“이미 여러 업체가 세연테크 모듈로 열화상 카메라를 개발하고 있습니다”  

산업구조가 고도화되면서 에너지 집약 산업시설은 물론, 고밀도 에너지를 사용하는 제품도 점차 늘어나고 있습니다. 가깝게는 스마트폰, 전기차가 있고 넓게 보면 자동화공장, 데이터센터, 발전소 등 대형화, 기계화가 진행되는 수많은 공간이 해당될 것입니다. 이렇듯 가까운 곳, 한정된 공간에 더 많은 에너지가 집중되는 형태로 사회가 차츰 변화하고 있는데요. 이런 흐름을 가볍게 흘러넘기다 보면 뉴스에서 종종 화재, 폭발 등의 소식을 접하게 됩니다.

최근 IP카메라 업계는 위와 같은 추세에 발맞춰 열화상 카메라에 많은 관심을 기울이고 있습니다. 고밀도 에너지 제품이나 시설은 계속 수요가 늘 것으로 예상되는데, 이를 광범위하게 관리하려면 영상보안 감시장치가 적합하기 때문입니다. 여기에 에너지 변화를 ‘온도’ 형태로 빠르게 식별할 수 있는 열화상 카메라를 추가하면 더욱 안전하고 견고한 보안 솔루션 구축이 가능할 것입니다.

세연테크 또한 자사 IP카메라 모듈 기반으로, 다양한 고객이 열화상 카메라를 개발할 수 있도록 적극 돕고 있습니다. 20여년의 기술력을 보유한 자체 연구소가 SW, HW를 양방향으로 지원하며 여러 업체와 협력중이고, 일부 협력사는 이미 개발완료 후 TTA 인증 및 완제품 판매를 진행하고 있습니다. 그래서 앞으로 중요 이슈가 될 것으로 예상되는 열화상 IP카메라를 알아보고, 개발 동향을 간단히 소개하고자 합니다.

목차 :

1. ‘열’과 ‘온도’로 본 열화상의 특수성

2. 열화상 데이터는 어떻게 출력되는가?

3. 지원 모듈

4. 기타

개요 :

1. ‘열’과 ‘온도’로 본 열화상의 특수성

일반 IP카메라의 핵심 요소는 ‘빛’ 입니다. 렌즈, IR Cut Filter, 이미지 센서, LED 등 많은 부품들이 가시광선인 ‘빛’을 더 잘 받아들이는 방향으로 동작합니다. 열화상 카메라는 다릅니다. 온도를 가진 모든 물체는 눈에 안보이는 적외선 에너지(열)을 방출합니다. 이러한 적외선 에너지(열)의 작은 차이를 단계별로 분석해 시각화 해주는 기기가 열화상 카메라입니다. 가시광선 영역이 아니므로 보통 흑백 명암으로 표현되며, 컬러 열화상은 카메라에서 후처리 과정을 거친 것입니다.

IP카메라용 열화상 센서는 넓은 온도 범위를 커버하는 제품 경우, -20 ~ 500°C 정도까지 온도 데이터 측정 범위를 갖습니다. (필터 장착 시 그 이상도 가능하며, 센서마다 사양은 다를 수 있음) 측정 범위가 넓은 것과 별개로, 측정값을 영상으로 시각화하는 것은 또다른 문제입니다.

위 그래프를 보면 사람, 동물 등 생명체와 불꽃, 화재 등 피사체에 따라 온도 분포 범위가 다릅니다. 겹치는 부분도 없습니다. 사람과 불꽃이 한 공간에 있다면, 두 피사체는 온도 차이가 매우 극명할 것입니다. 열화상 카메라는 시각화 과정에서 적외선 에너지(열)의 미세한 분포 차이를 넓게 펼치는 방식으로 보여줍니다. 그러므로 위처럼 광범위한 온도 차이를 영상화하기에는 피사체마다 온도 특성이 다릅니다. 따라서 촬영 피사체가 무엇인지, 열화상을 어떤 ‘목적’으로 활용할 것인지 고민하고, 카메라 특성을 고려해 이를 보완하는 카메라를 함께 설계하는 것도 중요합니다.

2. 열화상 데이터는 어떻게 출력되는가?

앞서 소개한 것처럼 열화상 카메라는 미세한 적외선 파장을 민감하게 감지해야 합니다. 그러다보니 일반 이미지 센서보다 센서를 구성하는 소자(픽셀)가 더욱 커야합니다. 소자(픽셀)가 크면 센서 면적에 비해 집적도가 떨어지게 되므로, 해상도도 낮아집니다.

열화상 카메라에 사용되는 해상도는 320x240, 640x480 등이 있으며 640x480 이면 해상도가 높은 편입니다. 열화상에 온도 데이터를 함께 출력하려면 아래와 같은 방식이 있습니다.

위와 같은 데이터는 MIPI, LVDS, BT656, BT1120 인터페이스를 통해 출력되며, BT656과 같은 인터페이스도 있으나 오래된 규격이다보니 요즘은 사용이 줄어드는 추세입니다.

3. 지원 모듈

암바렐라(Ambarella) SoC 기반 IP카메라 모듈은 고객 수요가 꾸준한 제품입니다. 안정적인 성능과 SW 지원을 제공하면서 여러 열화상 카메라 업체와의 협업이 진행되었고, 그 중 일부 협력사는 TTA 인증 진행중이기도 합니다. (24년 3월부터 열화상 카메라도 TTA 인증대상에 포함됨)

Eyenix SoC 기반 IP카메라 모듈은 비교적 최근에 출시되었으며, 강력한 성능을 기반으로 다양한 활용이 가능합니다. MIPI, LVDS, BT656, BT1120 인터페이스를 지원하며 SW, HW 다방면으로 연구소와 협의를 통해 좀 더 최적화된 열화상 카메라를 개발할 수 있습니다.

4. 기타 


세연테크는 20여년의 역사를 보유한 IP카메라 모듈 전문 제조기업으로, 탄탄한 미들웨어(Middleware)를 바탕으로 IP카메라에 대한 풍부한 기술적 노하우를 제공합니다. 롤링 셔터(rolling shutter), 글로벌 셔터(global shutter) 센서 제품군은 물론 IP기반 카메라 모듈 및 완제품을 다양하게 양산하고 있습니다.

최근에는 고객 스스로 AI IP 카메라를 확보할 수 있도록 ‘개방형 AI SDK’를 지원해서 고객 참여의 폭을 넓히는 중이며, 제품 호환성, TTA·국정원 보안인증, 도로공사 프로토콜 등 편의성을 꾸준히 강화하고 있습니다. 또한, 세연테크 IP카메라는 NDAA를 준수하므로 미국, 유럽 IP카메라 시장에 부담없이 제품을 선보일 수 있을 것으로 예상됩니다. 꾸준한 연구를 통해 발전하는 세연테크 IP카메라 모듈과 함께 선도적인 제품 개발에 동참해보시기 바랍니다.