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극한 환경에서의 IP 기반 카메라 활용사례
[보안뉴스 원병철] 최근 새롭게 출시되는 CCTV 카메라의 성능이 놀랍게 진보하고 있다. 극한의 상황에서도 정상적으로 작동한다는 문구는 더 이상 새롭지 않은 시기가 됐다. 하지만 테스트 환경이 아닌 시사각각 변화하는 실제 상황에서도 정상적인 작동을 할지에 대해서는 의문으로 남는다. 이러한 가운데 극한의 환경에서 IP 카메라를 활용한 사례가 속속들이 발표되고 있다.
북극 기후 변화 현황 파악에서도 활용
최근 북극 탐험대가 북극 얼음이 감소되고 있는 상황을 영상 자료로 만들기 위해 그린란드에서 알래스카로 떠났다. 카메라를 포함한 여러 관측기구들이 배의 돛대 꼭대기에 설치됐다.
북극을 탐험할 때 배 주변의 전경에 대한 시각정보는 필수적이지만 돛대 꼭대기는 갑판에 비해서 흔들림과 추위가 더 심해서 촬영에 있어 최악의 조건을 갖추고 있었다. 극한의 상황에서도 제성능을 발휘하는 카메라가 필요했으며, 다양한 카메라 중 엑시스의 AXIS Q6034-E가 선택됐다. 돛대에 설치된 엑시스 카메라는 배가 항해하는 주변 영상을 촬영해 제공했다. 또한, 360도 전체 방향으로 회전시켜 전경을 촬영할 수 있어 험한 날씨와 거친 바다라는 악조건 속에서 항해를 하는 탐험대에게 큰 도움이 됐다.
이번 탐험으로 인해 AXIS Q6034-E의 견고함이 다시 증명됐다. 극한 날씨 조건에서도 명확한 영상을 제공할 수 있도록 설계된 엑시스 실외용 카메라는 흔들림, 진동, 습기, 그리고 온도 변화에 오랜 기간 잘 대처할 수 있다는 것을 보여줬으며, 이러한 특징은 극한 기후나 거친 환경에서 촬영이 필요한 산업 분야에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 보인다.
탐험대 대장은 “이 탐험은 북극 얼음 감소에 대한 영상자료를 만들기 위한 것이었다. 북극 얼음은 위험할 만큼 빠른 속도로 녹고 있고 이는 인간과 지구가 조화롭지 못하다는 명확한 증거이다. 이번 항해를 통해 사람들이 기후변화에 대해 더 많은 관심을 가지고, 사람들의 자세를 변화시키는데 기여하기를 바란다”고 밝혔다.
엑시스 카메라, 22만 시청자에게 지구 성층권 영상 생중계
지난 2013년 가을, 엑시스는 체코의 과학관련 시민단체인 ‘자다 베다(Zadna veda)’와 함께 GPS를 이용한 보물찾기인 ‘지오캐싱’ 실험을 진행했다. 실험팀은 기상관측기구에 GPS가 장착된 비행캡슐 12개를 담은 바구니를 함께 달아 하늘로 날려 보내 지구 성층권에서 비행캡슐이 흩어져 날아가게 했으며, 이 캡슐을 사람들이 찾도록 하는 실험으로 날려보낸 기구에는 비디오 생중계 장비가 설치됐다.
성층권까지 올라간 비행 캡슐에 설치된 비디오 생중계 장비가 제대로 작동하기 위해서는 고사양의 안테나와 카메라가 필요했으며, 기온이 영하 69도까지 떨어지고 지상에서 수십 킬로미터 떨어져서 날아가는 지상관측 기구는 바람 때문에 계속 흔들거리는 불안정한 상태에 처해지기에 이들 장비의 견고함은 필수적이었다.
이러한 환경에서 생중계를 한다는 것이 불가능하고 판단한 실험팀은 영상 녹화만 가능한 카메라를 이용해 비디오 녹화를 구상했다. 이유는 IP 카메라와 라디오 모뎀, 13인치의 주파수 밴드를 사용해야 하는 디지털 생중계는 너무 불안정해 보였기 때문이다.
