중요 시설물 모니터링
우리 주변의 많은 종류의 소재는 외부 자극 없이도 발열하는 특성을 가지고 있어 내부의 온도가 발화 지점까지 올라갈 수 있다. 그에 따른 불과 열기는 창고 구조물, 전선, 장비 등에 옮겨 붙을 수 있다. 물론 발열되는 물체를 저장하는 창고가 화재에 더 취약할 수 있지만, 어느 창고에서나 화재는 발생될 수 있다.
CCTV 카메라
창고나 다른 시설물들은 화재로부터 보호되어야 한다. 화재 예방책으로 CCTV 카메라라는 솔루션이 있다. CCTV는 연기나 화염을 감시할 수 있다. 하지만 화재가 진행되어 연기나 화염이 시작되어야 알 수 있다는 단점이 있다. CCTV는 충분한 빛이 비춰지는 좋은 상태에서만 감지가 가능하다. 흔하지는 않지만 창고 안에 창문이 부족한 때에는 밤이 아니더라도 조명이 필요하다. 물론 설치 비용이 비싸지는 않지만, 소비되는 전기료와 주기적으로 전구를 교체하기 위한 비용은 결코 저렴하지 않다. CCTV 시스템의 또 다른 단점은 화재 발생시 오직 화염과 연기밖에는 볼 수 없다는 점이다. 약간의 회색빛 연기에도 가려져 아무것도 알 수 없다.
연기 감지기와 스프링쿨러 시스템
연기 감지기와 스프링쿨러 시스템은 위험을 줄일 수 있는 또 다른 선택사항이다. 그러나 모든 불이 일정하지 않듯이 모든 연기 감지기가 모든 형태의 불을 잘 감지하는 것은 아니다.
연기 감지기는 크게 이온화 방식과 광전 방식 두 가지 형태가 있는데, 이온화 방식의 감지기는 높은 화염에서 보다 신속하게 반응하고, 광전 방식은 천천히 타오르는 불에 더 잘 반응한다. 화재의 형태에 영향을 받는다는 것은 예상하는 것처럼 잘 감지해 내지 못할 수도 있다는 것으로 해석할 수 있다.
연기 감지기는 또한 예기치 않은 경고를 발생시킬 수 있다. 이것은 스팀이나 먼지 등에도 반응할 수 있다. 예를 들어 스토브, 오븐 등의 열기구나 연기를 발생하는 기구 주변에 위치한 연기 감지기는 오작동 될 수 있다. 하지만 불행하게도 이러한 곳이 주의 깊게 관찰되어야 할 영역이다. 이런 곳에는 갑작스런 온도 변화에 소리 경보를 내줄 수 있는 열 감지기가 좋은 대체품이 될 수 있다. 그러나 무엇보다 큰 단점은 연기 감지기 역시 화재가 발생하여 이미 손실을 입은 후에야 감지가 가능하다는 점이다.
열화상 카메라
FLIR 열화상 카메라는 열원 발생시 사전에 빠르게 검출하는 한 단계 진일보한 정보를 제공한다. 이러한 특성은 자연 발화나 가연성 특성을 가진 물체뿐만 아니라 모든 물체에 해당된다.
FLIR 열화상 카메라는 원격 조정된 비디오나 PC를 통해 실시간으로 원격지에서 정확한 온도와 위치를 파악할 수 있는 정보를 제공하며, 추가적으로 "스마트 카메라" 기능으로 다양한 영역과 지점에 대해 경고 신호를 발생할 수 있도록 설정할 수 있다. 경고 신호는 경광등, 사이렌 등의 기기, PLC, PC 기반의 프로그램 등에 직접 전송이 가능하다. 경고가 발생하면 사용자는 모니터를 통해 문제와 위치를 정확히 파악할 수 있다. FLIR 열화상 카메라는 화재 초기에 빠르게 화재를 감지함으로써 상품과 건물을 보호하기 때문에 많은 비용을 절감할 수 있다.
왜 열화상 카메라가 효율적인가
모든 물체는 사람이 볼 수 없지만 적외선 대역에서 열에 대한 복사 에너지를 방사한다. 열화상 카메라는 복사 에너지를 교정된 온도 영역으로 변환해준다. 비접촉 방식으로 모니터를 통해 온도 데이터를 보여주며 디지털 데이터로 저장하여 분석할 수 있게 해준다.
창고 물류 보호 시스템에 FLIR 열화상 카메라를 적용할 경우 세밀한 것까지 볼 수 있도록 선명한 영상을 제공한다. 무엇보다 중요한 사실은 영상을 통해 온도 정보를 알 수 있고, 이것이 비접촉 방식으로 얻어진다는 것이다.
조명
가시 영상 카메라의 경우 연기를 감지하기 위해 반드시 조명이 필요하다. 하지만 열화상 카메라는 영상을 얻기 위해 별도의 조명을 필요로 하지 않는다. 24시간 내내 조명을 켤 필요도 없으며 또 다른 장점으로는 연기가 있어도 식별이 가능하다는 것이다. 이것은 화재 발생시 소방관에게 화재 요인에 대해 알려줄 수도 있으며 연기가 가득한 방에 사람이 남아 있는지도 볼 수 있다는 의미다.
무엇보다 열화상 카메라에서 화재가 발생하여 연기나 화염이 발생하기 이전에 열원을 볼 수 있다는 것이 가장 큰 장점이고 이것은 창고의 자원 보호를 위해 가장 이상적인 특징이다.
다양한 경고 기능
열화상 카메라는 신호를 들을 수 있거나 볼 수 있는 경고 기기로 직접 보낼 수 있으며, 또한 PLC나 PC 컨트롤러와도 연결하여 모니터링 시스템을 구성할 수 있는 장점이 있다. FLIR 열화상 카메라나 PC 기반의 소프트웨어에는 아래와 같은 기능이 포함되어 있다.
