야간 투시 장치는 어떻게 어둠 속에서 볼 수 있을까요?

어둠은 인류 존재의 가장 큰 문제 중 하나입니다. 고대부터 현대까지, 밤이 가져오는 어둠은 인간이 주변의 위험을 인지하는 것을 막아왔습니다. 그리고 인간은 언제나 불과 전등으로 어둠이 주는 미지의 것과 두려움을 몰아내는 방법을 찾아왔습니다.

하지만 군사적으로는 어둠 속에 스며든 미지의 공포를 오히려 이용할 수 있다. 황혼은 병사들에게 최고의 위장막이 되어주고 공격을 개시하기에 가장 효과적인 시간이 된다. 어둠을 이용하여 군사적 목표를 달성하는 방법은 전략가들에게 필수적인 과제가 되었다.

어둠을 아군으로 유지하려면 야간 투시경과 열화상 카메라라는 두 가지 장비에 의존해야 합니다.

오늘은 여러분께 야간 투시경에 대해 소개해 드리겠습니다. 야간 투시경은 어떻게 작동할까요?

야간 투시 장치는 이름에서 알 수 있듯이 저조도 또는 어두운 환경에서 시야를 향상시켜주는 전자 장치입니다. 일반적으로 능동형 적외선 야간 투시 장치, 마이크로 광학 야간 투시 장치 및 열화상 카메라로 구분됩니다.

이러한 야간 투시 장치는 작동 원리 때문에 "능동형 적외선"이라고 불립니다. 야간 투시 장치의 적외선은 먼저 적외선 빔을 방출하여 목표물을 비추고, 목표물에서 반사된 적외선 이미지를 가시광선 이미지로 변환하여 야간 시야를 확보합니다. 하지만 이러한 능동형 적외선 야간 투시 장치는 작동 원리상 다소 번거롭습니다. 다른 사람을 비추기 위해 매번 적외선 조명을 켜야 합니다. 방출된 적외선 빔은 육안으로는 보이지 않지만, 반대편에 적외선 감지 장치가 있다면 적에게 포착될 수 있습니다.

마이크로라이트 야간 투시경은 자연의 밤이라는 칠흑 같은 어둠 속에서, 즉 하늘과 달빛이 희미하게 비치는 상황에서도 아무것도 볼 수 없도록 설계되었습니다. 완전한 어둠 속에서는 아무것도 볼 수 없지만, 하늘의 빛줄기가 지면에 약간의 빛을 반사시켜 줍니다. 이러한 빛은 너무 약해서 맨눈으로는 선명하게 식별할 수 없습니다.

초광 야간 투시 장치의 원리는 광전 변환을 위해 광음극을 사용하는 야간 투시 장치를 통해 매우 미약한 자연광을 변환하는 것입니다. 이 빛은 야간 투시 장치의 형광 스크린에 매우 빠른 속도로 도달합니다. 이는 사람의 눈으로는 인지할 수 없는 주변 환경의 미세한 빛을 증폭시켜 거의 보이지 않는 이미지로 변환하는 영상 향상 기술입니다.

현미경 야간 투시의 원리는 누구나 알고 있듯이 희미한 빛을 확대하는 것입니다. 많은 사람들이 게임이나 영화에서 이러한 상황을 접합니다. 칠흑 같은 밤에도 야간 투시경을 착용하면 선명하게 볼 수 있지만, 갑자기 적이 헤드라이트를 켜면서 큰 빛이 발생합니다. 일반적인 빛이 커져서 야간 투시경을 착용한 시각 장애인에게 더 크게 보이는 것은 아닙니다. 실제로 이런 일이 발생할 수 있을까요? 구형이나 일부 민간용 저조도 야간 투시 장비에서는 발생할 수 있습니다. 갑작스러운 밝은 빛에 노출되면 시력을 잃거나 야간 투시경이 고장 날 수도 있습니다.

하지만 오늘날의 최신 군용 야간 투시경에는 "눈부심 방지" 기능이 추가되었습니다. 밝은 빛에 노출되면 야간 투시경은 자동 게이트 밸브를 조절하여 빛의 양을 줄여 방해 효과를 발생시킵니다. 빛이 너무 밝으면 사용자의 눈과 장비를 보호하기 위해 자동으로 꺼지기도 합니다.

많은 사람들이 야간 투시 장비의 화면이 왜 기본적으로 초록색인지 궁금해할 것입니다. 사실 야간 투시 장비에는 초록색 화면뿐만 아니라 갈색과 노란색, 또는 파란색과 회색 화면도 있습니다.

야간 투시 장치의 화면이 녹색으로 보이는 이유는 야간 투시 장치의 핵심 부품인 "영상증폭관" 때문입니다. 이 영상증폭관은 수신된 약한 빛을 전자빔으로 변환하여 형광체를 자극함으로써 이미지를 증폭시키고 잔광 효과를 만들어냅니다. 이 형광체는 일반적으로 황화아연으로 만들어지는데, 황화아연은 다른 잔광 효과를 내는 데는 그다지 효과적이지 않고, 잔상이나 화면 깜빡임 현상을 유발할 수도 있습니다.

이 황화아연 형광체는 녹색 빛을 방출합니다. 초기 레이더나 오실로스코프 등을 보면 모두 녹색 화면을 보여주는데, 이는 모두 황화아연 형광체를 사용했기 때문입니다. 그래서 야간 투시경도 보통 녹색인 것처럼 보입니다. 하지만 야간 투시경은 녹색만 사용하는 것이 아니라 백색 형광체도 사용합니다. 백색 형광체를 사용하면 청회색을 띠는 화면이 나타납니다. 이 색상은 흑백 이미지에 더 가깝고, 녹색 형광체와 동일한 이미지 감도를 유지하면서도 명암 대비를 통해 물체 식별 능력을 향상시킬 수 있습니다.