파이버스코프

파이버스코프(fiberscope)는 한쪽 끝에 렌즈가 있고 다른 쪽 끝에 접안렌즈 또는 사진기가 있는 유연한 광섬유 다발이다. 기계 내부, 자물쇠, 인체 등 작고 접근하기 어려운 장소를 검사하고 탐색하는 데 사용된다.

 역사 
광섬유를 가능하게 하는 원리인 굴절에 의한 빛의 유도는 1840년대 초 파리에서 다니엘 콜라돈과 자크 바비네에 의해 처음 시연되었다. 그 후 1930년, 독일 의대생 하인리히 람은 광섬유 다발을 모아 이미지를 전달하는 최초의 사람이 되었다. 이러한 발견은 내시경과 파이버스코프의 발명으로 이어졌다.
1960년대에 내시경은 구부러져도 빛을 전달할 수 있는 유연한 재료인 유리섬유로 업그레이드되었다. 이것은 사용자에게 실시간 관찰 기능을 제공했지만 사진을 찍을 수는 없었다. 1964년에 최초의 위장 카메라였던 파이버스코프가 발명되었다. 내시경에 카메라가 장착되어 사진을 찍을 수 있었던 것은 처음이었다. 이 혁신은 더 면밀한 관찰과 더 정확한 진단으로 이어졌다.

 광학 
파이버스코프는 수많은 광섬유 케이블로 구성된 광섬유 다발 과학을 활용하여 작동한다. 광섬유 케이블은 광학적으로 순수한 유리로 만들어지며 사람의 머리카락만큼 가늘다. 광섬유 케이블의 세 가지 주요 구성 요소는 다음과 같다.
 코어 – 고순도 유리로 만들어진 중심부
 클래딩 – 빛이 새는 것을 방지하는 코어를 둘러싼 외부 재료
 버퍼 코팅 – 보호 플라스틱 코팅
다음은 파이버스코프에 사용되는 두 가지 유형의 광섬유 다발이다.
조명 다발 – 렌즈 앞 영역으로 빛을 전달하도록 설계됨
이미징 다발 – 렌즈에서 접안렌즈로 이미지를 전달하도록 설계됨

 전반사 
광섬유 케이블은 정보를 전달하기 위해 전반사를 사용한다. 빛이 한 매질에서 다른 매질로 이동할 때 굴절된다. 빛이 밀도가 낮은 매질에서 밀도가 높은 매질로 이동할 때 법선에서 멀어지면서 굴절된다. 빛이 밀도가 높은 매질에서 밀도가 낮은 매질로 이동할 때는 그 반대가 적용된다. 광 케이블에서는 빛이 밀도가 낮은 클래딩(굴절률이 낮음)에서 지속적으로 반사되어 밀도가 높은 유리 코어(굴절률이 높음)를 통과한다. 이는 코어 표면이 완벽한 거울처럼 작용하고 빛의 각도가 항상 임계각보다 크기 때문에 발생한다.

 구성 요소 
접안렌즈 – 이미징 다발에 의해 다시 전달된 이미지를 확대하여 사람의 눈으로 볼 수 있게 한다.
이미징 다발 – 이미지를 접안렌즈로 전송하는 유연한 유리 섬유의 연속적인 가닥이다.
원위 렌즈 – 이미지를 찍어 작은 이미징 다발에 초점을 맞추는 마이크로 렌즈의 조합이다.
조명 시스템 – 광원에서 대상 영역으로 빛을 전달하는 광섬유 조명 가이드이다.
굴절 시스템 – 사용자가 원위 렌즈에 직접 부착된 파이버스코프 굽힘 부분의 움직임을 제어하는 기능이다.
파이버스코프 본체 – 한 손으로 작동하는 데 도움이 되도록 설계된 제어 부분이다.
삽입 튜브 – 파이버스코프 길이의 대부분을 차지하며 내구성이 뛰어나고 유연하게 만들어진다. 이는 광섬유 다발과 굴절 케이블을 보호한다.
굽힘 부분 – 파이버스코프의 가장 유연한 부분으로, 삽입 튜브를 원위 관찰 부분에 연결한다.
원위 부분 – 조명 및 이미징 광섬유 다발의 끝점이 있는 곳이다.

 의료 적용 
파이버스코프는 의사와 외과 의사가 큰 절개를 하지 않고도 환자의 신체 문제를 검사하는 데 도움이 되는 도구로 의료 분야에서 사용된다. 이 절차를 내시경 검사라고 한다. 의사들은 환자의 장기가 감염되었거나 손상되었거나 암에 걸렸다고 의심할 때 이를 사용한다. 검사하는 신체 부위에 따라 다양한 유형이 있다. 다음을 포함한다.
 관절경 검사 – 관절
 기관지경 검사 – 폐
 대장내시경 – 대장
 방광경 검사 – 방광
 소장내시경 검사 – 소장
 자궁경 검사 – 자궁
 복강경 검사 – 복부/골반
 후두경 검사 – 후두(성대)
 종격동경 검사 – 폐 사이 영역
 상부위장관 내시경 검사 – 식도 및 상부 위장관

모든 의료 기술에는 잠재적인 위험이 있지만, 내시경 검사에 파이버스코프를 사용하는 것은 감염 및 출혈 위험이 매우 낮다.

 기타 적용 
자물쇠공은 파이버스코프를 사용하여 핀 텀블러 록의 핀 위치를 확인한다. 기술자와 검사관은 파이버스코프를 사용하여 기계를 분해하지 않고도 기계 내부를 들여다본다. 파이버스코프는 군대 또는 경찰 용도로 문 아래나 모퉁이 주변을 확인하거나 감시 또는 수색정찰을 수행하는 데 사용될 수도 있다.

 대중 매체에서 
 1982년 영화 SAS 특공대는 특수공군에 대한 이야기로, 대테러 활동에서 파이버스코프의 사용을 묘사했다.
 파이버스코프는 레인보우 식스, 스플린터 셀, SWAT, 레디 오어 낫, 도어 키커스와 같은 전술 슈팅 게임에서 중요한 도구로, 플레이어의 위치를 드러내거나 적의 공격에 노출되지 않고 문 아래나 모퉁이 주변을 확인하는 데 사용된다.

 같이 보기 
 보어스코프
 내시경
 율렉사이트 또는 "TV 암석", 자연 발생 섬유 다발
 몰래카메라 (방송 제작 기법)

 각주 

분류:의료 장비
분류:섬유광학
분류:광학 기기
분류:덴마크의 발명품
분류:내시경