열화상 카메라의 전술적 사용

Tactical Thermal Imaging Camera Use

 

열화상 카메라를 전술적으로 사용하는 건 

단순히 온도를 보는 게 아니라 

화재현장의 열 패턴ㆍ데이터를 분석하고 위험을 예측해 

효과적인 진압ㆍ구조 전술을 구사하는 활용 전략이다!

 

▲ 국제 전술 열화상 강사과정 중 화염 진압 후 TIC를 통해 맨눈으로 보이지 않는 고열영역을 찾아 냉각 출처 FILO SAFETY

 

4년 전쯤 <119플러스>에 소방용 열화상 카메라(TIC)에 관한 내용을 기고한 적이 있다. 당시엔 열화상 카메라에 대해 완벽하게 알지 못했다. 하지만 동료 소방관들이 좀 더 효율적으로 열화상 카메라를 활용하길 바라는 마음으로 용기를 냈었다.

 

열화상 카메라에 관심이 생기면서 미국의 유명한 TIC 강사인 ‘Andrew Starnes’와 꾸준히 메신저로 소통했다. 궁금한 점들을 묻고 그로부터 답변을 얻으며 조금씩 지식을 쌓아갔다. 그렇게 준비한 자료로 국내 동료 소방관들에게 열화상 카메라의 효과적 사용법을 소개했다.

 

그 후 2025년 9월 복건성(福建省) 삼명시(三明市) 소방구조훈련센터에서 ‘국제 전술 열화상 강사과정(International Tactical Thermal Imaging Train The Trainer Course)’이 개설된다는 소식을 같은 해 3월 접했다. 

 

망설임 없이 신청했고 나흘간(32시간)의 교육에 참여했다. 무더운 환경과 언어의 장벽 속에서도 열심히 공부한 이 과정을 통해 배운 내용을 나눠보고자 한다.

 

열화상 카메라에서 중요한 것들

Important Elements of Thermal Imaging Cameras 

화재현장에서 TIC를 보다 효과적으로 활용하려면 장비의 원리와 인증기준, 규격에 대한 깊이 있는 이해가 필수다. 또 의사결정(Decision Making) TIC와 상황인식(Situational Awareness) TIC를 구분해서 사용해야 한다(참고자료 Ⅸ). 

 

이러한 관점에서 현재 사용하는 TIC를 자세히 살펴볼 필요가 있다. 먼저 소방용 TIC에 민감도 모드(Temperature/Sensitivity Mode)가 왜 필요한지, 온도(민감도) 모드가 어떻게 설정되는지, 그리고 어떠한 방식으로 변경되는지를 이해해야 한다.

 

TIC의 응용 모드(Application Mode) 종류와 각 모드의 사용 목적, 색상배열(Color Palette/Color Overlay) 방식에 대해서도 숙지해야 한다.

 

▲ 출처 www.nfpa.org

 

각 응용 모드에서 사용되는 색상배열이 NFPA 19301) 기준에 따르는지 확인하고 해당 색상이 나타내는 온도 범위를 알아야 한다. 또 TIC가 측정 가능한(화면이 포화되는) 온도 범위를 파악해야 한다. 

 

더불어 TIC의 해상도, 시야각, 방사율, DTS(Distance to Spot Ratio), 프로세서 처리 속도 등 성능 제원을 숙지해야 한다. 이러한 요소들을 정확히 이해해야 TIC 화면에 나타난 영상을 올바르게 해석할 수 있다. 상황에 맞는 최적의 의사결정도 내릴 수 있다. 

 

상황인식 TIC 사용자는 최소한 다음의 두 가지 능력을 갖춰야 한다. 

 

첫째, 동료 소방관, 구조대상자, 문틀, 출입문, 창문, 소방호스의 위치, 바닥, 천장, 계단 등이 TIC 화면에 어떻게 나타나는지 인지할 수 있어야 한다. 

 

둘째, 바닥의 소방호스, 과열구역, 열연기의 대류(Heat Convection), 전기가 통전 되는 곳, 열교(Thermal Bridge) 현상 등을 TIC 화면에서 구별 가능해야 한다.

 

이러한 능력을 갖춘 소방관은 농연으로 시야 확보가 어려운 화재현장에서 길을 잃더라도 안전하게 탈출할 수 있다.

 

의사결정 TIC 사용자는 TIC를 통해 파악한 열 패턴ㆍ데이터를 바탕으로 현재의 화재 상황뿐 아니라 앞으로 전개될 화재 상황을 예측하고 이에 대응하는 능력을 갖춰야 한다.