또한, IP 장비를 이용하기 위해서는 다른 난관도 극복해야 했다. 체코 정부는 3kg이 넘는 무인기구를 날려 보내는 것을 금지하고 있어 풍선과 바구니 등의 무게를 제외하면 카메라를 포함한 장비는 600g을 넘길 수 없었다.
하지만 실험팀은 전문가들의 도움을 받아 IP 장비를 바구니에 싣기로 결정했다. 우선 무게를 최소화하기 위해 ATM과 같은 환경에서 감시용으로 사용되는 AXIS P1214-E를 사용했으며, 극지용이 아닌 일반 실외용 미니어처 카메라였기 때문에 열 와이어와 온도조절장치를 함께 설치했다.
그리고 영상 데이터를 전송하기 위해 라디오 모뎀, 특수 다극화 안테나를 함께 설치했다. 실험에 쓰인 비디오 생중계 장비의 무게는 총 586g이었지만 적은 무게에도 불구하고, 카메라는 멋진 생중계 HD 영상을 보내는데 성공했다.
비디오 전송은 특수 제작한 다극화 안테나를 통해서 이뤄졌다. 바구니에서 날라오는 신호는 파라볼릭 안테나가 설치된 지상기지로 전해졌으며, 지상기지에서는 특수 제작한 소프트웨어를 활용해서 바구니에서 전송되는 원격 측정 데이터를 처리했다. 또한, 궤도에 있는 위성에서 신호를 받기 위해 사용되는 기술도 이번 실험에서 사용됐다.
이러한 노력 덕분에 전송된 영상을 처리하는 서버가 정전으로 다운된 몇 분을 제외하고 총 117분의 비행 동안 지구 성층권의 모습을 밝고 선명한 고해상도 1280×800픽셀의 영상으로 온라인 중계 사이트에 접속한 22만 명의 시청자들에게 생생하게 전송하는데 성공했다.
이 프로젝트의 기획자인 테크넷체코(Technet.cz) 편집장은 “우리는 말 그대로 충격을 받았다. 25만이 넘는 사람들이 성층권에서 보내주는 비디오에 환호성을 보냈다”고 말했다.
35,000m 상공에서 촬영된 HD 영상 전송해 세계 신기록 수립
스웨덴 우주 공사에 있는 이스레인지 우주센터(Esrange Space Centre)에서도 성층권의 영상을 엑시스 카메라로 촬영·전송한 사례가 있었으며 AXIS Q6034-E 카메라를 장착한 대기 환경 실험 장치를 지구 성층권까지 띄워 35,000m 상공의 영상을 촬영, 지상으로 전송해 세계 신기록을 세웠다.
스웨덴 우주공사에 있는 이스레인지 우주센터는 대기 물리 실험 도구를 설치한 풍선을 35,000미터 상공으로 띄워 올렸으며 테스트가 끝난 후, 100,000㎡의 풍선들이 세 개의 낙하산에 매달려 내려왔다. 특별한 점은 낙하산에 엑시스 네트워크 카메라 AXIS Q6034-E이 설치됐다는 것이다.
이스레인지 우주센터는 대기 환경 실험 장치를 사용해 낙하산이 떨어질 때 움직임이나 환경을 정확하게 파악하기 위해 낙하산 시스템 운영 테스트를 진행하고 있다. 여기에 사용된 AXIS Q6034-E는 연구자들로 하여금 낙하산 시스템을 조정하고 HD급 지구 사진을 제공할 수 있게 했다. 특히, 엑시스 카메라는 평균 온도 영하 73도, 최저 영하 90도에 이르는 극한 환경에서 세 시간 이상 이동하며 선명한 이미지를 촬영·전송한 것은 최악의 감시환경에서도 최고의 성능을 보일 수 있는 것을 증명한다.
스웨덴 우주공사의 로켓 기구 시스템 개발 팀장인 퍼 바드머(Per Baldemar)는 “엑시스 카메라는 지구 상공에서 무슨 일이 일어나는지 실시간으로 확인해 낙하산의 움직임을 이해하고 안전하게 지상에 착륙할 수 있도록 돕는 조력자 역할을 했다”고 말했다.
[원병철 기자(sw@infothe.com)]
[자료제공: 엑시스커뮤니케이션즈(www.axis.co.kr])
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[2024-05-18] 
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