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[기술 리포트] 신종 코로나 바이러스에 대응하기 위한 선별검사 ‘열화상 기술’

입력 : 2020.07.07 15:39

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[헬로티]


▶▷라스 리드만(Lars Lidman) 플리어시스템(FLIR Systems) APAC 지역 영업총괄 부사장 


신종 코로나 바이러스 사태가 지속되고 있는 지금도 주요 기업·기관은 업무를 계속 이어가고 있는 실정이다. 아울러, 안전을 위해 운영이 중단되었던 기업·기관도 경제 활동 재개 시에 신종 코로나 바이러스가 재발하여 빠르게 퍼져 나가지 않도록 보건과 안전을 제고해줄 수 있는 기술을 찾고 있다. 


교통 환승지역이나 유동인구가 많은 구역에서 개개인의 체온을 추적하기 위해 열화상 카메라가 사용되기 시작한 것은 SARS가 동아시아 지역을 강타했던 지난 2003년이었다. 그러나 이러한 체온 측정용 열화상 카메라, 특히 정부의 방역 노력에 힘을 더해주고 각 산업의 주요 기업·기관을 지원해줄 수 있는 열화상 카메라에 대한 수요는 이번 신종 코로나 바이러스 사태가 우리의 삶을 송두리째 흔들어 놓으면서 기하급수적으로 증가하고 있는 추세다. 



신종 코로나 바이러스 유행하면서 열화상 카메라는 그 어느 때보다 다양한 곳에서 발열 검사를 위해 활용되고 있습니다. 열화상 카메라는 일반적인 검사 환경에서 +/- 0.5°C의 오차 범위 이내에서 피부 온도를 측정할 수 있는 정확도 덕분에 일선 발열 검사에서 가장 자주 활용되는 기기로 급부상했다. 


열화상 기술을 사용하여 이번 위기를 극복하기 위한 노력을 기울이고 있는 기관 중에는 WHO도 포함되어 있다. 식료품 준비, 창고 시설 관리, 국경 검문소, 대중교통 환승지, 보건 및 의료 분야에 종사하는 사람의 경우, 발열(피부 온도 상승(EST)) 상태를 확인하는 것은 질병의 전파를 예방하는데 가장 중요한 1차적인 안전 조치로 자리를 잡았다. 


조기 감지

신종 코로나 바이러스와 같은 전염병이 발생한 경우, 해당 질병의 초기 징후를 감지하는 것이 상당히 중요하다. 열화상 카메라는 발열 상태를 확인하고 공중 보건 전문가와 당국이 권장하는 사회적 거리두기를 실천하는데 매우 유용하게 활용된다. 열화상 카메라는 공항 등의 공공장소에서 발열 증세를 보이는 사람을 식별해내는 1차 선별 단계의 역할을 하고 있다. 예를 들어, 에미레이트 항공은 최근 몇 주 동안 미국행 승객을 확인하는데 열화상 카메라를 사용하고 있다. 


기존에 선별된 샘플군의 평균 피부 온도에 비해 피부 온도가 높은 사람이 확인된 경우, 해당 측정 대상자는 구강 온도계와 같이 의료용으로 승인된 선별 장비를 활용한 2차 선별 단계를 거쳐야 한다. 열화상 카메라를 이용한 발열 검사는 정상적인 피부 온도와 비교했을 때 높은 피부 온도를 가진 사람을 식별해내는 데에는 도움이 되지만, 발열 증세가 없는 무증상 감염자를 선별해 내는 데에는 도움이 되지 않습니다. 따라서 열화상 카메라는 보다 포괄적인 선별 절차의 한 구성 요소로 활용되는 것이 권장된다. 또한, 바이러스 감염 여부를 의학적으로 판단하거나, 발열 또는 증상을 진단하기 위한 기기는 아니기 때문에, 반드시 부가적인 의학적 검진도 함께 실시해야 한다.


측정 정확도 

피부 온도를 측정하기 위해서는 FLIR A-시리즈, T-시리즈, 또는 E-시리즈 카메라와 같이 해상도가 높고 안정성이 우수한 카메라를 활용해야만 한다. A, T, E-시리즈 모델에는 스크리닝 모드(알고리즘)가 포함되어 있어, 사용자는 기존의 환경에서 선별된 사람들의 평균 피부 온도를 기준으로 각 개인의 피부 온도를 선별할 수 있다. 


