KR20210081697A - 열전소자를 이용한 고열 방지 기능을 갖는 임베디드 일체형 카메라 - Google Patents

열전소자를 이용한 고열 방지 기능을 갖는 임베디드 일체형 카메라 Download PDF

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Abstract

본 발명은 VDS, 낙하물 감지, 사고감지, 역주행 감지, 보행자 침입 등의 도로교통분야; 작업자 이상 행동 감지, 구조 신호 감지, 위험 지역 침입 감지 등의 스마트 팩토리 및 발전소 안전 분야; 폭행 상황 인지, 배회 인물 검지, 보행자 통행량 수집, 얼굴 인식 등의 도시 방범 및 영상 관제 분야; 등 다양한 분야에 적용하기 위한 것으로서, 최근 딥러닝 기술의 발달에 따라 카메라에 임베디드 보드를 탑재한 영상 분석 장비를 제공하고자 하나, 높은 연산량을 요구하는 딥러닝 알고리즘의 특성상 중앙처리장치에서 많은 열이 발생하기 때문에 실제 제품으로 구현하기 어려운 문제를 해결함으로써, 밀폐형이면서도 임베디드 보드 탑재가 용이하도록 구성되는 열전소자를 이용한 임베디드 일체형 카메라에 관한 것이다.

Description

열전소자를 이용한 고열 방지 기능을 갖는 임베디드 일체형 카메라{Embeded camera having a function of preventing high-temperature using thermo electric module}
본 발명은 VDS, 낙하물 감지, 사고감지, 역주행 감지, 보행자 침입 등의 도로교통분야; 작업자 이상 행동 감지, 구조 신호 감지, 위험 지역 침입 감지 등의 스마트 팩토리 및 발전소 안전 분야; 폭행 상황 인지, 배회 인물 검지, 보행자 통행량 수집, 얼굴 인식 등의 도시 방범 및 영상 관제 분야; 등 다양한 분야에 적용하기 위한 것으로서, 최근 딥러닝 기술의 발달에 따라 카메라에 임베디드 보드를 탑재한 영상 분석 장비를 제공하고자 하나, 높은 연산량을 요구하는 딥러닝 알고리즘의 특성상 중앙처리장치에서 많은 열이 발생하기 때문에 실제 제품으로 구현하기 어려운 문제를 해결함으로써, 밀폐형이면서도 임베디드 보드 탑재가 용이하도록 구성되는 열전소자를 이용한 임베디드 일체형 카메라에 관한 것이다.
기존 딥러닝 분석 시스템은 크게 PC 타입과 임베디드 보드 타입으로 구분된다.
딥러닝 알고리즘의 경우 대부분 nvidia사의 cuda 라이브러리를 활용하여 제작하고 있으며, 해당 알고리즘의 경우 딥러닝 연산에 그래픽카드(VGA)가 필수적으로 필요하기 때문에 pc의 형태로 제어기가 제작되는 경우가 대부분이다.
햇빛을 직접적으로 받는 도로, 내부의 열 배출이 힘든 공장이나 발전소 등의 환경에서 높은 연산량을 요구하는 딥러닝 알고리즘을 pc형태의 제어기에 탑재하는 경우 핵심 구성 부품인 cpu와 vga의 고열로 인한 손상 위험이 있다.
따라서 현존하는 대부분 PC 타입의 딥러닝 분석 시스템은 카메라 영상을 센터로 수신한 후에 서버실에 마련된 분석 서버에서 처리하는 방식으로 구현되고 있다.
최근 경량 신경망을 실시간으로 충분히 구동 가능한 임베디드 보드들이 개발되고 있다. 하지만 높은 연산량으로 인한 발열 이슈는 여전하며 방수, 방진 등의 사양을 위해 밀폐된 카메라 함체 내부의 온도 조절이 필요하다.
등록특허 10-1275721(등록일자 2013.06.11)의 '카메라용 다목적 방열 함체'에 개시하고 있는 바와 같이, 종래 카메라 함체 내부의 온도를 조절하는 기술이 개시된 바 있으나, 임베디드 보드 자체의 온도를 측정하고 직접적으로 냉각시켜줄 수 있는 일체형 카메라 시스템에 대한 기술은 개시된 바 없다.
