바쁜 현대인, 요약 먼저 보기!
1. 제철소의 모든 공정에서는 열에너지를 활용합니다.
2. 열에너지의 측정, 관리는 제품의 품질에 큰 영향을 끼칩니다.
3. 열화상 카메라를 이용하면 대부분의 공정에서 솔루션 구축 및 활용이 가능합니다.
현재 산업 현장에서 열화상 솔루션을 가장 많이 사용하는 곳은 어디일까요?
코로나로 인하여 열화상을 이용한 발열자 감지 솔루션도 많이 사용되었지만, 그보다도 제철/제강 분야에서 가장 많이 사용되고 있습니다.
그렇다면 제철소에서는 왜 열화상 카메라를 이용한 솔루션을 구축하게 되었을까요?
이유는 단순합니다. 제철소에서는 우리가 흔하게 접하는 쇠를 이용한 제품을 생산합니다.
쇠 제품을 생산하기 위해서는 공정에 따라 철광석 혹은 철스크랩이라는 원료를 사용하게 되는데요,
그 중에서 철광석은 가공하려면 많은 양의 열에너지를 이용해야 합니다.
또한 좋은 품질의 균일한 제품을 생산하기 위해서는 열에너지의 온도 관리가 필수적입니다.
일관 제철 공정 (출처: 한국철강협회)
그렇다면 철광석을 녹인 쇳물의 온도는 몇 도일까요?
철광석은 1,535 ºC가 되어야 고체에서 액체로, 즉 쇳물로 변합니다.
이전에는 1,500 ºC가 넘는 쇳물의 온도를 측정하기 위해 접촉식 온도계(Thermocouple)를 사용했습니다.
하지만 접촉 시 온도계 또한 금속으로 만들기 때문에 쇳물에 닿는 부분이 녹아 1회용으로 사용할 수밖에 없었습니다.
그래서 원거리에서 비접촉 방식으로 온도를 측정할 수 있는 열화상 카메라를 활용하게 된 것입니다.
제철소에서는 고객의 요청에 따라 쇳물을 이용한 여러 가지 형상의 철 제품을 만들고 있습니다.
앞서 말씀드린 것처럼 쇳물을 만들고, 이후에 제품을 성형하는 과정을 거치는 것입니다.
쇠는 아주 단단하기 때문에 쇠를 성형하기 위해서는 먼저 뜨겁게 달군 후에
세게 두드리거나 압력을 가하는 방법을 사용하고 있습니다. 이는 제철소에서도 마찬가지입니다.
원료인 쇳물의 온도를 파악하는 것도 중요하지만, 제품의 생산을 위해서도 온도 측정은 제철 공정의 매우 중요한 요소입니다.
따라서 열화상 솔루션은 제철소의 모든 공정에서 활용할 수 있는 것입니다.
위 이미지의 솔루션들은 실제로 국내에 적용되었던 열화상 솔루션이며,보시는 바와 같이 제철 대부분의 공정에 열화상 솔루션을 적용할 수 있습니다.
물론 열화상 카메라 외에도 비접촉 방식으로 온도를 측정하는 장비들이 있는데요,
열화상 카메라를 사용하는 장점은 무엇일까요?
바로 열에너지의 2차원 배열을 확인할 수 있다는 것입니다.
흔히 알고 있는 파이로미터나 적외선 온도계의 경우, 특정 한 지점에 대한 온도를 확인할 수 있지만 면적에 대한 온도 정보는 알 수 없습니다.
따라서 내가 설정한 지점 외에 다른 곳에서 문제가 발생했을 때에는 확인하기 어려운 것입니다.
하지만 열화상 카메라는 위와 같이 보이는 모든 영역의 온도를 확인할 수 있기 때문에 온도와 관련된 솔루션을 구축하기에 최적화되어 있습니다.
앞으로 열화상 카메라를 활용해서 구축할 수 있는 솔루션에는 어떤 것들이 있는지 소개해 드리겠습니다.