쾌적한 주거 환경을 제공하는 것은 주택 산업이 고객에게 제공하는 가치입니다. 적외선(IR) 이미지를 통해 업계는 주거 환경 개선을 위한 조언을 제공할 수 있습니다. 우리는 도쿄대학교 공학부 부교수인 Masayuki Mae 박사에게 중요한 점을 물었습니다.

Mae 박사는 2008년부터 진정한 에코 하우스를 실현하기 위해 공기 조절, 환기, 온수 공급, 자연광 활용 등 다양한 연구 주제에 힘써 왔습니다. 그는 편안한 에코 하우스의 전제 조건은 “높은 단열 및 기밀 성능, 그리고 머리부터 발끝까지의 수직 온도 균일성”이라고 생각합니다. 2010년경에 그는 Flir Systems 열화상 카메라를 사용하여 주거용 건물의 단열 및 기밀성을 시각화하고 평가하기 시작했습니다. 그는 Flir Systems 열화상 카메라를 높이 평가하며 이렇게 말합니다. “처음 사용했을 때 IR 이미지가 쾌적성의 차이를 분명히 보여준 것에 깊은 인상을 받았습니다. 이는 건축 전문 지식이 없는 사람들이 열 주거 환경의 중요성을 이해할 수 있도록 도와줍니다. 주거 환경 개선을 위해 기존의 텍스트 및 음성 조언에 직관적으로 인식 가능한 시각적 정보를 추가하면 사용자와의 신뢰를 구축하는 데 크게 기여할 수 있습니다.”

열화상 카메라는 쾌적성도 시각화할 수 있습니다.

열화상 카메라를 사용하면 색상 차이를 통해 단열 결함을 쉽게 식별할 수 있으므로 시공이 의도한 성능을 제공하는지 확인할 수 있습니다. 기밀성도 확인할 수 있습니다. 기밀성은 공기 조절의 효과 및 온도 균일성과 관련이 있기 때문에 쾌적성에 중요한 요소입니다. 국제 표준(ISO7730)은 쾌적성에 필수적인 온도 균일성을 위해 머리에서 발끝까지의 온도 차이가 2˚C를 초과하지 않도록 권장합니다. 기밀성이 부족하면 발목 높이에서 차갑고 무거운 실외 공기가 유입되어 수직 온도 차이가 증가합니다. 이미지 1 및 2는 서로 다른 시공자가 지은 임시 주택의 온도 분포를 보여줍니다. 이미지 1은 이중 새시 창문이 있는 강철 프레임의 고단열 주택입니다. 일정 수준의 단열이 이루어지지만 낮은 기밀성으로 인해 수직 온도 차이는 분명히 큽니다.

이중 새시 창문이 있는 강철 프레임 비상 임시 주택으로, 일정 수준의 단열이 이루어지지만 낮은 기밀성으로 인해 바닥에서 천장까지의 온도 차이가 큽니다.

현지 건축업자가 시공한 목재 임시 주택으로, 기밀성 덕분에 바닥에서 천장까지의 온도 차이가 작게 유지됩니다.

이미지 2는 단열과 기밀성이 뛰어난 임시 목조 주택입니다. 보시다시피 발목 높이와 천장의 온도 차이는 작습니다. IR 이미지는 실내 열 환경과 쾌적성의 차이를 한눈에 알아볼 수 있게 해줍니다. 기밀성을 보장하기 위해 세심한 시공이 필요하며, 기밀성은 단열에 비해 덜 중요한 것으로 간주되는 경우가 많습니다.

기밀성을 엄격하게 분석하기 위한 대규모 테스트의 필요성이 기밀성 보장의 중요성에 대한 광범위한 인식에 장애물이었을 수 있습니다. 시공자가 열화상 카메라를 사용하여 기밀성을 쉽게 확인할 수 있다면, 시공 정확도가 향상되고 기밀성이 개선될 것으로 예상됩니다.

열화상 카메라를 최대한 활용하여 상태에 대한 최선의 정보 제공 보장하기

- 카메라 기법은 정보 제공의 효과에 큰 영향을 미칩니다: 열화상 카메라 활용 팁 -

1. 의도한 메시지에 따라 구성을 결정합니다.

먼저 메시지를 명확히 한 다음, 이를 바탕으로 촬영 각도를 결정합니다. 예를 들어 바닥의 냉기를 표현하려면 카메라를 위쪽으로 향하게 합니다(이미지 3). 열 누출을 확인하려면 외부에서 이미지를 촬영합니다(이미지 4). 주택의 쾌적함을 표현하고 싶을 때는 방과 신체 온도를 대비할 수 있도록 피사체에 두 요소(즉, 사람과 방)를 포함합니다. IR 이미지는 에어컨의 공기 흐름을 표현하는 데에도 유용합니다. 열화상 카메라 자체는 기류를 시각화할 수 없지만, 에어컨에서 나오는 따뜻한 공기 또는 차가운 공기에 의해 주변 온도가 어떻게 변하는지는 시각화할 수 있습니다. 신중하게 활용하면 매우 효과적인 도구가 될 수 있습니다.