이 스크리닝 모드 알고리즘은 기준 값이 유동적이기 때문에 카메라 시스템이 “정상 피부 온도”라고 인식하는 온도의 기준은 시간과 환경에 따라 하루 종일 조금씩 조정된다. 이러한 기기들은 임직원들이 같은 공간에서 함께 지내는 시간이 많은 사무실 등에서 정상적인 업무 상태를 유지하는데 매우 중요한 역할을 한다. 


실온에서 안정적인 성능을 발휘하는 FLIR 열화상 카메라는 +/- 0.5°C의 오차 범위 이내에서 피부 온도를 실시간에 가깝게 측정하여 보여준다. 피부 체온 측정 값의 정확도는 초점면의 감도, 카메라 설정, 대상까지의 거리와 같은 여러 요소에 따라 조금씩 달라지게 된다. 이때 카메라는 눈물샘 인근에서 피부 온도를 나타내는 픽셀을 여러 개 측정할 수 있을 만큼의 거리에 설치되어야 한다. 눈물샘 주변을 측정하는 것은 해당 부위가 인체의 실제 체온을 가장 정확하게 보여주는 척도이기 때문이다. 


열화상 카메라를 발열의 초기 지표로 활용 중인 각종 기업과 소비자들은 열화상 카메라를 임직원이나 대중의 피부 온도를 측정해 결과를 실시간에 가깝게 확인하기 위한 1차 선별 방안으로 적극 활용하고 있다. 대규모 선별의 필요성이 점차 증가함에 따라 향후 각계의 연구개발팀은 처리량을 늘리면서 정확도를 유지할 수 있는 열화상 기반 솔루션의 개발에 총력을 기울일 것으로 보인다. 


▲열화상 이미지는 사람 눈꼬리 등의 핫 스팟을 표시해 준다.


개인 정보 보호 및 건강 증진 관련 기술

사람의 건강을 모니터링하기 위한 기기의 사용이 점차 늘어나고 있는 지금, 우리 사회가 직면한 가장 큰 문제는 바로, 개인 정보의 보호 문제다. 최근 들어, 고용주가 사무실이나 사업장을 관리하기 위해 발열 상태를 확인하는 것은 통상적인 업무 관행으로 인식되어 가고 있는 상황이지만, 공공장소에서는 개인 정보와 직결되어 있기 때문에 우려를 표하는 사람도 있다. 


그러나, 열화상 카메라에는 안면 인식 기능이 없는 관계로 개인 정보 침해의 문제로 이어질 가능성은 매우 낮다. 열화상 카메라는 피부 온도 측정 대상자를 식별하는데 도움이 될 수 있는 눈이나 머리카락, 옷 색깔, 피부 톤 등을 측정하거나 기록할 수 없게 되어 있다. 


“뉴 노멀” 이라는 표현은 최근 유행처럼 번지고 있다. 새로운 표준이 도래한 상황에서 주요 기업·기관들은 그 기능과 업무 상태를 유지하기 위해 열화상 카메라를 활용하고 있으며, 문을 닫았던 기업·기관들도 활동을 재개하기 위해 열화상 카메라를 도입하고 있습니다. 분명 우리 사회에는 변화가 찾아오고 있습니다. 이에, 우리는 장단기적으로 새로운 상황에 적응할 수 있는 새로운 방안을 마련해야만 합니다. 


예를 들어, 단기적으로는 비행기를 타고 출발하거나 도착한 승객을 대상으로 체온을 측정하는 것이 표준 관행으로 자리잡을 가능성이 있습니다. 신종 코로나 바이러스 검사 기술이 전 세계적으로 큰 관심을 받고 있는 최근, 열화상 기술은 바이러스 감염 시에 나타나는 증상을 모니터링하고 잡아내기 위한 의료적 진단법과 함께 추가적인 전파를 예방할 솔루션으로 큰 주목을 받고 있다. 


/이나리 기자(eled@hellot.net)

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