등록특허 10-1275721(등록일자 2013.06.11) 등록특허 10-1326707(등록일자 2013년11월01일) 공개특허 10-2019-0059723(공개일자 2019년05월31일) 공개특허 10-2019-0071947(공개일자 2019년06월25일) 등록특허 10-1935399(등록일자 2018년12월28일) 공개특허 10-2019-0035635(공개일자 2019년04월03일) 등록특허 10-2030628(등록일자 2019년10월02일)
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 임베디드 보드를 활용한 딥러닝 기반 실시간 영상 처리가 가능하며 밀폐형 구조를 통해 외부 먼지/이물질의 유입 차단이 가능하고, 딥러닝 연산에서 발생하는 발열 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 열전 소자 기반 냉각 시스템을 갖춘 임베디드 일체형 카메라를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 감시할 해당 영역의 영상을 실시간 촬영하여 제공하는 카메라와,
상기 카메라의 상부에 설치되는 임베디드 I/O 제어보드와,
상기 카메라의 후단부에 설치되는 메인보드와,
상기 메인보드의 상부에 고정설치되는 제1방열판과,
상기 메인보드와 제1방열판이 이루는 전면을 커버하면서 설치되는 제1팬과,
상기 메인보드와 제1방열판이 이루는 배면을 커버하되, 상기 제1팬 및 제1방열판과 일렬로 배열되도록 설치되는 제2팬과,
상기 제2팬의 후단부에 설치되는 제2방열판과,
상기 제2방열판의 후단부에 설치되되, 상기 제2방열판과 접하여 설치되는 열전소자와,
상기 카메라, 메인보드, 제1팬 및 제2팬의 하부에 형성되어 이들을 지지하되, 정단면의 형상이 '┌┐'의 구조를 이루어 하부에 공기가 순환될 수 있는 통로를 갖는 공기순환통로부와,
상기 카메라, 임베디드 I/O 제어보드, 메인보드, 제1방열판, 제1팬, 제2팬, 제2방열판, 열전소자 및 공기순환통로부 내부에 탑재하는 밀폐형 함체부를 포함하는 열전소자를 이용한 임베디드 일체형 카메라를 제공한다.
본 발명에 따른 열전소자를 이용한 임베디드 일체형 카메라는 다음의 효과를 갖는다.
첫째. 임베디드 보드를 활용한 딥러닝 기반 실시간 영상 처리가 가능하며 밀폐형 구조를 통해 외부 먼지, 이물질의 유입 차단이 가능하고, 딥러닝 연산에서 발생하는 발열 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
둘째. 밀폐형 함체부 내부에 탑재되는, 카메라, 임베디드 I/O 제어보드, 메인보드, 제1방열판, 제1팬, 제2팬, 제2방열판 및 열전소자는 일렬로 배열되고, 또한 밀폐형 함체부의 하단부에 공기 순환을 위한 통로를 비워둠으로써, 유체의 흐름에 의한 냉각이 효과적으로 이루어질 수 있어 밀폐형 카메라 함체 내부의 온도 조절이 손쉽게 이루어질 수 있다.
셋째. 제어보드와 함께 구비된 온도센서를 통해 측정된 온도 또는 임베디드 보드를 통해 측정되는 cpu의 온도가 초기 설정된 임계값을 초과하게 되는 경우에 열전소자가 자동으로 작동되어 밀폐형 카메라 함체 내부의 온도를 떨어뜨림으로써, 딥러닝 알고리즘의 높은 연산량으로 인한 발열 문제를 효과적으로 해소할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라의 전체사시도.
도 2는 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라의 일부를 절개한 전체결합사시도.
도 3은 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라의 전체사시도로서, 밀폐형 함체부와 분리하여 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라를 전방에서 바라본 분해사시도로서, 밀폐형 함체부를 포함하지 않은 도면.
도 5는 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라를 후방에서 바라본 분해사시도로서, 밀폐형 함체부를 포함하지 않은 도면.
도 6은 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라의 측면도로서, 밀폐형 함체부를 포함하지 않은 도면.
도 7은 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라의 정면도로서, 밀폐형 함체부를 포함하지 않은 도면.