 

열화상 카메라에 대한 철저한 이해와 숙련된 전술적 활용 능력은 소방관의 안전 확보뿐 아니라 화재진압과 인명구조 작전의 성공률을 높이는 데 결정적인 역할을 한다. 

 

결론적으로 얘기하고 싶은 건 모든 화재 상황에 일률적으로 적용할 수 있는 ‘만능’ TIC 전술이 아니라 여러 상황에 따른 ‘최적’의 TIC 사용 방안이다.

 

열화상 카메라의 전술적 성공을 위한 열 가지

Top 10 TIPs for Thermal Imaging Success 

다음의 열 가지 팁은 Andrew Starnes 강사(INSIGHT FIRE TRAINING LLC)가 화재현장에서 TIC를 성공적으로 활용하기 위해 고려해야 한다고 강조한 중요 사항들을 정리한 것이다. 

 

1. Do Not Over-Rely on Technology

TIC에 과도하게 의존하지 마라. TIC 영상을 잘못 해석할 수 있다. 

 

2. Carry the Device

TIC를 항상 휴대하라. (센터)팀장은 의사결정 TIC를 항상 휴대하라!

 

3. Allow the Device to Warm up

펌프차에서 내리기 전 미리 전원을 켜둬야 한다. TIC는 자체 보정(Calibration) 과정이 필요하며 이를 위해 충분한 예열 시간이 요구된다. 

 

4. Get Training on Your Device

보유한 TIC의 기능과 특성에 대해 충분히 학습하라. 제품별로 다양한 기능이 있으므로 이를 잘 숙지하는 게 중요하다. 

 

5. Learn to Scan Properly

올바르게 스캔하는 방법을 연습하라. ‘구조대상자를 찾는 것’과 ‘화점을 찾는 것’ 등 TIC 스캔 목적에 따라 스캔하는 방식과 확인 요소가 달라져야 한다.

 

6. Wipe the Lens

렌즈와 화면을 자주 닦아라. 화재현장은 연기와 수증기 입자가 많으므로 TIC 렌즈와 화면을 깨끗이 유지하는 게 영상 해석에 큰 도움이 된다. 

 

7. Train to Interpret Thermal Data Properly

열 데이터가 전달하는 정보를 올바르게 해석하는 훈련이 필요하다. TIC가 수집한 열 데이터가 화면상에 어떻게 나타나는지 이해해야 한다. 

 

8. Learn Additional Features

TIC의 숨겨진 기능과 부가기능을 학습하라. 화면의 색상과 실루엣이 의미하는 바를 파악하면 보다 정확한 영상 해석이 가능해진다. 

 

9. Know the Limitations

장비의 성능과 한계를 알고 있어야 오작동이나 잘못된 해석으로 인한 실수를 방지할 수 있다. 

 

10. Use the Device Tactically

전술적으로 TIC를 활용하라. 상황과 목적에 맞는 방법으로 TIC를 전략적으로 사용해 현장에서의 활동을 더욱 효과적으로 수행하라!

 

1. TIC에 과도하게 의존하지 마라 Do Not Over-Rely on Technology 

우리는 TIC 영상을 잘못 해석할 수 있다. 화재진압 현장에서는 빠르게 변하는 주변 상황을 보고 직관적으로 짧은 시간에 대응 방법을 결정해야 한다. 그 판단의 옳고 그름에 따라 대원과 구조대상자의 생명이 결정될 수 있다. 

 

이러한 시간적 압박과 판단의 중요성(흥분과 몰입) 때문에 터널 비전2)이 발생할 수도 있다. 그런데 이 상황에서 TIC만으로 화재 상황을 판단하면 잘못된 결정을 내릴 가능성이 있다. 

 

▲ TIC 비전(터널 비전)에 빠진 소방관

 

미국의 여러 NIOSH 보고서를 보면 TIC의 지점 온도 표시기능 때문에 전체 공간의 열 상황을 파악하지 못하고 한 지점의 온도만 봐서 화재가 빠르게 진행하는 걸 미처 감지하지 못한 사례를 발견할 수 있다. 그래서 NFPA 1801 2021년 개정판에는 TI BASIC 모드에서 지점 온도 표기 기능이 삭제되기도 했다.

 

소방용 TIC는 0.8~14㎛ 파장 대역의 적외선만을 감지한다. 우리의 눈으로 볼 수 있는 380~800㎚ 파장 대역의 가시광선을 감지하지 못한다. 목제 연료 등에서 열 분해되는 가스(Pyrolysis Gas)는 대부분 0.8㎛보다 더 작은 파장의 전자기파를 방출한다. 

