열역학 제품개발 온도 측정

열역학적 고려가 필요한 제품의 경우 어떻게 온도 측정하는지 다루겠습니다.열역학적 고려가 필요하다는 의미는 제품이 높은 온도를 만든다는 의미입니다. 즉 그 온도로 인하여 제품의 비정상적 동작이 생기는지를 확인해야 합니다. 비정상적 동작이라는 것은 오작동이라든가 성능 저하 심하면 제품의 파손을 의미합니다. 높은 온도라는 것은 시스템의 부하를 일으켜서 성능 저하를 만들 수 있습니다. 상식적인 이야기지만 높은 온도는 화재의 원인이 되기도 합니다. 이러한 것들을 방지하기 위해서는 개발단계에서 철저히 검토를 해야 합니다. 검토한다는 것은 제품 개발에서 온도 측정을 해서 확인을 해야 합니다. 단순하게는 온도가 얼마까지 올라간다는 것을 확인할 수 있습니다. 추가로 비정상 동작이 발생하는 온도를 찾을 수도 있습니다. 이렇듯 온도를 측정한다는 것은 여러 가지 중요한 의미를 가집니다. 열역학적 고려가 필요한 제품은 온도가 중요한 요소입니다. 따라서 그 온도를 계속 확인하다는 것은 필수입니다. 특정 온도가 얼마인지 보고 있는 것도 중요합니다. 하지만 온도가 어느 정도까지 올라가는지 확인하는 것도 중요합니다. 예를 들어 제품을 사용하면 할수록 특정 위치 온도가 계속 올라간다고 가정하겠습니다. 그렇다면 그 제품은 언제인가 문제가 발생합니다. 왜냐하면 사람도 마찬가지지만 어떤 제품이라도 계속적인 온도 상승은 버틸 수가 없습니다. 그리고 현실적으로 대부분 제품은 특정 온도에서 올라가지 않습니다. 온도를 올린다는 것은 열 에너지를 사용한다는 것입니다. 지속적으로 기존보다 큰 열 에너지를 사용해야 온도를 계속해서 올릴 수 있습니다. 외부 온도와 차이가 계속 벌어지기 때문이죠. 그러다 제품에서 낼 수 있는 최대 크기의 열 에너지가 있을 것이고 그것을 계속 내더라도 더 이상 온도가 올라가지 않는 지점이 있을 것입니다. 아마도 제품을 무리하게 계속 동작시키면 이런 온도를 찾을 수 있을 것입니다. 그 온도를 아는 것이 매우 중요합니다. 그 온도에서 제품 동작이 문제가 없다면 제품이 안정적이라고 말할 수 있을 것입니다. 그 온도에서 문제가 생겼다면 온도를 낮추는 작업을 하면 됩니다. 온도를 낮춘다는 것은 열역학적 문제를 해결한다고 볼 수 있습니다. 열전달은 전도, 대류, 복사로 이루어집니다. 이 방법을 이용하여 열을 빨리 빼주든가 아니면 애초에 열이 그렇게 높게 올라가지 않게 만드는 방법이 있습니다. 온도를 측정한다는 추상적인 말로 했지만 그렇다면 어떻게 온도 측정을 할까요? 여러 가지 방법이 있을 수 있습니다. 많이 하는 방법은 타점을 붙이는 겁니다. 온도 측정이 필요한 부위를 먼저 선정합니다. 거기에 타점을 붙입니다. 그 타점을 기계에 연결시킵니다. 그러면 온도 값을 기기가 읽어낼 수 있습니다. 추정하건대 타점의 원리는 아마도 전류의 흐름을 측정하는 것으로 알고 있습니다. 온도 변화에 따라 전류가 잘 흐르고 잘 흐르지 않는 것을 이용하여 온도 값을 읽어내는 것으로 알고 있습니다. 이렇게 타점을 붙여서 온도 측정을 하면 실시간으로 온도 변화값을 읽어낼 수 있습니다. 그 값을 그래프로 표현할 수도 있겠죠. 또 다른 방법은 적외선 온도 측정계를 사용하는 것입니다. 적외선 온도 측정계로 측정하려는 부위를 가리키면 온도 값을 읽을 수 있습니다. 하지만 이 방법은 임시 조치로 순간적으로 값을 확인하는 방법입니다. 지속적으로 데이터를 축적할 수 없어서 주로 사용하지 않습니다. 또한 기기마다 다르겠지만 오차가 있을 수 있습니다. 이렇게 해서 온도 측정값을 얻을 수 있습니다. 중요한 것은 여러 번 측정을 해야 신뢰할 수 있는 값을 얻을 수 있다는 것입니다. 실험에서 가장 중요한 것은 결괏값이 의미가 있는지 확신을 하는 것입니다. 측정을 할 때마다 값이 다를 수 있습니다. 물론 매번 실험값이 동일할 수는 없습니다. 오차는 당연히 존재합니다. 하지만 오차의 크기가 중요합니다. 오차가 적다면 허용 가능한 수준으로 보고 이전 실험 결과가 신뢰할 수 있다고 판단할 수 있습니다. 하지만 매번 측정할 때마다 큰 폭의 차이가 난다면 문제가 있는 것입니다. 그 원인을 파악해야 합니다. 원인 파악을 해서 어떠한 결과가 신뢰도가 있는지 판단해야 합니다. 제품 개발 경력이 오래되지 않은 회사라면 이러한 노하우가 없을 수 있습니다. 그래서 초기에는 많은 측정으로 데이터를 충분히 쌓고 어느 데이터가 옳은 것인지 판단할 수 있는 노하우를 만드는 것이 중요합니다. 온도 측정을 해서 최악의 상황을 보려는 것입니다. 그래서 최고에 달한 온도고 문제를 일으키지 않는다는 것을 확인하는 과정인 것이죠. 따라서 문제가 될만한 상황을 가정해서 측정해보는 것도 중요합니다. 그런 조건에서 제품에 문제가 없다면 안심하게 출시를 할 수 있습니다. 이런 문제도 발생할 수 있습니다. 타점을 여러 개 붙여서 측정을 합니다. 온도가 너무 많이 올라가 문제가 되는 부분을 찾았습니다. 이 부분 온도를 낮추기 위해서 제품 변경을 합니다. 그래서 그 부위 온도를 효과적으로 낮추었습니다. 하지만 다른 부위 온도가 올라갑니다. 이런 것은 많은 확률로 발생할 수 있습니다. 왜냐하면 제품 자체의 열 에너지를 낮추는 것이 아닌 이상 특정 부위의 열이 다른 곳으로 옮겨져 갔을 가능성이 큽니다. 그러면 다른 부위의 온도가 올라간 것이 당연한 겁니다. 이런 경우 판단이 필요합니다. 다른 곳의 온도 상승이 문제를 발생시키지 않는다면 그렇게 유지해도 됩니다. 하지만 변경된 부위도 낮은 은 온도로 유지가 필요하다면 추가적인 변경을 해야 합니다.