단열이 미흡하고 기밀성이 낮은 주거용 건물에서는 방 전체를 따뜻하게 하기 어려워 히터와 같은 난방기구에 크게 의존하게 됩니다.

열 누출을 확인하려면 햇빛의 영향을 피하기 위해 야간에 외부에서 이미지를 촬영합니다.

2. 겨울에 방을 촬영할 때는 온도 범위를 5~30˚C로 설정합니다.

여러 건물의 실내 환경을 비교할 때는 동일한 온도 스케일을 사용하는 것이 중요합니다. 우리의 경험을 바탕으로 겨울 난방철에는 5~35˚C 범위의 온도 스케일이 가장 적합하다고 생각합니다. 이 설정에서는 20~25˚C의 쾌적한 온도 범위가 노란색으로 표시되어 쾌적성을 시각화합니다. 여름 냉방철에는 계절에 따른 의복 변화를 고려하여 10~40˚C의 온도 범위를 권장합니다.

3. 효과를 쉽게 알아볼 수 있을 때 이미지를 촬영합니다.

열화상 카메라로 건물을 촬영하는 데 적절한 시간대와 계절이 있습니다. 단열 성능을 확인하려면 겨울철 낮이 아닌 밤에 이미지를 촬영합니다. 이는 낮에 촬영하면 햇빛의 영향을 받을 수 있기 때문입니다. 반대로 여름에는 햇빛에 의해 발생하는 열을 표현하기 위해 해가 있는 낮에 이미지를 촬영합니다. 여러 건물을 비교할 때는 같은 시간대에, 비슷한 기상 조건에서 이미지를 촬영합니다. 조건을 완전히 일치시키기는 어렵지만, 가능한 한 조건을 최대한 비슷하게 맞춰 촬영하는 것이 설득력 있게 만드는 데 중요합니다.

4. 의도에 따라 적절한 카메라를 사용합니다.

시야각(FOV)이 45°인 렌즈는 단열 결함을 찾기에 충분하지만, 80°의 광각 렌즈는 실내 전체의 열 환경을 시각화하는 데 이상적입니다. 이러한 유형의 렌즈를 사용하면 주택 전체의 상태를 한눈에 알아볼 수 있는 IR 이미지를 캡처할 수 있습니다. 광각 렌즈를 사용할 수 없는 경우, 이미지 컴포지션 소프트웨어를 사용할 수 있습니다.

5. IR 이미지를 사용하여 쾌적성을 개선합니다.

열화상 카메라를 최대한 활용하려면 많은 수의 IR 이미지를 촬영하는 것이 중요합니다. 경험을 쌓으면서 분명 무언가를 배우게 될 것입니다. 캡처한 이미지를 확인하고 기대와 다른 점을 파악하면 단열 성능과 쾌적성에 대한 이해를 심화할 수 있습니다. 필요에 따라 복사, 대류, 전도와 같은 열역학의 기본 지식을 배우는 것을 생각해 보십시오. IR 이미지는 단열 및 기밀성을 시각적으로 확인하기 위한 최고의 교육 도구입니다.

열화상 카메라는 생활에 대한 조언을 제공하는 데에도 사용할 수 있습니다.

열 환경에 따라 생활 방식이 달라집니다. IR 이미지를 사용하면 추운 집의 열적 특성을 시각적으로 인식할 수 있습니다. 건축 전문가는 고성능 건물의 가치를 전달하기 위해 더 많은 노력을 기울여야 합니다(이미지 5 및 6). 건물 성능이 개선되면 거주자는 더 편안하고 더 쉽게 생활할 수 있습니다. 설계 개념을 이해하게 하고 더 편안하고 쉽게 생활하도록 하는 것은 시공만큼 중요합니다. 따라서 IR 이미지는 고성능 주거용 건물에서의 생활 방식을 파악하고 전달하는 데 최적의 도구입니다. 이는 사용자가 열 환경의 중요성을 이해하는 데 도움이 되며, 이를 통해 사용자와 신뢰를 구축할 수 있습니다.

단열과 기밀성이 뛰어난 주거용 건물의 방. IR 이미지를 통해 쾌적한 주거 환경을 직관적으로 이해할 수 있습니다.

단열이 뛰어난 주거용 건물의 외관. 열 누출량이 적습니다.