고해상도 카메라를 활용하여 우박으로 인한 손상 감지하기

Manta G-609, Manta G-917

우박이 지나간 후, 많은 차량들이 보험사의 보상을 받기위해 손상 여부를 검사해야한다. 독일 보훔(Bochum)에 위치한 Adomea사에서는 Allied Vision의 17가지 고해상도 만타 카메라를 활용한 우박 스캐너 MIKo를 사용하고 있다. 우박으로 인한 손상 감지는 가장 작은 흠집을 신속하게 감지하여 보험사 및 차량 소유자의 청구 절차를 가속화하는데 도움을 준다.

기후 변화로 인해 골프공만큼 큰 우박을 동반하는 강력한 폭풍이 더욱 빈번하게 발생하고 있다. 그러나 그보다 작은 크기의 얼음으로도 많은 차량들은 크고 작은 피해를 입어 결국 차는 온통 상처투성이가 되는 일이 발생하고 있다. 우박으로 인해 피해 입은 지역의 차량 소유자들은 좌절하고 있지만, 추가 인력에도 불구하고 보험 조정자 및 보험자가 사건 처리하는 것이 감당하기 힘들 때, 독일의 보훔(Bochum)에 위치한 adomea(고급 광학 측정 및 자동화) GmbH의 이 모바일 우박 손상 스캐너가 시간을 절약하는 데 도움이 된다. 또한 손상에 대한 완전한 문서화가 한 번에 가능하다. 고해상도 카메라 덕분에, MIKo는 조정자가 단순히 눈으로 인식 할 수 있는 것보다 훨씬 더 자세하게 흔적들을 잡아낼 수 있다.

신속한 표면 오차 분석
우박의 피해를 입어 황폐해진 지역의 보험 계약자는 차량 손상을 평가하기 위해 보훔 에 위치한 adomea까지 여행 할 필요가 없다. MIKo(차량 표면 결함에 대한 모바일 식별 시스템의 독일어 두문자)는 트레일러 형태로 포장되어 비행을 통한 이동에도 적합하며 형태는 이동 가능한 지붕 없는 차고와 같아 창고처럼 설치가 가능하다. 차지하는 공간이 약 50m²인 알루미늄 프레임 구조는 현존하는 차량 모델의 전체 표면을 검사 할 수 있는 충분한 공간을 제공한다. 차량 주변의 벽에 위치한 총 17대의 카메라가 서로 다른 위치에 장착되어 차량의 전체 외관을 포착한다.

3차원 피해보고
17대의 카메라 모두 PTP(Precision Time Protocol)를 사용하여 한 번에 제어된다. 동시에 검사 차량의 완전한 이미지를 생성한다. Allied Vision의 Vimba 소프트웨어 개발 키트를 사용하여, 지난 10년간 가장 많이 팔린 자동차 모델의 약 90%에 해당하는 3D 렌더링이 저장된 adomea가 개발 한 손상 분석 소프트웨어에 카메라가 통합되어 있다. 결과적으로, 특히 움푹 들어간 곳은 모양과 깊이에 따라 세분화 될 수 있을 뿐만 아니라 섀시의 해당 섹션에 따라 지정 될 수도 있다. 피해의 시각적 표현은 자동으로 생성되는 손상 보고서에 포함된다. 사용 가능한 인터페이스를 사용하여 일반적인 손상 계산 소프트웨어를 연결할 수 있다. 태블릿 컴퓨터를 통한 시스템 작동 또한 가능하다.

Rene Frank는 실제 측정 과정에 대해 “손상 평가는 2 ~ 3분이 소요되고, 추가적으로 2분 30초가 지나면 결과가 기록되고 사용이 가능하다.”라고 요약했다. 그에게 엄청난 시간 효율성, 객관적인 측정 결과 및 완벽한 문서는 우박 스캐너의 중요한 이점이기 때문이다.

좋은 이미지의 카메라 기술
현재 5개의 모바일 MIKos가 독일 전역에서 사용할 준비가 되어 있으며, 우박 피해가 발생한 곳이면 어디에서나 활용된다. 그러한 경우, adomea는 다른 보험 회사와 협력 파트너로서 긴밀히 협력한다. 손상 평가, 계산 및 규제 프로세스가 얼마나 완전하게 디지털화 될 수 있는지는 현재 업계 전반에서 활발히 논의되고 있다. 대부분의 경우 우박 스캐너는 즉시 전문가를 서포트하기 위해 평가 프로세스를 완전히 끝내지는 않는다. 의심되는 경우 ‘인공 카메라의 눈’이 인간의 눈보다 더 확실히 검사가 가능하기 때문에 보험 조정사보다 기술을 더 믿는 일부 보험 계약자들 사이에서 그 신뢰도와 수용이 증가하고 있다. Franke에 따르면 조정자의 전문가 옵션에 대한 확신은 현대의 이미징 및 측정 기술을 사용할 때 증가한다.

