열화상 카메라로 측정한 피부온도 기반 한서감 추정법 (Thermal-sensation Estimation Based on Skin Temperature Measured by a Thermographic Camera)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 43권 / 6호 / 399 ~ 406페이지
· 저자명 : 이예인, 김중경

초록

온열환경은 냉난방을 통해 조절할 수 있다. 온열환경의 변화에 따른 사람의 생리적, 심리적 반응을 고려한 냉난방 제어 시스템 개발을 위해서는 적절한 평가 지표가 필요하다. 한서감은 열환경에 대한 심리적 지표이며 피부온도로부터 계산된다. 본 논문에서는 열화상 카메라로 측정한 얼굴과 손의 피부온도 분포를 활용해 해당 신체 부위 내의 국부 한서감의 변화를 추정하고 매핑하는 방법을 제시하였다. 열화상 이미지 각 픽셀의 온도는 MATLAB 프로그램을 통해 국부 한서감 계산에 사용하였다. 또한 국부 한서감 계산식에서 개개인의 온열감을 반영할 수 있는 계수를 찾고 그 영향을 분석하였다. 각 신체 부위별 대표 온도를 사용하여 국부 한서감의 시간에 따른 변화만을 추정할 수 있는 기존 해석모델과는 달리, 본 방법은 픽셀의 위치 정보를 이용하여 노출된 신체 부위에서 국부 한서감의 시공간적 분포를 가시화할 수 있다. 향후 사람의 열생리/열심리 반응을 고려한 개인 맞춤형 열관리 시스템뿐만 아니라 온열 질환 예방 시스템 개발에도 활용 가능할 것으로 기대된다.

영어초록

An appropriate evaluation index is needed to develop a heating-and-cooling control system that considers the physiological and psychological responses of occupants due to changes in the thermal environment. Here, we propose a novel method for estimating and mapping the change of local thermal sensation in a body part, using the temperature distributions in the face and hand as measured by a thermographic camera. The temperature of each pixel in the thermal image was used to compute the local thermal sensation through a MATLAB-based program. Unlike the existing analytical model, which can only estimate the temporal change of a local sensation using a single representative temperature for each body part, our method can visualize a spatiotemporal map of the local thermal sensation in exposed body parts, using the positional information of every pixel in the thermal image. The proposed method has potential applications in human-interactive systems for thermal management and the prevention of heat-related illnesses.

참고자료

· 없음