도 8은 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라의 밀폐형 함체부 내의 공기의 순환흐름 과정을 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라의 밀폐형 함체부 내의 방열판의 배열상태를 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라를 구성하는 열전소자의 구조를 도시한 도면.
이하, 본 발명에 따른 열전소자를 이용하여 효과적인 쿨링이 가능한 임베디드 일체형 카메라(1)의 구체적인 기술 내용을 도면과 함께 살펴보도록 한다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이,
본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라(1)는 임베디드 보드를 활용한 딥러닝 기반 실시간 영상 처리가 가능하며 밀폐형 구조를 통해 외부 먼지/이물질의 유입 차단이 가능하고, 딥러닝 연산에서 발생하는 발열 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 열전 소자 기반 냉각 시스템을 갖춘 일체형 카메라로서,
감시할 해당 영역의 영상을 실시간 촬영하여 제공하는 카메라(10)와,
상기 카메라(10)의 상부에 설치되는 임베디드 I/O 제어보드(20)와,
상기 카메라(10)의 후단부에 설치되는 메인보드(30)와,
상기 메인보드(30)의 상부에 고정설치되는 제1방열판(40)과,
상기 메인보드(30)와 제1방열판(40)이 이루는 전면을 커버하면서 설치되는 제1팬(50)과,
상기 메인보드(30)와 제1방열판(40)이 이루는 배면을 커버하되, 상기 제1팬(50) 및 제1방열판(40)과 일렬로 배열되도록 설치되는 제2팬(60)과,
상기 제2팬(60)의 후단부에 설치되는 제2방열판(70)과,
상기 제2방열판(70)의 후단부에 설치되되, 상기 제2방열판(70)과 접하여 설치되는 열전소자(80)와,
상기 카메라(10), 메인보드(30), 제1팬(50) 및 제2팬(60)의 하부에 형성되어 이들을 지지하되, 정단면의 형상이 '┌┐'의 구조를 이루어 하부에 공기가 순환될 수 있는 통로를 갖는 공기순환통로부(90)와,
상기 카메라(10), 임베디드 I/O 제어보드(20), 메인보드(30), 제1방열판(40), 제1팬(50), 제2팬(60), 제2방열판(70), 열전소자(80) 및 공기순환통로부(90) 내부에 탑재하는 밀폐형 함체부(100)로 구성된다.
이때, 상기 임베디드 I/O 제어보드(20)는 상기 열전소자(80), 제1팬(50) 및 제2팬(60) 제어 및 불량 감시 기능과, 상기 카메라(10)와 메인보드(30)의 전원 인입제어, 동작상태감시, 오동작상태의 자동복구 기능 및 밀폐형 함체부(100) 온도 감시 기능을 갖는다.
그리고 상기 메인보드(30)는 상기 카메라(10)의 입력 데이터 분석 기능을 갖는다.
이와 같은 기술 구성을 갖는 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라(1)는 주로 외부에 설치되어 장시간 햇빛에 노출되는 환경에 놓이거나, 발전소나 공장 등 외부 공기의 유입이 차단되어야 하는 밀폐 환경 및 딥러닝 기술의 발달에 따라 카메라에 임베디드 보드를 탑재하고자 할 경우 적용이 용이하다.
즉 공기 유입 또는 외부 환경과 차단된 상태에서 장시간 고열이 유지됨에 따라 발생할 수 있는 하드웨어의 이상 초래 등의 문제를 사전에 방지할 수 있는 임베디드 일체형 카메라(1)를 제공한다.
상기 임베디드 일체형 카메라(1)의 밀폐형 함체부(100) 내부에는 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 카메라(10), 임베디드 I/O 제어보드(20), 메인보드(30), 제1방열판(40), 제1팬(50), 제2팬(60), 제2방열판(70) 및 열전소자(80)가 일렬로 배열되어 있으며, 이와 같은 배열 구조로 인해 상기 열전소자(80)에 의해 발생되는 차가운 공기가 제1팬(50) 및 제2팬(60)에 의해 일직선 방향으로 빠르게 흐르면서, 밀폐형 함체부(100) 내부에 장착된 장치들과의 열교환이 효과적으로 이루어짐으로써 냉각효과가 빠르게 나타난다.
