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출처 과학잡학사전

전자 체온계

다른 표기 언어 Electronic medical thermometer , 電子體溫計

이제 대부분의 가정이나 병원에서는 전자식 체온계를 사용한다. 그만큼 빠르고 편리하고 수은을 사용한 체온계보다 안전하기 때문인데, 최근에는 기다리는 시간이 거의 없이 바로 체온을 알려주는 귀 체온계가 대세를 이루고 있다.

요즘에는 그다지 쉽게 볼 수 없지만, 예전에는 체온계라고 하면 수은 체온계를 의미했다. 이 체온계는 수은의 열팽창을 이용해서 체온을 측정하는 온도계다. 다른 온도계와 달리 체온계는 왜 수은을 사용했을까. 그 이유는 수은의 표면 팽창력이 강하기 때문이다. 수은조(水鎭槽, 수은이 들어 있는 부분)와 모세관은 매우 가는 관으로 연결되어 있다. 이것을 유점(留点)이라고 하는데, 이 점을 통과해서 모세관으로 나온 수은은 강한 표면장력 때문에 원래의 수은조로 돌아갈 수 없게 된다. 깨졌을 때 위험한데도 불구하고 수은을 사용한 이유가 여기에 있다. 즉 체온 측정 후에 공기 중에 노출되더라도 온도 표시가 내려가지 않는다. 온도 표시를 원래대로 되돌리려면 털어내듯 흔들어 강제로 힘을 가해야만 한다. 수은 체온계의 단점은 인체에 해로운 수은을 사용하고, 깨지기 쉽고, 측정 시간이 10분 정도로 오래 걸린다는 점이다. 어린아이나 환자가 10분간 가만히 있으려면 힘드니 말이다.

전자 체온계

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전자 체온계는 수은 체온계의 이러한 불편함을 극복하기 위해 탄생했다. 전자 체온계의 경우 온도 센서로 온도에 따라 전기저항이 크게 변하는 서미스터(thermistor)를 이용하므로, 저항을 재면 온도를 알 수 있다. 또한 서미스터는 망가지더라도 금전적인 손해만 있을 뿐 인체에는 아무런 해가 없다. 대부분의 전자 체온계에는 예측 기능이 들어 있다. 1분 정도 측정하면 그 온도의 상승 곡선으로부터 마이크로컴퓨터가 체온을 예측하는 기능이다. 따라서 수은 체온계처럼 오랜 시간 기다리지 않아도 된다.

전자 체온계는 더욱 발전해 최근에는 귀 체온계가 인기를 끌고 있다. 이 또한 전자 체온계의 일종인데, 고막과 그 주변에서 나오는 적외선을 측정한다. 장점은 체온을 재는 데 불과 몇 초밖에 걸리지 않는다는 점이다. 귀에 살짝 넣고 측정 버튼만 누르면 된다. 이렇게 발전하게 된 원리는 온도 센서로는 접촉하지 않아도 순간적으로 측정할 수 있는 서모파일(thermopile, 열전기 더미로 여러 개의 열전기쌍을 직렬로 연결한 장치)을 응용했기 때문이다.

귀 체온계는 본체의 탐침을 귓 입구에 넣어서 체온을 잰다. 고막 근처는 외부 공기 등의 영향을 거의 받지 않기 때문에 체온이 안정되게 나타난다. 하지만 귀에 삽입하는 방향, 깊이 등의 조건에 따라 측정치가 쉽게 달라질 수 있다. 따라서 측정할 때에는 센서가 고막에서 나오는 적외선을 바로 감지할 수 있도록 귀를 살짝 당겨서 외이도와 일직선이 되도록 하면 정확한 체온을 측정할 수 있다.

수은 체온계의 원리

수은조와 모세관을 잇는 곳에는 '유점'이 있다. 이곳에서 한번 모세관으로 나온 수은은 원래 장소로 되돌아갈 수 없다. 따라서 온도 표시가 변하지 않는 것이다. 수은을 수은조에 되돌리기 위해서는 체온계를 여러 번 계속해서 흔들어야 한다.

수은 체온계의 원리

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전자 체온계의 원리

온도 센서에 서미스터를 이용해서 온도 변화를 전기저항의 변화로 감지한다.

전자 체온계의 원리

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예측 기능으로 측정 시간을 단축

전자 체온계는 약 1분 만에 체온을 잴 수 있다. 왜냐하면 10분 후의 체온(평균)을 예측할 수 있기 때문이다.

겨드랑이 밑 온도 변화 모델

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와쿠이 요시유키 집필자 소개

1950년 도쿄에서 태어났다. 도쿄 교육대학(현 츠쿠바대학) 수학과를 졸업한 후, 치바 현립 고등학교에서 교편을 잡았다. 현재는 고등학교에서 수학을 가르치는 한편, 컴퓨터를 활용한 교육법과 통계..펼쳐보기

와쿠이 사다미 집필자 소개

1952년 도쿄에서 태어났다. 도쿄대학 이학계 연구과 석사 과정을 수료한 후 후지쯔에 입사했다. 그 후 가나가와 현립 고등학교의 교원을 거쳐 과학 저술가로 독립했다. 현재는 서적과 잡지 집필을 ..펼쳐보기

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과학잡학사전 | 저자와쿠이 요시유키, 와쿠이 사다미 | cp명어젠다 도서 소개

가전제품에서 첨단기기, 친근한 가정용품에 이르기까지 우리가 평소 자주 사용하는 물건에서 의아하게 생각했던 소박한 과학적 의문점들을 그림을 이용해 쉽고 재미있게 설명하고..펼쳐보기

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