- 최고, 최소, 평균 온도 표시
- 경고 온도 설정
- 다양한 지점에 대한 경고 설정
- 지게차나 트럭 등에 의한 오류 무시
- 온도 추이 분석을 통한 사전 온도 경고
- 이더넷을 통한 중앙 제어
- 여러 대의 카메라를 한곳에서 제어
- 경고 정보나 이미지를 이더넷을 통해 메일이나 FTP로 수신
아날로그 비디오와 디지털 I/O 출력은 독립형 스마트 센서와 같이 동작한다. 많은 창고 애플리케이션은 이더넷 라인을 통해 PLC나 PC 컨트롤로 전달되는 디지털 데이터를 이용한다.
열화상 카메라와 소화 시스템의 연계
화재 요인이 될 만한 열원을 찾는 것과 화재에 대한 방재는 또 다른 것이다. 따라서 많은 사용자들은 발화 원인을 찾는 것뿐만 아니라 화재로 번지기 이전 소화를 할 수 있는 시스템을 고민하고 있다.
예를 들어 열화상 카메라와 연결된 화재 감시 시스템에서 열화상 카메라는 발화점의 위치와 소화되는 정보를 줄 수 있다. 물에 의한 상품 손상을 최소화 할 수 있다는 의미이다. 이와 반대로 스프링쿨러 시스템은 창고 내의 많은 상품에 손실을 줄 수 밖에 없다.
적용 사례 소독제 생산공장
수영장 소독에 사용되는 염소계 소독제를 제조하는 큰 공장을 살펴보자. 발열성이면서 수분을 포함하지 않는 이런 제품들은 회사 내 창고의 대형 컨테이너에 저장된다.
처음에는 회사에서 써모커플(Thermocouple, 열전대)을 지정된 컨테이너에 넣어서 온도를 모니터링 하는 것으로 시작한다. 써모커플은 감시 시스템에 연결되어 매우 높은 온도가 발생할 경우 경고 신호를 준다. 11개의 창고는 넓은 지역에 분산되어 있고, 수많은 상품들이 모니터링 되고, 수 많은 써모커플은 결선 문제를 일으킨다. 얼마간은 관리 상태를 유지할 수 있지만, 회사는 이내 곧 몇몇 샘플들만 모니터링하며, 써모커플은 겨우 몇 개만 설치되면서 마침내 위험한 온도에 노출될 수 있다.
이러한 위험을 줄이기 위해 회사는 FLIR A310 고정식 열화상 카메라를 설치하여 비접촉 방식으로 온도를 모니터링 하였다. 모든 제품들을 카메라의 시야각에 따라 쉽게 나누어 모니터링이 가능하도록 하고, 한 개의 이더넷 케이블을 연결하면 무선 네트워크를 거처 열화상 온도 데이터는 PLC 모니터링 시스템에 연결된다.
경고 지연 시간은 열화상 카메라 내부에 설정되어 창고 안에서 움직이는 지게차나 트럭에 의한 오류를 없앨 수 있다. 이것은 모든 제품을 커버하는 매우 효율적인 해결책이 될 수 있고, 무수한 써모커플 결선에서 해방시켜 준다.
적용사례 화학 폐기물 처리장
또 다른 사례는 화학 폐기물 용기들이 적치되어 있는 창고이다. 용기들은 전체가 완벽하게 수분으로부터 보호되기 어렵다. 따라서 용기 안의 화학물은 공기와 수분에 의한 화학반응에 의해 온도가 올라갈 가능성들이 있다. 결론적으로 화재나 폭발의 위험을 가지고 있다. 가시광선 카메라로 화염을 감지하거나 연기감지를 한다면 이미 상황이 늦은 뒤다.
앞의 예에서 창고 관리자는 독립형 열화상 카메라를 이용하여 화재 발생 이전 화상 내의 온도가 상승하는 곳을 찾을 수 있고, 경고를 중앙 관제실로 보낼 수 있다. 카메라의 히스테리시스(hysteresis) 기능은 온도가 떨어져 상황이 종료되기 전까지 경고를 줄 수 있어 사용자에게 정확한 정보를 전달한다.
열화상 이미지는 제어실 모니터에 정확한 열원의 위치를 제공한다.
화재 예방
열화상 카메라는 창고 내 상품을 보호하는 이상적인 솔루션으로 CCTV나 연기 감지기와 같은 다른 방법에 비해 열화상 이미지 기술은 자동 온도 알람 기능을 이용하여 화재로 손실이 발생하기 이전 감지가 가능하다. 이것은 또한 눈으로 인지할 수 있는 영상 정보를 제공함으로 사용자나 소방관들에게 바로 현재의 상황과 문제들을 알 수 있도록 해준다.
열화상 카메라는 비싼 유지비용과 조명비가 필요 없는 효과적인 도구이며, CCTV나 연기 감지기에서 발생하는 필요 없는 경고를 최소화 할 수 있다. 뿐만 아니라 어두운 밤 발생하는 침입자에 대한 감시도 가능하다.
열화상 카메라의 초기 구입 비용은 CCTV나 연기 감지기에 비해 더 비싸지만, 조명이나 관리비용 그리고 전기료 등을 아낄 수 있다.
오늘날 이 해결책이야말로 사전 감지를 통해 생명과 상품을 지킬 수 있는 유일한 창고 물류 보호 시스템이다.
글 제공 : FLIR Systems, Inc.
글 기고 : FLIR 한국총판 MDS테크놀로지(www.mdstnm.com) / 이동구 과장 dongkue@mdstec.com
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