또한 상기 임베디드 일체형 카메라(1)를 구성하는 카메라(10), 메인보드(30), 제1팬(50) 및 제2팬(60)의 하부에는 상기 장치 구성들을 지지하면서 정단면의 형상이 '┌┐'의 구조를 이루는 공기순환통로부(90)가 형성되어 있어, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1팬(50) 및 제2팬(60)의 작동으로 전방으로 전달되는 차가운 공기가 정체되지 않고 상기 공기순환통로부(90)를 통해 대류가 일어날 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라(1)는 밀폐형 구조이면서 카메라에 임베디드 보드를 설치하더라도, 밀폐형 함체부(100) 내부에 설치되는 카메라(10), 임베디드 I/O 제어보드(20), 메인보드(30), 제1방열판(40), 제1팬(50), 제2팬(60), 제2방열판(70) 및 열전소자(80)가 일렬로 배열되어, 상기 제1팬(50), 제2팬(60)을 통해 전방으로 전달되는 차가운 공기가 일직선 방향으로 신속하게 전달되면서 장치들과의 빠른 열교환을 통한 냉각 효과를 가지며, 전방으로 이송된 공기는 다시 하부에 형성되어 있는 공기순환통로부(90)를 통해 후방으로 이송됨으로써, 인위적인 대류에 의해 임베디드 I/O 제어보드(20) 및 메인보드(30)에서 발생하는 열을 포함하여 밀폐형 함체부(100) 내의 고열 상태를 신속하게 냉각시키는 효과를 제공할 수 있다.
상기 임베디드 일체형 카메라(1)의 내부 온도를 항상 일정 온도로 유지하기 위하여 상기 열전소자(80)를 상시 가동하게 되는 경우에는 결로 현상이 나타날 수 있다. 또한 이와 같은 결로 현상은 임베디드 일체형 카메라(1)를 구성하는 전기 및 전자장비의 오작동 및 고장이 원인이 될 수 있다.
따라서 열전소자(80)의 가동 시간의 조절이 필요하다.
즉 상기 열전소자(80)의 전원 제어가 필요하며, 이는 임베디드 I/O 제어보드(20) 내에 장착된 CPU의 온도를 측정값 또는 메인보드(30)와 연결되는 온도 센서를 통해 측정되는 내부 온도가 기준 설정값 보다 높을 경우에만 전원을 공급하여 상기 열전소자(80)를 작동시키고, 설정값 이하인 경우에는 전원 공급을 차단하여 작동을 멈춘다.
상기 열전소자란, 열전현상을 이용한 소자로써 열전현상에는 열전발전에 응용되는 Seebeck효과, 열전냉각에 응용되는 Peltier효과와 Thomson효과가 있다. 열전현상은 열에너지와 전기에너지 사이에 상호간의 변환 작용을 말하며, 최초의 열전현상은 1821년 Thomas Johann Seebeck이라는 독일의 물리학자에 의해 발견되었다.
Seebeck효과를 이용하여 열에너지를 전기에너지로 변환하는 열전발전소자와 Peltier효과를 이용하여 전기에너지를 열에너지로 변환하여 한쪽을 냉각 시키는 열전냉각소자의 기능을 하는 것 모두 열전소자라 말한다.
이때 상기 열전소자는 일반적으로 알루미나 기판 제작; 알루미나 기판에 솔더크림 프린팅; p, n-type 소자 배열; 알루미나 상,하판 케이싱; 열전소자 솔더링; 열전소자 제작완료의 제작공정에 따라 제조한다.
이와 같은 기술 구성외에,
온도를 제어하기 위한 기술 구성이 부가된다.
먼저 상기 제1방열판(40) 및 제2방열판(70)은 방열효과를 높이기 위하여, 알루미늄 방열판의 표면을 그래핀 증착한 것을 사용한다.
그리고 제1방열판(40)의 배열 방향은 밀폐형 함체부(100) 내 공기의 흐름방향과 평행하도록 배치한다.
즉 도 9에 도시된 바와 같이, 제1팬(50)과 제2팬(60)에 사이에 위치하는 제1방열판(40)의 배열 방향이 제1팬(50)과 제2팬(60)에 의해 직선 방향으로 흐르는 공기의 흐름방향과 동일한 방향으로 배열되는 것을 확인할 수 있다. 즉 공기의 흐름방향과 평행하도록 제1방열판(40)을 배열한다.
