KR100529181B1 - 방사선량계 및 이를 이용한 방사선 과피폭 방지장치 - Google Patents

방사선량계 및 이를 이용한 방사선 과피폭 방지장치 Download PDF

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Abstract

현장의 방사선 작업자가 방사선 과피폭을 받는 것을 방지하기 위한 방사선 과피폭 방지장치가 개시된다. 상기 과피폭 방지장치는 방사선을 검출하여 검출신호를 생성, 변조하여 무선신호로 송신하는 방사선 검출장치, 휴대용 무선전화기 장착부를 구비하고, 상기 방사선 검출장치에서 송신된 무선신호를 수신하여 방사선량을 산출하고, 산출된 방사선량이 미리 설정된 기준치를 초과하는 경우 자동다이얼링신호를 상기 휴대용 무선전화기로 인가하는 방사선데이터 처리/표시기, 상기 방사선데이터 처리/표시기로부터 자동다이얼링신호가 인가되면 자동다이얼링번호로 미리 등록된 전화번호들로 전화를 걸어 방사선 과피폭 정보를 송신하는 휴대용 무선전화기 및 상기 방사선데이터 처리/표시기와 상기 휴대용 무선전화기를 연결하기 위한 시리얼케이블을 포함하는 구성을 가지며, 현장의 방사선 작업자가 과피폭 사실을 인지하지 못하거나 방사선 피폭을 가볍게 생각하여 과피폭 위험에 처한 상황을 주위의 동료나 현장 감독이나 원격지의 감시자가 인지할 수 있도록 하여 방사선 작업자의 과피폭 사고를 줄일 수 있도록 해준다.

