 환경에서도 사물을 인지하고 사고를 예방할 수 있는 센서로써 자율주행차량, UAM 등 새로운 모빌리티 산업에 필수로 사용될 것으로 기대하고 있습니다. 한화시스템은 국내 최초로 퀀텀레드 열화상 카메라를 개발해냈습니다. 이러한 업적을 토대로 세계적인 수준의 기술력을 끊임없이 개발할 것이며, 국내 본격적인 나이트비전 사업 확대에 매진할 예정입니다.

한화시스템은 2022년 세계 보안 엑스포(SECON 2022)에 참가하여 시큐리티 분야인 주야간 감시·정찰, 코로나 팬데믹 후 수요가 폭증한 의료·방역, 산업용 정밀 온도 측정 열화상 카메라 등 다양한 산업에서 활용할 수 있는 지능형 열화상엔진모듈 ‘퀀텀레드(QUANTUMRED)’ 제품군(퀀텀레드 미니, VGA급 열상모듈, QVGA급 열상모듈 등)을 소개하였습니다.퀀텀레드는 열화상엔진모듈로, 사람의 눈으로 볼 수 없는 열에너지(적외선)을 전기신호로 변환, 이를 이미지로 재구성해 시각적으로 구현해주는 역할을 하는데요.여러분들이 코로나19로 인해 가장 많이 접한 열화상 카메라를 통해 들은 발열 여부 (“정상입니다.”)는 퀀텀레드와 같은 열화상엔진모듈이 있기에 측정이 가능했다고 보면 이해 되시나요?기존 열화상 카메라는 장비 내, 외부의 온도 변화로 인해 정확한 온도 측정이 어렵다는 특성을 갖고 있습니다. 그래서 기준 온도점을 통해 정확한 측정이 가능한 블랙 바디를 함께 사용하는 것이 필수지만, 블랙바디의 경우 굉장히 크고 가격이 비싸기 때문에 설치 운용이 어렵다는 단점을 가지고 있는데요.하지만 한화시스템의 퀀텀레드는 세계 최초 특허 기술로 등록된 절대 온도 측정 모듈인TRSM(Temperature Reference Source Module)과 일체형으로 만들어졌기 때문에 ‘블랙바디’가 필요했던 기존의 열화상 카메라에 비해 부피와 비용, 온도 측정 오차 범위(±0.3℃)가 줄어들었으며, 열화상 기기 분야 국내 최초로 Q-마크 인증을 획득하며 기술력을 인정받았습니다.※ Q마크: 품질기준에 따라 시험·검사하여 합격된 제품에 인증을 표시하는 제도로 공인시험인증기관에서 수행하고 있음그리고, 올 3월에는 판넬형 TRSM과 퀀텀레드 모듈로 기존의 퀀텀레드를 더욱 경량화하여 만든 ‘퀀텀레드 미니(QUANTUMRED Mini)’를 선보여 더욱 이목을 끌고 있습니다.퀀텀레드 미니는 근거리 인체발열감지 측정이 특화된 초소형 열상엔진모듈로, ± 1m, 0.3℃ 이내의 정확한 온도를 측정할 수 있습니다. 초정밀 온도 레퍼런스 기능을 제공하여 USB 인터페이스를 통해 간편한 사용이 가능하다는 장점을 가지고 있어 스마트 빌딩, 산업용 배전반 등의 분야에 활용 될 예정입니다. 그렇다면 현 시점, ‘퀀텀레드’는 어떤 이유로 주목받고 있을까요?퀀텀레드는 앞서 언급했던 ‘블랙바디’가 필요하지 않아, 기존의 열화상 카메라에 비해 부피와 비용, 온도 측정 오차 범위가 줄어들었으며, 활용 가능성이 넓어져 무궁무진한 가능성을 보였습니다.뿐만 아니라, 퀀텀레드가 적용된 열화상 카메라는 각 픽셀마다 온도를 측정할 수 있어 아무리 많은 표적이라도 정확하고 빠르게 온도를 확인할 수가 있기 때문에 코로나 팬데믹 사태의 방역 현장에서 진가를 발휘할 수 있었죠. 향후에는 퀀텀레드를 기반으로 자율주행차의 안전을 위해 필요한 ‘나이트비전’ 시장에 진출하겠다는 한화시스템의 목표로 인해 더욱 주목받고 있는데요.또한, 이런 기술들을 UAM, 스마트팜, 소방, 레저 등 미래 다양한 산업에 활용할 계획이라 더욱 기대가 됩니다.※ 나이트비전: 야간·안개 등 육안 식별이 어려운 주행 상황에서 원거리 적외선 센서를 활용해 사람 및 동물을 영상으로 탐지·식별해내는 열영상 카메라이처럼 한화시스템은 40년동안 집약된 전자광학기술을 통해 앞으로도 열화상 기술의 기술력을 높이는데 힘쓰며, 열화상 관련 전 분야의 공급망을 갖춘 글로벌 전문 기업으로 성장해 나가겠습니다.