이와 같은 방열판 배열 구조로 인해 열전소자(80)의 흡열부를 통해 냉각된 공기를 제2팬(60), 상기 제1방열판(40) 및 제1팬(50)을 원활하게 거쳐 흐르면서 임베디드 I/O 제어보드(20) 및 메인보드(30)에서 발생하는 열을 단시간 내에 효과적으로 식혀줄 수 있다.
상기 알루미늄 방열판의 표면에 그래핀을 증착하는 이유는 방열효과에 있어, 증착하지 않은 경우에 비해 방열 기능성이 향상되기 때문이다. 더욱 구체적으로는 증착하지 않은 경우와 비교하여 5 ~ 10 ℃의 방열효과의 차이를 갖는다.
상기 그래핀은 벌집 모양의 구조를 한 sp2 결합을 통해 Hexagonal system을 형성하는 단위원자층의 2차원 물질로써 이상적인 2차원의 결정질 특성으로 인해, 무기물의 높은 기계적 성질, 강한 내화학/내열성과 유기물의 낮은 밀도, 기계적 유연상을 동시에 지니고 있다.
상기 그래핀은, 흑연 10 g을 산 용액 200 mL에 첨가한 후, 0 ℃에서 20시간 동안 교반하고, 산화제를 첨가하여 60 ~ 80 시간 동안 교반하여 반응시킨 다음, 증류수를 이용한 세척을 통해 중성화를 이루고, 75 ℃에서 진공건조하여 산화흑연을 제조하고, Ar 분위기에서 7분간 열처리하여 제조된 그래핀을 사용한다.
상기 그래핀의 증착은 그래핀 분산액을 사용하여 이루어진다.
상기 그래핀 분산액은 상기 제조된 그래핀을 물 또는 에탄올에 분산시켜 제조하되, 이때 분산 안전성을 높이기 위하여 분산제를 첨가한다.
상기 분산제의 첨가량은 상기 그래핀과 동 중량비율로 첨가한다.
상기 분산제는 용매에 따라 구분하여 첨가하며,
물(water)의 경우, Sodium dodecyl sulfate 또는 Poly sodium p-styrene sulfonate를 사용한다.
에탄올의 경우, Methyltriethoxysilane, Ethyltreiethoxysilane, Dimethyldiethoxysilane, Phenyltrimethoxysilane, Methyldichlorosilane 또는 Dimethyldichlorosilane를 사용한다.
상기 그래핀 분산액을 이용한 그래핀 증착과정은 다음과 같다.
1. 샌드 페이퍼(Sand paper)를 이용하여 방열판의 표면층에 형성되어 있는 산화피막과 오염물질을 제거한다.
2. 아세톤을 이용하여 5 ~ 15분간 초음파 세척한다.
3. ESC(Electro spray coating) 장치를 이용하여 그래핀 분산액을 100 ~ 300 ㎕/min의 분사속도, 0.2 ~ 1.5 ㎖/㎠의 분사량으로 방열판의 표면에 코팅한다.
4. 코팅 후 방열판을 450 ~ 550 ℃에서 3 ~ 7분간 열처리한다.
이때, 상기 그래핀 분산액은 9.0 ~ 13.2 kV의 전압을 걸어 분산액이 균일하게 퍼지도록 유지하고, 방열판의 온도를 85 ~ 95 ℃를 유지하여 코팅이 균일하게 이루어질 수 있도록 한다.
그리고 도 10에 도시된 바와 같이, 열전소자(80)의 흡열부(801)는 전면에 면접촉을 이루는 제2방열판(70)이 부착형성되고,
발열부(802)는 밀폐형 함체부(100) 내에서 발생하는 열이 외부로 방열되도록 알루미늄 재질의 방열구조체를 이루어 밀폐형 함체부(100)의 후단부 외벽과 맞닿도록 배치한다.
이외에 상기 밀폐형 함체부(100)는 방열기능이 우수하고, 경량성 및 내구성이 뛰어난 재질로 제조되어 밀폐형 함체부(100)에서 발생되는 열이 최대한 빨리 배출됨으로써, 상기 내부 온도의 상승 속도를 최대한 억제하도록 한다.
