비냉각 적외선 검출기를 기반으로 하는 이중 채널 적외선 탐지 시스템에서, 육플루오로황(SF₆) 가스 누출 감지 시 검출기 온도 변동으로 인한 성능 저하 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서는 열전냉각기(TEC)를 기반으로 한 능동 온도 제어 모듈을 설계 및 통합하여 시스템 안정성을 향상시켰다. 실험 측정과 열장 시뮬레이션을 결합한 방법으로 TEC의 공간 배치를 최적화하였고, PID 알고리즘 기반의 폐루프 온도 제어 시스템을 구축하였다. 실험 결과, 통합된 온도 제어 모듈이 시스템 성능을 크게 향상시켰음을 보여준다: 정상 상태의 회색 표준 편차는 40.87% 감소하였고, 선형 오차는 7.2534%에서 0.6604%로 감소하였으며, 잡음 등가 온도차(NETD)는 14.379 mK에서 11.597 mK로 최적화되어 성능이 19.35% 향상되었다. SF₆ 가스 검출 적용에서 평균 상대 대비도, 신호 대 잡음비, 가스 픽셀 비율은 각각 123%, 56%, 77% 증가하였다. 이 개선 방법은 온도 변동의 영향을 효과적으로 억제하며 기본 이미지 품질 향상과 함께 SF₆ 가스 검출 능력을 크게 강화하여 전력 설비 점검 등 분야에서의 공학적 응용 가능성을 검증한다.

적외선 영상; 육플루오로황; 비냉각 검출기; 온도 제어; 열전냉각기; 이중 채널 시스템