Description

방사선량계 및 이를 이용한 방사선 과피폭 방지장치{Dosimeter and apparatus to prevent excessive exposure to radiation utilizing the same}
본 발명은 방사선량계 및 이를 이용한 방사선 과피폭 방지장치에 관한 것으로, 특히 현장의 방사선 작업자가 방사선 과피폭을 받는 것을 방지하는 데 도움이 되는 방사선량계 및 이를 이용한 방사선 과피폭 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 방사선사고 중 가장 위험한 것은 개인의 생명을 위협하는 방사선 과피폭 사고이다. 대부분의 방사선 과피폭 사고는 현장에서 일하는 방사선작업자가 과피폭이 되고 있음을 즉시 인식하지 못하기 때문에 그 피해가 더욱 심각하다. 현장에서 방사선 작업을 하는 중에 방사선/방사선량을 모니터링 하기 위한 장비로는 개인용 서베이미터(survey meter) 또는 도시미터(dosimeter) 등의 방사선량계 및 보조장치로서 알람모니터 등이 이용된다.
일반적인 방사선량계는 방사선 검출장치와, 방사선 검출장치의 출력 펄스를 계수하고 이를 표시장치에 출력하는 방사선데이터 처리/표시기로 구성된다.
방사선 검출장치는 방사선을 검출하는 검출기와, 검출기의 출력을 일차적으로 증폭하는 전치증폭기(preamplifier)와, 출력을 직접 계수할 수 있을 정도로 증폭하는 비례증폭기(linear amplifier)와 비례증폭기의 출력에 혼재되어 있는 잡음 등의 여러 신호에서 일정한 값 이상의 크기(pulse height)만을 갖는 펄스를 선별하는 파고선별기(discriminator)로 이루어진다. 검출기로는 GM 계수관이 널리 사용된다.
파고선별기에서 선별된 출력은 데이터 수집장치에서 타이머를 이용해 일정시간 계수 되거나 계수율로 나타나게 되며, 이는 측정 목적에 따라 여러 가지 필요한 장치로 인가된다.
이와 같이 방사선 검출장치와 방사선데이터 처리/표시기로 구성된 방사선 측정기는 일반적으로 측정자가 휴대하기 용이하도록 두 장치를 하나로 결합하여 휴대용 측정기로 사용되거나, 원자력 시설에 각기 설치되어 시설의 방사선 감지기로서 사용된다.
상기와 같은 일반적인 방사선량계를 이용하는 경우의 방사선 사고의 일반적인 경위는 방사선량계를 착용하지 않을 때를 제외하고는 방사선량계가 지시하는 값이나 알람모니터의 경보신호를 무시하거나 인지하지 못할 때 발생한다.
본 발명의 목적은 현장에서 작업하는 방사선 작업자가 방사선 측정장비나 경보장치들의 지시나 경보를 무시, 무인지 또는 가볍게 대처하였을 때 동일 팀원이나 감시 감독자, 현장 소장 등의 방사선작업 관계자들에게 자동으로 현장 작업자의 과피폭 관련정보를 전송하여 방사선작업 관계자들이 현장 상황을 파악할 수 있도록 하고, 필요한 조치를 취하여 현장의 방사선 작업자의 방사선 과피폭을 방지할 수 있도록 해주는 방사선 과피폭 방지장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 방사선 과피폭 방지장치에 이용하기에 적합한 방사선량계를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 방사선 과피폭 방지장치는 방사선을 검출하여 전기신호로 증폭하고 정현파로 변조하여 무선신호로 송신하는 방사선 검출장치, 배터리가 장착된 휴대용 무선전화기에 장착되어 상기 배터리로부터 전원을 공급받기 위한 휴대용 무선전화기 장착부와 휴대용 무선전화기로 데이터전송을 위한 무선전화기접속부를 구비하고, 상기 방사선 검출장치에서 송신된 무선신호를 수신하여 디지털 펄스신호로 복조하고, 복조된 펄스신호의 펄스를 카운트하여 방사선량을 산출하고, 산출된 방사선량이 미리 설정된 기준치를 초과하는 경우 자동다이얼링신호를 상기 휴대용 무선전화기로 인가하는 방사선데이터 처리/표시기, 상기 방사선 데이터 처리/표시기와의 접속을 위한 처리/표시기 접속부를 구비하고 상기 방사선데이터 처리/표시기로부터 자동다이얼링신호가 인가되면 자동다이얼링번호로 미리 등록된 전화번호들로 전화를 걸어 방사선 과피폭 정보를 송신하는 휴대용 무선전화기 및 상기 방사선데이터 처리/표시기의 무선전화기 접속부와 상기 휴대용 무선전화기의 처리/표시기접속부를 연결하여 서로 신호를 송수신할 수 있도록 하기 위한 시리얼케이블을 포함하는 구성을 가진다.
상기 방사선데이터 처리/표시기는 상기 휴대용 무선전화기로 상기 산출된 방사선량 데이터를 더 송신하는 것이 바람직하다.