더욱 상세히는, 상기 밀폐형 함체부(100)는 에폭시와 알루미나의 복합체로 구성되는 것으로서,
에폭시 수지(Epoxy resin) 40.0 ~ 60.0 wt%와,
이미다졸류 또는 제3아민(벤질디메틸아민)인 경화제 0.3 ~ 2.0 wt%와,
알루미나 20.0 ~ 50.0 wt%와,
입자 크기가 200㎚ ~ 2㎛인 수산화마그네슘 또는 수산화알루미늄의 난연재 3.0 ~ 10.0 wt%;로 구성된 혼합물을 100 ~ 115 ℃에서 50 ~ 70 분 동안 1차 경화처리하고, 160 ~ 180 ℃까지 승온시킨 후, 160 ~ 180 ℃에서 50 ~ 70 분 동안 2차 경화처리하여 제조된 것을 사용한다.
상기 밀폐형 함체부(100)는 방열 기능이 뛰어나며, 이는 결정성 에폭시 및 알루미나를 포함하는 재질 특성으로 인한 높은 열전도도를 갖기 때문이다.
상기 에폭시는 결정성 에폭시와 비결정성 에폭시로 구분되며, 본 발명에서는 높은 열전도도를 갖는 결정성 에폭시를 사용한다.
결정성 에폭시의 경우, mesogen 기를 가지고 있어 비결정성 에폭시보다 높은 열전도도 특성을 보이며, 또한 알루미나를 포함하여 밀폐형 함체부(100)를 구성함으로써 높은 열전도도에 의한 방열 특성이 뛰어나다. 즉 밀폐형 구조의 함체 내부의 열을 쉽게 외부로 발산할 수 있다.
이와 같이 제시된 기술 구성을 갖는 본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라는 장시간 햇빛에 노출되는 환경, 발전소나 공장 등 외부 공기의 유입이 차단되어야 하는 구조 및 카메라에 임베디드 보드를 탑재하여 지능형 영상 분석이 가능한 장비에 적용함으로써, 효과적으로 카메라 모듈과 임베디드 보드에서 발생하는 열을 식혀주고 밀폐된 카메라 내부의 공기를 순환하여 외부로 열을 효과적으로 배출하여 밀폐형 함체부(100)의 온도 제어가 용이하도록 한다.
본 발명에 따른 임베디드 일체형 카메라는 임베디드 보드를 활용한 딥러닝 기반 실시간 영상 처리가 가능하며 밀폐형 구조를 통해 외부 먼지/이물질의 유입 차단이 가능하고, 딥러닝 연산에서 발생하는 발열 문제를 효과적으로 해결할 수 있어 산업상 이용가능성이 크다.
1 : 임베디드 일체형 카메라
10: 카메라
20: 임베디드 I/O 제어보드
30: 메인보드
40: 제1방열판
50: 제1팬
60: 제2팬
70: 제2방열판
80: 열전소자
90: 공기순환통로부
100: 밀폐형 함체부

Claims (8)

  1. 감시할 해당 영역의 영상을 실시간 촬영하여 제공하는 카메라(10)과,
    상기 카메라(10)의 상부에 설치되는 임베디드 I/O 제어보드(20)와,
    상기 카메라(10)의 후단부에 설치되는 메인보드(30)와,
    상기 메인보드(30)의 상부에 고정설치되는 제1방열판(40)과,
    상기 메인보드(30)와 제1방열판(40)이 이루는 전면을 커버하면서 설치되는 제1팬(50)과,
    상기 메인보드(30)와 제1방열판(40)이 이루는 배면을 커버하되, 상기 제1팬(50) 및 제1방열판(40)과 일렬로 배열되도록 설치되는 제2팬(60)과,
    상기 제2팬(60)의 후단부에 설치되는 제2방열판(70)과,
    상기 제2방열판(70)의 후단부에 설치되되, 상기 제2방열판(70)과 접하여 설치되는 열전소자(80)와,
    상기 카메라(10), 메인보드(30), 제1팬(50) 및 제2팬(60)의 하부에 형성되어 이들을 지지하되, 정단면의 형상이 '┌┐'의 구조를 이루어 하부에 공기가 순환될 수 있는 통로를 갖는 공기순환통로부(90)와,
    상기 카메라(10), 임베디드 I/O 제어보드(20), 메인보드(30), 제1방열판(40), 제1팬(50), 제2팬(60), 제2방열판(70), 열전소자(80) 및 공기순환통로부(90) 내부에 탑재하는 밀폐형 함체부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고열 방지 기능을 갖는 임베디드 일체형 카메라.