독일 전문가들의 모바일 우박 스캐너는 독일과 동일한 측정 기술과 카메라 모델을 사용하여 미국에서도 사용되고 있다. 그러나 시장 상황으로 인해 adomea의 시스템 엔지니어는 매우 유연한 변형을 만들었다. 알루미늄 프레임 구조는 쇼핑센터나 슈퍼마켓 주차장에 편리하게 주차 할 수 있는 대형 트럭으로 대체되었다. 또한 측정 챔버의 면적은 미국 픽업트럭을 수용 할 수 있도록 크기가 조정되었다.
MIKo 이미지 감지 및 처리 시스템은 우박 손상을 식별하는 데 주로 사용되었지만 Adomea는 이미 Allied Vision의 29 메가 픽셀 카메라를 사용하는 새 모델 개발을 계획 중이다. 시스템 확장의 다음 단계는 우박 손상의 식별뿐만 아니라 가장 작은 표면 결함 (스크래치 및 암석 충격과 같은)을 탐지하는 데에도 사용될 것으로 기대된다.

자료제공 | 디쌤(www.dissem.com)

<박스 기사>
KRISS-HHT, 전자현미경 국제 공동연구 시작

낮은 에너지 영역에서의 주사전자현미경 분해능 향상 기대

KRISS 첨단측정장비센터 오가와 타카시 연구팀은 HTT의 지원으로 전자현미경에 장착하여 사용할 수 있는 ‘전자빔 모노크로미터’의 기초연구를 2015년부터 추진해왔으며, 그 기술력을 인정받아 해당 장비를 HTT의 주사전자현미경에 장착하는 본격적인 공동연구를 실시한다. 전자빔 모노크로미터란 레이저와 같이 전자빔을 단색으로 만드는 기술로서 나노 물질 관찰과 분석 및 반도체 검사 등에 사용된다.

전자현미경의 종류
전자현미경은 크게 시료의 표면을 관찰하는 주사전자현미경(SEM)과 시료의 내부를 보는 투과전자현미경(TEM)으로 나뉜다. 세계 전자현미경 시장은 대략 주사전자현미경이 63%, 투과전자현미경이 35%를 차지하고 있다.
주사전자현미경은 전자현미경 안에서 전자빔을 관찰 대상에 쏘아 확대된 영상을 표시·기록 후 물질 형태나 구성 원소, 정량 등을 분석하는 장비다. 주로 생물학이나 반도체, 재료과학 분야에서 물체의 미세구조를 관찰하거나 정밀 측정할 때 사용된다. 또한 주사전자현미경은 낮은 에너지 조건에서 사용하면 시료의 대전에 의한 상(像)을 관찰할 때 장애가 완화되어 반도체 디스플레이 표면의 절연물질을 분석하는데 용이하다. 하지만 낮은 에너지에서는 전자빔의 빔 직경이 증가하고 상의 해상도가 저하 되는 문제가 있었다.

새로운 기술 적용으로 인한 기대효과
이번에 개발된 모노크로미터로 전자빔을 필터링해서 단색 전자빔을 만들면 전자빔의 빔 직경이 줄어서 분해능이 높아지기 때문에 반도체의 서브나노 스케일 관찰 및 선폭 측정이 가능해질 것으로 연구진들은 기대하고 있다.
첨단측정장비센터 조복래 센터장은 “표준연과 HHT의 공동연구를 통해 낮은 에너지 영역에서의 주사전자현미경 공간 분해능 향상이 기대된다. 이를 통해 신재료 및 반도체 장치의 연구개발, 새로운 생명 현상의 해명 등 다양한 분야에서의 ‘정확한 눈’ 역할을 할 수 있을 것.”이라고 말했다.
HHT 이토 스케히로 본부장은 “KRISS가 가진 모노크로미터 기술을 HHT의 주사전자현미경과 결합하면 전자현미경의 기본 성능이 더욱 향상할 것으로 기대한다.”고 말했다. 
HHT는 주사전자현미경 세계 매출 1위 기업으로, 1972년 ‘전계방출현미경의 실용화’가 미국전기전자학회(IEEE)의 이정표로 인정되는 등 뛰어난 기술력을 보유하고 있다. 

자료제공 | 한국표준과학연구원(www.kriss.re.kr)