[질문] 얼마전 지하철에 유모차가 낀 사건이 있습니다. 자동문에 센서가 작용하지 않았다고 들었는데요. 자동문이 열리는 원리와 광전효과가 궁금합니다.
[답변] 자동문은 자동 개폐문 또는 오토매틱 도어라고도 합니다. 전동차, 빌딩이나 점포 등 사람들의 출입이 많은 곳, 병원의 수술실, 반도체 공장의 클린 룸, 전산실과 같이 청결하게 유지되거나 일정한 온도를 필요로 하는 곳에 설치됩니다.
전동차나 대형 빌딩에는 자동으로 열고 닫히는 자동문이 있습니다. 손을 문에 대지 않고 카드를 꽂거나 문 앞에 서면 자동으로 문이 열리고 문을 통과하면 자동으로 닫힙니다.
광전효과는 금속판에 광선을 쬐어주면 금속판에 있던 전자중 일부가 그 빛에 의해 튀어나오는 효과를 말합니다. 이렇게 튀어나오는 전자들을 다른 극판으로 유도해 도선속으로 흐르게 하면, 전류가 흘러 전기신호를 발생시키는 것이죠.
광센서라는 것은 빛의 유무를 신호로 인식하는 장치를 말합니다. 보통 전기로 작동하는 장치와 연결돼 있기 때문에 빛을 신호로 쓰기 위해서는 빛으로 전자를 발생시키는 장치가 필요합니다. 즉, 광센서의 핵심 부품은 빛을 감지해 광전 효과를 쉽게 일으켜, 빛이 있으면 광전자들이 튀어나와 회로에 전류가 흐르게 되고 이것에 의해 전자장치가 작동하는 것입니다.
빛이 끊어지면 전류가 차단돼 문이 열리게 만든 것이 자동문에 광전효과를 이용한 것입니다. 사람이나 차량이 통행할 때 자동으로 개폐되는 문이나 사람이 들어서면 저절로 켜지는 전등과 같은 장치는, 천장이나 바닥에 미리 장치된 센서가 사람이나 차량의 접근을 감지해 신호를 보내면 제어 장치가 이를 받아 문을 작동하도록 돼 있습니다.
여기서 센서는 여러 가지 다양한 원리를 이용해 사람이나 차량을 감지합니다.
먼저 출입문 앞에 깔린 매트 아래에 얇고 넓은 모양의 스위치를 장치해 이를 밟으면 작동되도록 하는 방식이 있습니다. 이는 구조가 간단하지만, 지나치게 무거운 물체가 통과하면 스위치가 망가질 수 있다는 문제가 있습니다.
또, 최근에 많이 사용되는 방식으로 천장에 센서를 부착하는 것입니다. 이 방식은 다시 감지 범위에 들어온 사람의 체온(파장 10μm정도의 원적외선)을 검출하는 방식과 적외선이나 초음파를 발사해 사람의 몸에 반사돼 들어오면 작동하는 방식, 광선을 발사해 이것이 무언가에 의해 가로막히면 이를 감지해 작동하는 방식 등으로 나뉩니다.
[답변] 자동문은 자동 개폐문 또는 오토매틱 도어라고도 합니다. 전동차, 빌딩이나 점포 등 사람들의 출입이 많은 곳, 병원의 수술실, 반도체 공장의 클린 룸, 전산실과 같이 청결하게 유지되거나 일정한 온도를 필요로 하는 곳에 설치됩니다.
전동차나 대형 빌딩에는 자동으로 열고 닫히는 자동문이 있습니다. 손을 문에 대지 않고 카드를 꽂거나 문 앞에 서면 자동으로 문이 열리고 문을 통과하면 자동으로 닫힙니다.
광전효과는 금속판에 광선을 쬐어주면 금속판에 있던 전자중 일부가 그 빛에 의해 튀어나오는 효과를 말합니다. 이렇게 튀어나오는 전자들을 다른 극판으로 유도해 도선속으로 흐르게 하면, 전류가 흘러 전기신호를 발생시키는 것이죠.
광센서라는 것은 빛의 유무를 신호로 인식하는 장치를 말합니다. 보통 전기로 작동하는 장치와 연결돼 있기 때문에 빛을 신호로 쓰기 위해서는 빛으로 전자를 발생시키는 장치가 필요합니다. 즉, 광센서의 핵심 부품은 빛을 감지해 광전 효과를 쉽게 일으켜, 빛이 있으면 광전자들이 튀어나와 회로에 전류가 흐르게 되고 이것에 의해 전자장치가 작동하는 것입니다.
빛이 끊어지면 전류가 차단돼 문이 열리게 만든 것이 자동문에 광전효과를 이용한 것입니다. 사람이나 차량이 통행할 때 자동으로 개폐되는 문이나 사람이 들어서면 저절로 켜지는 전등과 같은 장치는, 천장이나 바닥에 미리 장치된 센서가 사람이나 차량의 접근을 감지해 신호를 보내면 제어 장치가 이를 받아 문을 작동하도록 돼 있습니다.
여기서 센서는 여러 가지 다양한 원리를 이용해 사람이나 차량을 감지합니다.
먼저 출입문 앞에 깔린 매트 아래에 얇고 넓은 모양의 스위치를 장치해 이를 밟으면 작동되도록 하는 방식이 있습니다. 이는 구조가 간단하지만, 지나치게 무거운 물체가 통과하면 스위치가 망가질 수 있다는 문제가 있습니다.
또, 최근에 많이 사용되는 방식으로 천장에 센서를 부착하는 것입니다. 이 방식은 다시 감지 범위에 들어온 사람의 체온(파장 10μm정도의 원적외선)을 검출하는 방식과 적외선이나 초음파를 발사해 사람의 몸에 반사돼 들어오면 작동하는 방식, 광선을 발사해 이것이 무언가에 의해 가로막히면 이를 감지해 작동하는 방식 등으로 나뉩니다.
