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장인중,배지열,이남규,곽휘권,조형희 한국군사과학기술학회 2019 한국군사과학기술학회지 Vol.22 No.5
With the development of themal observatory device(TOD), thermal camouflage system has been applied not onlyto the weapon system but also to the combat suit for soldiers. In this paper, the characteristic of thermal radiationof human body depending on the clothing material properties was analyzed through numerical simulations. Thebioheat equation with thermoregulatory model was solved to obtain the realistic surface temperature of human bodyand these results are combined with the emissivity of human skin and clothing in order to calculate the thermalsignature from the human body. According to each thermal resistance of clothing, the optimal background radiancewhich makes contrast radiance intensity(CRI) be lowest is different. Also, the average CRI variation per thermalresistance change is about twice as much as the case of evaporative resistance change.
체온 조절 작용을 고려한 의복 착용 시의 인체 열상신호 특성 분석
장인중,배지열,이남규,곽휘권,조형희 한국전산구조공학회 2019 한국전산구조공학회논문집 Vol.32 No.2
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 thermalcamouflage performance evaluation of combat suit, thermal signature characteristic from clothed the human body was analyzedconsidering the realistic condition for human surface temperature compared to that from unclothed human body. To get the realisticsurface 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 backgroundconditions, contrast radiance intensity(CRI) characteristic of human body is analyzed. By wearing clothing, the CRI betweenbackground and human body became reduced in low emissive background but in high emissive background, the contrast is muchmore 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 통해도출된 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 고방사조건에서는 역대비로 인해 오히려 피탐지성이 증가하게 된다.