  2. 청구항 1에 있어서,
    밀폐형 함체부(100) 내부에 탑재되는, 카메라(10), 임베디드 I/O 제어보드(20), 메인보드(30), 제1방열판(40), 제1팬(50), 제2팬(60), 제2방열판(70) 및 열전소자(80)는 일렬로 배열되어 상기 열전소자(80)에 의해 발생되는 차가운 공기가 일직선 방향으로 흘러 냉각효과를 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고열 방지 기능을 갖는 임베디드 일체형 카메라.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제1방열판(40) 및 제2방열판(70)은 알루미늄 방열판의 표면을 그래핀 증착하여 제조된 것으로서,
    상기 그래핀 증착은,
    샌드 페이퍼(Sand paper)를 이용하여 방열판의 표면층에 형성되어 있는 산화피막과 오염물질을 제거하는 과정과,
    아세톤을 이용하여 상기 방열판을 5 ~ 15분간 초음파 세척하는 과정과,
    코팅 장치를 이용하여 그래핀 분산액을 100 ~ 300 ㎕/min의 분사속도, 0.2 ~ 1.5 ㎖/㎠의 분사량으로 방열판의 표면에 코팅하는 과정과,
    코팅 후 방열판을 450 ~ 550 ℃에서 3 ~ 7분간 열처리하는 과정을 거쳐 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고열 방지 기능을 갖는 임베디드 일체형 카메라.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    제1방열판(40)은 밀폐형 함체부(100) 내 공기의 흐름방향과 평행하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고열 방지 기능을 갖는 임베디드 일체형 카메라.
  5. 청구항 1에 있어서,
    열전소자(80)는 니켈(Ni) 도금한 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고열 방지 기능을 갖는 임베디드 일체형 카메라.
  6. 청구항 1에 있어서,
    열전소자(80)는 전원 공급 제어에 따른 작동상태가 제어되는 것으로서,
    임베디드 I/O 제어보드(20) 내에 장착된 CPU 온도 또는 메인보드(30)에 연결되어 설치되는 온도센서에 의해 측정된 밀폐형 함체부(100) 내의 온도가 기준 설정값을 초과하게 되는 경우 전원을 공급하여 작동시키고, 그 외의 경우에는 전원 공급을 차단하여 작동을 멈추도록 구성된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고열 방지 기능을 갖는 임베디드 일체형 카메라.
  7. 청구항 1에 있어서,
    열전소자(80)의 흡열부(801)는 전면에 면접촉을 이루는 제2방열판(70)이 부착형성되고,
    발열부(802)는 밀폐형 함체부(100) 내에서 발생하는 열이 외부로 방열되도록 알루미늄 재질의 방열구조체를 이루어 밀폐형 함체부(100)의 후단부 외벽과 맞닿도록 배치되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고열 방지 기능을 갖는 임베디드 일체형 카메라.
  8. 청구항 1에 있어서,
    밀폐형 함체부(100)는 에폭시와 알루미나의 복합체로 구성되는 것으로서,
    에폭시 수지(Epoxy resin) 40.0 ~ 60.0 wt%와,
    이미다졸류 또는 제3아민(벤질디메틸아민)인 경화제 0.3 ~ 2.0 wt%와,
    알루미나 20.0 ~ 50.0 wt%와,
    입자 크기가 200㎚ ~ 2㎛인 수산화마그네슘 또는 수산화알루미늄의 난연재 3.0 ~ 10.0 wt%;로 구성된 혼합물을 100 ~ 115 ℃에서 50 ~ 70 분 동안 1차 경화처리하고, 160 ~ 180 ℃까지 승온시킨 후, 160 ~ 180 ℃에서 50 ~ 70 분 동안 2차 경화처리하여 제조된 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 고열 방지 기능을 갖는 임베디드 일체형 카메라.

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