 

따라서 눈에 보이는 열분해 가스를 볼 수 없다. 화재의 연료인 열분해 가스는 냉각 타이밍을 놓치면 플래시오버와 같은 급속한 화재 진행이 일어날 수 있다. 항상 눈으로 직접 보고 TIC 영상과 함께 종합적으로 판단하는 습관을 지녀야 한다. 

 

2. TIC를 항상 휴대하라 Carry the Device 

화재현장에서 TIC를 휴대하지 않는다면 이 글의 모든 내용은 무의미해진다. 우리가 완전한 PPE를 착용하지 않고 화재현장에 진입하지 않듯이 TIC 없이 화재현장에 들어가는 건 위험할 뿐 아니라 잘못된 일이다.

 

TIC를 전술적으로 사용하는 교육훈련을 받은 대원도 TIC를 펌프차에 두고 화재현장에 진입한다면 아무 소용이 없어진다. 

 

안전센터팀장은 항상 의사결정용 TIC를 휴대해야 한다. 지급된 장비를 왜 사용하지 않는가. 만약 지급되지 않았거나 NFPA 1930(1801) 인증을 받지 않은 TIC를 가지고 있다면 인증된 TIC 추가 구매를 요청하라. 소방장비 보유 기준에도 펌프차에 TIC를 1개씩 보유하도록 규정돼 있다. 

 

 

▲ 국제 전술 열화상 강사과정 중 의사결정용 TIC와 상황인식용 TIC 휴대 출처 FILO Safety

 

위 그림과 같이 TIC가 흔들리지 않도록 전용 스트랩을 이용해 휴대하는 걸 권장한다. 흔들리는 TIC는 화재현장에서 방해가 되거나 충격으로 인해 렌즈 또는 화면이 손상될 수 있어서다. 특히 길이 조절이 가능한 스트랩(Retractable Strap)을 사용할 땐 TIC의 흔들림에 주의하라.

 

3. 펌프차에서 내리기 전 미리 전원을 켜둬야 한다 Allow the Device to Warm up 

TIC는 전원을 켜면 열영상 이미지를 만들기 전에 자체 보정(Calibration, 교정) 과정을 거친다. 이 과정은 FFC(Flat Field Correction)3)라고 한다. 각 픽셀(센서)의 감도 차이를 조절해 전체 이미지의 밝기를 균일하게 만든다. 

 

전원을 켠 후 약 4초 정도 소요되는데 그동안 TIC 화면에는 아무것도 표시되지 않는다. 화재실로 진입하는 과정에서 미리 TIC를 켜지 않으면 TIC를 켜고 4초의 시간이 허비될 수 있다. 그러므로 항상 소방차에서 내리기 전에 TIC를 켜 필요할 때 바로 사용할 수 있도록 준비하라.

 

4. 보유한 TIC의 기능과 특성에 대해 충분히 학습하라 Get Training on Your Device 

TIC가 측정하는 건 열에너지(적외선)다. TIC는 측정된 적외선을 특정 알고리즘(Algorism)4)을 통해 물체의 표면(겉보기) 온도 추정치로 변환한 후 우리가 볼 수 있는 영상을 만들어준다. 

 

TIC에는 강한 적외선으로부터 기기를 보호하기 위해 자동으로 변경되는 온도 모드(민감도 모드)가 있다. 대부분의 TIC는 고감도/저감도로 이중(Dual Gain) 모드지만 ARGUS 시리즈나 LEADER TIC 등 일부 제품은 고감도/저감도/극저감도(Extendede Low)로 삼중(Tri Gain) 모드를 지원한다. 

 

▲ 국제 전술 열화상 강사과정 중 Dual Gain Mode와 Mixed Gain Mode의 비교 출처 INSIGHT FIRE TRAINING

 

또 각 픽셀의 감지 온도에 따라 민감도를 조절하는 혼합감지(Mixed Gain) 모드5) TIC도 있다. 위 사진을 보면 화재실의 출입문 밖에서 TIC를 관찰하면서 화재실 내부로 시야를 옮겼을 때 이중 모드의 TIC는 약 3초간 화면이 멈춘 후 저감도 모드로 전환된다. 

 

하지만 혼합감지(Mixed Gain) 모드의 TIC는 화면 멈춤 없이 바로 저감도 모드로 전환돼 화재실의 상황을 바로 파악할 수 있다. 

 

NFPA 1930(1801) 인증을 받은 TI BASIC 모드에서 온도(민감도) 모드 표시 기준은 다음과 같다. 