지난 22일 오전 경기 고양시 킨텍스에서 열린 세계보안엑스포(SECON 2022). 참가 기업인 한화시스템 전시 부스 앞은 지능형 열화상 엔진모듈 ‘퀀텀레드’를 살펴보기 위한 참관객들로 북적였다. 퀀텀레드가 적용된 열화상 카메라는 각 픽셀마다 온도를 측정할 수 있어 아무리 많은 표적이라도 정확하고 빠르게 온도를 확인할 수 있다. 공항이나 대형 쇼핑몰 등 많은 사람이 모인 장소에 효율적이다.이용욱 한화시스템 미래기술사업팀장은 “오랜 기간 군수용 감시·정찰 장비를 개발하면서 축적한 노하우를 퀀텀레드에 담았다”며 “자율주행차에 탑재하는 적외선 카메라뿐 아니라 산업, 의료, 소방 등 다양한 산업에서 활용 가능성이 무궁무진하다”고 설명했다.한화시스템의 지능형 열화상 엔진모듈 '퀀텀레드'가 적용된 열화상 카메라 사용 모습. /김우영 기자퀀텀레드는 한화시스템이 민수용으로 출시한 열화상 엔진모듈 브랜드다. 열화상 엔진모듈은 사람의 눈으로 볼 수 없는 열에너지(적외선)를 전기신호로 변환하고 이를 이미지로 재구성해 시각적으로 구현해주는 역할을 한다. ‘열화상 카메라의 두뇌’로 불리는 이유다. 현재 우리 군의 장갑차, 전차, 함정에서 사용하는 적외선 카메라에 탑재된 열화상 엔진모듈이 퀀텀레드의 모태다. 최전방에서 북한 전역을 감시하는 TOD(열상감시장비)에도 한화시스템이 개발한 열화상 엔진모듈이 적용돼 있다.퀀텀레드는 최근 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 사태를 계기로 방역 현장에서 진가를 발휘하고 있다. 기존 열화상 카메라는 온도를 정확하게 측정하기 위해 기준 온도점을 갖고 있는 ‘블랙바디’라는 고가의 장비가 추가로 필요하지만, 퀀텀레드는 세계 최초로 ‘초소형 절대 온도 측정 모듈(TRSM)’을 개발해 이를 일체화했다. 덕분에 부피와 비용을 절반 넘게 줄이는 효과를 거뒀다. 온도 측정 오차범위도 ±0.3도 이내로 줄여 미국 식품의약국(FDA)의 기준을 충족할 수 있다. 지난 20일에는 국내 최초로 열화상 기기 품질 인증 규격인 ‘Q-마크’를 획득했다.한화시스템은 퀀텀레드를 기반으로 향후 자율주행차의 ‘나이트비전’ 시장에 진출하겠다는 목표를 갖고 있다. 나이트비전은 야간·안개 등 육안 식별이 어려운 주행 상황에서 원거리 적외선 센서를 활용해 사람 및 동물을 영상으로 탐지·식별해내는 열영상 카메라를 말한다. 글로벌 시장조사기관 포츈비즈니스인사이트에 따르면 2019년 47억달러(약 6조원) 규모였던 글로벌 나이트비전 시장 규모는 오는 2027년 90억달러(약 11조원)까지 2배 가까이 성장할 전망이다.한화시스템이 출시한 지능형 열화상엔진모듈 '퀀텀레드'. /한화시스템 제공지금도 메르세데스-벤츠, BMW 등 해외 고급 자동차에 나이트비전이 탑재돼 있지만, 안전 센서 역할에 그치고 있다. 4단계 자율주행(운전자개입이 불필요한 고등 자율주행 단계) 자동차에 탑재되는 나이트비전은 최소 250m 거리에서 사람, 동물, 자동차 등을 정확하게 구분할 수 있어야 한다. 그래야 급제동에 필요한 최소 거리를 확보해 사고를 미연에 방지할 수 있다.한화시템은 자동차 전장 기업 이래AMS와 손 잡고 오는 2025년 1월을 목표로 주간카메라와 열상카메라를 융합한 차량용 ‘열영상 융합형 3D카메라’를 개발 중이다. 현재 미국 열화상 전문기업 플리어(FLIR)가 글로벌 열화상 엔진모듈 시장을 독점하는 구조지만, 한화시스템은 AI로 사람, 동물, 자동차를 정확하게 인식하는 나이트비전을 출시해 관련 시장을 재편하겠다는 계획이다.이용욱 미래기술사업팀장은 “방산 기술을 기반으로 민수 사업에 진출한 만큼 회사 이름을 걸고 신뢰성이 높은 제품을 만들겠다는 각오를 갖고 있다”며 “퀀텀레드 기술을 국내 중소기업과도 공유해 관련 시장의 신뢰도와 기술력을 높일 것”이라고 말했다.기사 원문 : https://biz.chosun.com/industry/company/2022/04/24/QDZKP2C5XREY5DJKCJ7E2FQDW4/?utm_source=naver&utm_medium=original&utm_campaign=biz