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방위 및 보안 분야의 레이저 응용 분야

레이저는 이제 다양한 분야, 특히 보안 및 감시 분야에서 핵심적인 도구로 부상했습니다. 레이저의 정밀성, 제어 가능성, 그리고 다재다능함은 우리 사회와 기반 시설을 보호하는 데 필수적입니다.

이 글에서는 보안, 안전, 모니터링, 화재 예방 분야에서 레이저 기술의 다양한 응용 분야를 심층적으로 살펴보겠습니다. 본 논의는 현대 보안 시스템에서 레이저의 역할에 대한 포괄적인 이해를 제공하고, 레이저의 현재 활용 분야와 향후 발전 가능성에 대한 통찰력을 제공하는 것을 목표로 합니다.

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보안 및 방위 분야의 레이저 응용 분야

침입 탐지 시스템

레이저 빔 정렬 방법

이 비접촉 레이저 스캐너는 2차원으로 환경을 스캔하고, 펄스 레이저 빔이 광원으로 반사되는 데 걸리는 시간을 측정하여 움직임을 감지합니다. 이 기술은 해당 지역의 등고선 지도를 생성하여, 시스템이 프로그래밍된 주변 환경의 변화에 ​​따라 시야 내 새로운 물체를 인식할 수 있도록 합니다. 이를 통해 움직이는 표적의 크기, 모양, 방향을 평가하고 필요 시 경보를 발령할 수 있습니다. (Hosmer, 2004).

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감시 시스템

DALL·E 2023-11-14 09.38.12 - 무인 항공기(UAV) 기반 레이저 감시 장면을 묘사한 장면입니다. 이 이미지는 레이저 스캐닝 기술을 탑재한 무인 항공기(UAV) 또는 드론을 보여줍니다.

비디오 감시에서 레이저 기술은 야간 시야 모니터링에 도움을 줍니다. 예를 들어, 근적외선 레이저 거리 게이팅 이미징은 빛의 후방 산란을 효과적으로 억제하여 주야간 악천후에서 광전 이미징 시스템의 관측 거리를 크게 향상시킬 수 있습니다. 시스템의 외부 기능 버튼은 게이팅 거리, 스트로브 폭, 그리고 선명한 영상을 제어하여 감시 범위를 향상시킵니다. (Wang, 2016).

교통 모니터링

DALL·E 2023-11-14 09.03.47 - 현대 도시의 번잡한 도시 교통 상황. 이미지는 도시 거리를 달리는 자동차, 버스, 오토바이 등 다양한 차량을 묘사해야 합니다.

레이저 속도 측정기는 레이저 기술을 이용하여 차량 속도를 측정하는 교통 감시에 필수적입니다. 이 장치는 정밀성과 교통량이 많은 곳에서 개별 차량을 정확하게 조준할 수 있는 능력 때문에 법 집행 기관에서 선호합니다.

공공 공간 모니터링

DALL·E 2023-11-14 09.02.27 - 현대적인 기차와 인프라를 갖춘 현대적인 철도 풍경. 이미지는 잘 정비된 선로를 달리는 세련되고 현대적인 기차를 묘사해야 합니다.

레이저 기술은 공공장소의 군중 통제 및 감시에도 중요한 역할을 합니다. 레이저 스캐너와 관련 기술은 군중의 움직임을 효과적으로 감시하여 공공 안전을 강화합니다.

화재 감지 애플리케이션

화재 경보 시스템에서 레이저 센서는 조기 화재 감지에 중요한 역할을 합니다. 연기나 온도 변화와 같은 화재 징후를 신속하게 감지하여 적시에 경보를 발령합니다. 또한, 레이저 기술은 화재 현장 모니터링 및 데이터 수집에 매우 중요하며, 화재 진압에 필수적인 정보를 제공합니다.

특수 응용 분야: UAV 및 레이저 기술

보안 분야에서 무인 항공기(UAV) 사용이 증가하고 있으며, 레이저 기술이 UAV의 모니터링 및 보안 기능을 크게 향상시키고 있습니다. 차세대 애벌랜치 포토다이오드(APD) 초점면 어레이(FPA)를 기반으로 하고 고성능 이미지 처리 기능을 결합한 이러한 시스템은 감시 성능을 크게 향상시켰습니다.

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녹색 레이저 및 거리 측정기 모듈방어에서

다양한 종류의 레이저 중에서,녹색광 레이저일반적으로 520~540나노미터 범위에서 작동하는 레이저는 높은 가시성과 정밀성으로 유명합니다. 이 레이저는 정밀한 마킹이나 시각화가 필요한 분야에 특히 유용합니다. 또한, 레이저의 선형 전파와 높은 정확도를 활용하는 레이저 거리 측정 모듈은 레이저 빔이 방사체에서 반사체까지 이동한 후 다시 돌아오는 데 걸리는 시간을 계산하여 거리를 측정합니다. 이 기술은 측정 및 위치 결정 시스템에 매우 중요합니다.

 

보안 분야에서 레이저 기술의 발전

20세기 중반 발명된 이후 레이저 기술은 상당한 발전을 거듭해 왔습니다. 처음에는 과학적 실험 도구였던 레이저는 산업, 의학, 통신, 보안 등 다양한 분야에서 필수적인 요소로 자리 잡았습니다. 보안 분야에서는 레이저 응용 분야가 기본적인 모니터링 및 경보 시스템에서 정교한 다기능 시스템으로 진화했습니다. 이러한 시스템에는 침입 탐지, 영상 감시, 교통 감시, 화재 경보 시스템 등이 포함됩니다.

 

레이저 기술의 미래 혁신

보안 분야에서 레이저 기술은 특히 인공지능(AI)과의 통합을 통해 획기적인 혁신을 가져올 것으로 예상됩니다. 레이저 스캐닝 데이터를 분석하는 AI 알고리즘은 보안 위협을 더욱 정확하게 식별하고 예측하여 보안 시스템의 효율성과 대응 시간을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 사물 인터넷(IoT) 기술이 발전함에 따라 레이저 기술과 네트워크 연결 장치의 결합은 실시간 모니터링 및 대응이 가능한 더욱 스마트하고 자동화된 보안 시스템으로 이어질 가능성이 높습니다.

 

이러한 혁신은 보안 시스템의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 안전 및 감시에 대한 접근 방식을 혁신하여 더욱 지능적이고 효율적이며 적응력 있는 방식으로 만들어 줄 것으로 기대됩니다. 기술이 계속 발전함에 따라 보안 분야에서 레이저의 적용 범위가 확대되어 더욱 안전하고 신뢰할 수 있는 환경을 제공할 것입니다.

 

참고문헌

  • Hosmer, P. (2004). 경계 보호를 위한 레이저 스캐닝 기술의 활용. 2003년 제37회 국제 카나한 보안 기술 컨퍼런스 논문집. DOI
  • Wang, S., Qiu, S., Jin, W., & Wu, S. (2016). 소형 근적외선 레이저 거리 게이팅 실시간 비디오 처리 시스템 설계. ICMMITA-16. DOI
  • Hespel, L., Rivière, N., Fracès, M., Dupouy, P., Coyac, A., Barillot, P., Fauquex, S., Plyer, A., Tauvy,
  • M., Jacquart, M., Vin, I., Nascimben, E., Perez, C., Velayguet, JP, & Gorce, D. (2017). 해상 국경 보안 장거리 감시를 위한 2D 및 3D 플래시 레이저 이미징: 무인 항공기(UAS) 대응을 위한 탐지 및 식별. SPIE(국제광학공학회) 논문집. DOI

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