적외선카메라의 원리와 응용

소개글

적외선카메라의 원리와 응용에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 적외선(Infrared Radiation)이란

2. 적외선 현미경

3. 문화재 보존과 원적외선 현미경

4. 적외선카메라의 응용

5. 참고문헌

본문내용

Microscopic Analysis) : 보통 연구실을 떠올리면 흰가운에 현미경을 보고 있는 연구원들의 모습이 먼저 떠오른다. 현미경은 물질 분석의 기초 장비로 보존처리 과정에서 문화재의 미세구조 관찰 등에 폭 넓게 사용된다. 현미경은 보통 사용용도에 따라 실체현미경, 광학현미경, 금속현미경으로 분류된다. 실체현미경의 확대배율은 6.3배에서 50배까지이며 보다 정밀하고 계획성 있는 Cleaning 작업과 문화재의 거시적 관찰에 활용된다. 광학현미경의 확대배율은 5.1에서 160배이며 주로 도자기나 토기, 석재 등 광물조직의 미시적 관찰에 활용된다. 금속현미경의 확대배율은 50배, 100배, 200배, 500배, 1000배이며 금속시료의 미세 조직 상태를 관찰하여 현재 상태, 제작기법, 사용흔적 규명에 활용된다. 물이 얼어 얼음이 되는 것과 같은 원리로 금속 또한 용융상태의 주물이 굳어 고체화되는데, 때에 따라 담금질이라는 가공단계를 거친다. 이것의 미세조직을 관찰하면 주물을 굳혀 제작한 조직은 크고 둥근 반면, 담금질을 거친 조직은 작고 바늘과 같은 침상구조를 가진다. 이러한 미세조직의 관찰을 통하여 제작기법을 규명할 수 있다.
③ 공재 윤두서의 자화상 : 머리통만 그려져 그동안 미완성 작품으로 알려져 왔던 작품을
두 귀뿐만 아니라 목과 상체의 윤곽이 뚜렷하게 그려진 온전한 그림 이였다는 것이 첨단 과학기술을 통해 밝혀졌다.
국립중앙박물관 미술부 보존 과학실 연구팀이 지난해 용산 박물관 개관 특별전을 위해 윤씨 종가에서 빌려온 액자형태의 윤두서 자화상을 적외선 투시 분석을 통해서 눈으로 보기 힘든 상체의 옷깃과 도포의 옷 주름 선의 표현이 지금도 선명하게 남아있는 것으로 확인했다. 또 현미경으로 자화상 얼굴을 확대해 본 결과 화가가 생략한 것으로 알려졌던 양쪽 귀 또한 왜소하지만 붉은 선으로 그린 사실도 밝혀졌다.
2) 적외선 현미경의 일반분야 적용 예
① 안과 수술용 적외선 현미경
적외선을 수술부위로 방출하는 적외선 엘이디와, 상기 방출된 적외선의 흡수 또는 반사정도를 검출하여 영상신호를 출력하는 적외선 감지 소자와, 상기 적외선 감지 소자의 영상신호로부터 잡음을 제거하는 직류 필터부와, 상기 직류 필터부를 통해 필터링 된 신호를 NTSC, PAL 또는 S-VHS로 변환하여 출력하는 신호 변환부를 포함하는 현미경부와 시술자가 안경과 같은 형태로 착용하며, 상기 현미경부로부터 출력되는 영상신호를 입력받아 시술자의 눈앞에 위치하는 소형 디스플레이장치에 표시하여 시술자가 시술부위를 확대하여 볼 수 있도록 하는 헤드 마운트 디스플레이부로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 안과 수술용 적외선 현미경
② 중합체 오염물질, 중합체 필름의 결함, 그리고 얇은 판 모양의 중합체 층들 중 개개 층의 확인
③ 범죄과학에서 섬유, 페인트, 폭발물의 작은 조각시료의 확인
④ 섬유공업에서 단일 섬유특성 확인
⑤ 전자부품에서 오염물 확인 등에 이용
4. 적외선카메라의 응용
문화재에 적외선을 이용한 조사는 중세 회화의 밑그림 묘사를 위해 적외선 사진을 이용함으로써 시작되었다. 이같은 조사는 동물성 아교로 흰 바탕 위에 골탄으로 그린 유화를 대상으로 적외선 사진 촬영을 통해 그림의 손상된 정도를 파악하거나 미완성의 회화를 조사할 수 있었다. 그러나 적외선 사진에 의한 밑그림 조사는 붉은색, 흰색과 갈색 등의 색상을 제외하고는 조사에 한계가 있었다. 특히 남동광과 공작석을 함유한 안료는 적외선 사진에 촬영되지 않았다. 그래서 회화의 밑그림 조사를 위해 적외선촬영이라는 비파괴적 검사방법을 개발하게 되었다. 이것은 적외선 사진의 조사 영역이 900nm 파장인데 비하여 적외선 촬영기는 가시광선 영역을 포함한 2000nm 파장까지 조사하여 안료층 아래의 밑그림을 관찰하게 되었다. 이 기술은 효율적인 조사를 위해 촬영과 동시에 영상으로 확인할 수 있는 시스템으로 발전되었다. 현재는 촬영영상을 화상 처리하여 디지털화 저장하는 시스템을 이용하고 있으며, 최근에는 적외선 램프가 없어도 고감도의 영상을 얻는 InGaAs 적외선CCD 카메라가 개발되어 실용화되고 있다.
5. 참고문헌
문석환, 황진주, 강대인, 이명희, ‘서삼릉 태실습 유물 비파괴 조사연구’, 서삼릉태실 발굴보고서, 국립문화재 연구소
보존과학 연구 21집 적외선촬영기를 이용한 벽화 및 묵서조사 실례
적외선촬영기를 이용한 벽화 및 묵서 조사실례 / 문환석, 황진주, 강대일, 이명희 / 국립문화재 연구소 / 2000
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키워드

적외선,   카메라,   보존과학,   분석장비,   자외선,   가시광선