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8.원적외선과 근적외선의 비교

(1) 적외선의 종류

ISO 20473는 다음과 같은 방식을 지정합니다 :

지정 약어 파장
근적외선 NIR 0.78–3 µm
중적외선 MIR 3–50 µm
안적외선 FIR 50–1000 µm

(2) 주파수의 차이=가열 능력의 차이

「비엔나의 변위 법칙」에서도 명확한 것 같이, 히터가 고온이게 정말 근적외선에 시프트합니다.
고온가열 용도에서는, 근적외선이 적합합니다.

(3) 주파수의 차이=고유 진동 주파수와의 공감

전자파의 주파수가, 어떤 물질의 분자 진동(격자진동)과 일치하면 전자파의 방사 에너지가 흡수(공감 흡수)되어, 분자의 진동을 증가시켜서 온도가 높아집니다.

분자의 진동·회전의 여기에 필요한 에너지는, 분자의 화학구조에 의해 다릅니다.
이, 흡수 강도·흡수 에너지 주파수를 「흡수 밴드」라고 말합니다.

따라서, 흡수 밴드가 근빨강외 대역에 있는 것은 근적외선가열에 적합합니다.
동일하게, 흡수 밴드가 遠빨강외 대역에 있는 것은 원적외선가열에 적합합니다.

(4) 투과력=인체

근적외선은, 피부표면에서 몇밀리미터의 깊이까지 침투합니다.
이 특징을 사용하고, 손가락이나 손바닥 내부의 정맥모양을 근적외선으로 조사하는 것으로 개인을 인증하는 방법이, 최근, 은행 등에서 도입되고 있습니다.

원적외선이 가지는 에너지는, 피부표면에서 약0.2mm의 표면에서, 대부분 흡수되어버립니다.

투과력=인체

N.Terada et al,”Spectral radiative proper of a living human body”,
International Journal of Thermophys., vol.7, pp.1101-1113, 1986.

(5) 투과력=대기

투과력=대기

대기에는 적외선을 흡수하기 쉬운 대역이 있습니다.
4.3미크론대는 이산화탄소의 흡수 밴드입니다.
6.5미크론대는 수증기의 흡수 밴드입니다.

적외선의 투과율 좋은 대역을 「대기의 창문」이라고 부르고, 인공 위성에 의한 기상 관측으로 이용당하고 있습니다.

(6) 색에 의한 차이

물체의 색은, 물체가 어느 파장의 빛을 흡수해서 어느 파장의 빛을 반사할지에서 결정됩니다.
육안으로 보이는 빛(가시빛)의 파장은 약0.4∼0.7μm의 범위입니다.
눈은 가시빛을 별로 흡수하지 않고 반사하고, 검은 물건은 가시빛을 대부분 흡수해서 반사하지 않는 물건입니다.
가시빛의 범위만 보면 눈보다 검은 물건은 보다에너지를 흡수해서 온도가 높아집니다.

근적외선은 파장이 0.7∼3μm으로 가시빛에 인접하고 있습니다.
색과 적외선의 흡수 용이함은 직접 관계가 없습니다.
그러나, 가시빛과 근적외선의 파장은 인접하고 있기 때문에, 눈은 근적외선도 반사하는 성질을 가지고 있는 가능성이 높고, 반대로 검은 물건은 근적외선을 흡수하는 성질을 가지고 있는 가능성이 높다고 생각됩니다.

인접 대역의 근사성은 파장이 멀어질 만큼 엷어지므로, 근적외선>중 적외선>원적외선의 순서대로 근사성이 희미해집니다.

인쇄물을 건조할 경우, 백지에 흑 잉크로 인쇄해 흑 잉크만을 건조시킨다면, 흑 잉크에 에너지가 집중하는 근적외선이 적합합니다.

반대로, 컬러 인쇄에서는, 색에 의한 흡수율의 차이가 적은 원적외선이 적합합니다.

한편, 도료 메이커나 필름 메이커의 기술 혁신에 의해, 백색으로 적외선흡수율이 높은 제품이나, 검은색으로 적외선반사율이 높은 제품이 다수개발되고 있습니다.

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