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Thermal Signature Characteristics of Clothed Human Considering Thermoregulation Effects

체온 조절 작용을 고려한 의복 착용 시의 인체 열상신호 특성 분석

  • Received : 2018.12.03
  • Accepted : 2019.01.23
  • Published : 2019.04.30

Abstract

Survivability of soldiers has been greatly threatened by the development of thermal observation device(TOD). Therefore, infrared, especially thermal, stealth technology is applied to combat suit to avoid detection from TOD. In this study, prior to the thermal camouflage performance evaluation of combat suit, thermal signature characteristic from clothed the human body was analyzed considering the realistic condition for human surface temperature compared to that from unclothed human body. To get the realistic surface temperature distribution of human, thermoregulation and multi-layer skin structure model is applied to the human model. Based on temperature distribution, surface diffuse radiance in thermal range is calculated and by assuming the background conditions, contrast radiance intensity(CRI) characteristic of human body is analyzed. By wearing clothing, the CRI between background and human body became reduced in low emissive background but in high emissive background, the contrast is much more prominent. Therefore, this issue should be considered in design process of thermal camouflage combat suit.

본 논문에서는 인체의 열상대역 저피탐을 위한 선행연구로써 인체에서 방사되는 적외선 신호의 특성을 소개한다. 인체에서 방사되는 적외선 신호는 인체 표면의 방사율과 표면온도에 의하여 결정된다. 따라서 적외선 신호해석을 위하여 표면온도를 정확히 도출할 필요가 있고, 이를 위하여 인체의 열적 편안함을 도출하는데 주로 사용 되어온 체온 조절 작용 및 다층 구조 피부 모델을 적용하여 인체의 표면온도 도출에 사용하였다. 기법의 검증을 위하여 비정상 해석 결과와 실험결과의 비교검증을 수행하였으며, 이로부터 체온 조절 작용이 인체의 표면온도 결정에 미치는 영향을 파악하였다. 비정상 해석을 통해 도출된 표면온도와 피부 및 의복의 방사율을 이용하여 적외선 신호를 도출하였으며, 가상의 배경조건에 따라 나타나는 인체의 적외선 신호 특성을 파악하였다. 의복을 착용함으로써 인체는 저방사 배경과의 적외선 신호차이가 작아지는 반면 고방사 조건에서는 역대비로 인해 오히려 피탐지성이 증가하게 된다.

Keywords

References

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