 

1) 고감도/저감도 이중모드(2013년 이후 NFPA 1801을 인증 TIC)는 저감도로 전환되면 화면 좌측 상단에 녹색 삼각형(△)이 표시된다. 

 

2) 고감도/저감도/극저감도 삼중 모드(ARGUS 시리즈, LEADER TIC, SCOTT X380)는 저감도와 극저감도 상태에서 화면 좌측 상단에 녹색 삼각형(△)이 표시된다. 

 

3) 혼합감지 모드(Seek Thermal, MSA ITIC, MSA LUNAR, SCOTT V320)는 별도 표시가 없다. 

 

4) 단일 고감도 모드(FLIR의 SAR Mode, ARGUS MI-TIC의 Size up Mode, Seek의 Survey Mode 등)는 화면 좌측 하단에 녹색 십자 표시(+)가 나타나면 TI BASIC Plus 모드를 의미한다.

 

특정 온도 범위(저온 영역)만을 고감도로 볼 때 사용한다. 하지만 단일 고감도 모드는 일반 TI BASIC 색상 팔레트에서 놓치기 쉬운 작은 열 신호를 찾아내는 데 유용할 수 있다.

 

이러한 응용 모드 중 많은 TIC가 등온선(Isotherm)이라는 개념을 사용한다. 이는 TIC가 관심 있는 특정 영역을 하나의 색상으로만 강조해 표시하게 한다.

 

▲ NFPA 14086), 1400으로 통합하기 위한 NFPA 위원회 회의 자료 출처 www.nfpa.org

 

화재건물 외부나 건물 내부의 저온 구역에서 단일 고감도 모드는 좋은 해상도를 보인다. 그러나 모드를 변경하지 않고 화재실 내부 등 고온 구역으로 진입한 상태에서는 대부분 화면이 포화돼 물체와 배경을 구분할 수 없게 된다. 

 

따라서 고온 구역에 진입하면 즉시 TI BASIC 모드로 전환해야 한다. NFPA 1930(1801) 인증을 받은 소방용 TIC는 어떤 응용 모드에서든 전원 버튼(녹색 버튼)을 짧게 한 번만 눌러주면 TI BASIC 모드로 즉시 변환된다. 

 

당신이 사용하고 있는 TIC의 온도 모드가 두 개(Dual Gain) 모드인가, 세 개(Tri Gain) 모드인가, 혼합감지(Mixed Gain) 모드인가?

 

당신은 저온 환경에서 저온 영역에 적절한 TIC의 응용 모드를 사용하고 고온 환경에서는 고온 영역에 적절한 응용 모드를 사용하고 있는가? 당신이 사용하는 TIC는 의사결정 TIC인가, 상황인식 TIC인가?

 

 

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1) 2025년 8월 NFPA 표준위원회는 기존의 NFPA 1801(TIC), 1802(Radio), 1932(Ground Ladder), 1937(Rescue Tools), 1962(Hose Appliances)의 다섯 가지 기준을 NFPA 1930으로 통합했다.

2) 개인이 자신의 의견과 일치하는 단서에 집중하고 자신의 관점과 일치하지 않은 단서를 걸러내도록 유도하는 논리적 오류를 은유적으로 표현한 것이다(출처 위키피디아). 

3) NUC(Non-Uniformity Correction)라고도 한다. 광검출기 감도의 픽셀 간 차이와 광학 경로의 왜곡을 완화하는 디지털 이미징 기술이다(출처  위키피디아).

4) 어떤 문제의 해결을 위해 입력된 자료를 토대로 원하는 출력을 유도해 내는 규칙의 집합. 여러 단계의 유한 집합으로 구성되는데 각 단계는 하나 또는 그 이상의 연산을 필요로 한다(출처  표준국어대사전).

5) TIC의 각 센서(Pixel)가 독립적으로 고/저감도로 변환하며 색상을 입혀주는 것. 혼합감지 모드는 각 픽셀이 독립적으로 감도가 바뀌기 때문에 화면 멈춤 현상이 발생하지 않는다. 또 고온에서 전체 화면 모두가 저감도로 바뀌지 않아(저감도 픽셀과 고감도 픽셀을 동시에 관찰 가능) 더 높은 해상도로 검색할 수 있다.  

6) NFPA 1408은 2026 ed.부터 1400으로 통합될 예정이다.

 

경기 군포소방서_ 최기덕 : smile9096@icloud.com

 

<본 내용은 소방 조직의 소통과 발전을 위해 베테랑 소방관 등 분야 전문가들이 함께 2019년 5월 창간한 신개념 소방전문 월간 매거진 ‘119플러스’ 2025년 12월 호에서도 만나볼 수 있습니다.>

 

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