상기 휴대용 무선전화기는 상기 미리 등록된 전화번호들로 전화를 걸어 방사선 과피폭 정보로 상기 산출된 방사선량 데이터를 송신하는 것이 좋다.
상기 방사선 검출장치는 방사선을 검출하는 검출기, 상기 검출기의 출력신호를 증폭하고 증폭된 신호에서 진폭이 일정 이상인 신호만 선별하여 디지털 펄스신호를 출력하는 펄스처리부, 상기 펄스처리부에서 출력되는 디지털 펄스신호에 따른 정현파를 출력하는 FSK변조기, 상기 FSK변조기에서 출력되는 신호를 무선송신하기 위한 무선송신기 및 안테나를 구비하여 구성되고,
상기 방사선데이터 처리/표시기는 상기 방사선 검출장치에서 송신된 무선신호를 수신하기 위한 안테나와 무선수신기, 상기 무선수신기에서 수신된 신호를 디지털 펄스신호로 복조하기 위한 FSK복조기, 상기 FSK복조기에서 복조된 펄스신호의 펄스를 카운터하기 위한 펄스카운터, 펄스카운터에서의 입력신호에 따라 데이터를 처리하여 방사선량 단위로 디스플레이에 표시하도록 하고 주변 구성요소들의 제어신호를 발생하는 마이크로프로세서, 상기 마이크로프로세서에서의 입력신호에 따라 문자를 표시하는 디스플레이, 방사선량 기준치를 입력하여 설정할 수 있도록 하기 위한 키입력부 및 상기 마이크로프로세서에서 필요한 데이터를 저장하는 기억장치 및 휴대용 무선전화기에 장착된 배터리의 단자와 접촉될 수 있는 전원단자들을 구비하고 상기 휴대용 무선전화기에 탈착 가능케 장착할 수 있도록 하기 위한 휴대용 무선전화기 장착부를 구비하여 구성되고, 상기 마이크로프로세서는 산출된 방사선량이 미리 설정된 기준치 이상이면 자동다이얼링신호와 산출된 방사선량 데이터를 발생하고,
상기 휴대용 무선전화기는 배터리를 장착한 상태에서 상기 휴대용 무선전화기 장착부에 장착될 수 있고, 자동다이얼링하기 위한 전화번호를 사용자가 미리 등록할 수 있도록 하고 상기 방사선데이터 처리/표시기에서 자동다이얼링신호가 인가되면 미리 등록된 전화번호로 전화를 걸 수 있도록 하는 프로그램이 설치되어 있으며,
상기 프로그램 데이터를 저장하는 기억장치, 자동다이얼링이 필요한 전화번호 데이터를 입력하여 등록할 수 있도록 하기 위한 키입력부, 필요한 문자나 그림을 표시하기 위한 디스플레이, 상기 전원단자와 접촉되는 배터리단자를 구비하여 상기 방사선데이터 처리/표시기와 자체의 필요한 곳으로 전원을 공급하기 위한 배터리, 음향신호를 출력하기 위한 스피커, 무선신호를 송수신하기 위한 무선신호송수신부와 안테나 및 상기 방사선데이터 처리/표시기에서 자동다이얼링신호가 인가되면 미리 등록된 전화번호로 전화를 걸어 상기 방사선량데이터를 상기 무선신호송수신부와 안테나를 통해 송신하고 디스플레이 등 주변 구성요소들과 연결되어 주변 구성요소들의 제어신호를 발생하는 신호처리부를 구비하여 구성된 것이 좋다.
상기 휴대용 무선전화기에는 함께 일하는 주변 동료들과 방사선작업 관계자들의 전화번화가 자동다이얼링번호로 등록되어 있는 것이 바람직하다.
상기 휴대용 무선전화기에는 자동응답시스템의 전화번호가 자동다이얼링번호로 등록되어 있을 수 있다.
상기 펄스처리부는 상기 검출기의 출력신호를 1차 증폭하는 전치증폭기, 상기 전치증폭기에서 상기 1차 증폭된 신호를 2차 증폭하는 비례증폭기 및 상기 비례증폭기에서 2차 증폭된 신호에서 진폭이 일정 이상인 신호만 선별하여 는 파고선별기를 구비하여 구성된 것이 바람직하다.
상기 휴대용 무선전화기 장착부는 배터리가 장착된 휴대용 무선전화기 본체의 배면에 장착할 수 있도록 상기 배터리가 장착된 휴대용 무선전화기 본체의 배면 모양의 장착홈과 상기 장착홈의 상단 가장자리를 따라 형성된 걸림턱을 구비하고 상기 홈에는 상기 휴대용 무선전화기에 결합된 상태에서 상기 배터리의 단자들에 각각 접촉되어 상기 휴대용 무선전화기의 배터리의 전원을 상기 본체부로 인가하는 전원단자들을 구비하여 구성되고,
상기 휴대용 무선전화기 장착부가 설치되어 있는 상기 방사선데이터 처리/표시기에는 상기 방사선데이터 처리/표시기를 상기 휴대용 무선전화기에 고정할 수 있도록 하기 위한 고정수단이 구비된 것이 좋다.
상기 고정수단은 상기 본체부 상단 일측에 설치되고 내주면에 나선이 형성된 나사공, 하단에 상기 나사공에 체결되는 나선부가 형성된 고리지지부재, 상기 나선부에 결합되어 상기 나사공에 체결된 상기 고리지지부재의 높이를 조정하기 위한 너트 및 상기 고리지지부재 상단에 설치되고 상기 휴대용 무선전화기의 안테나에 걸릴 수 있는 고리를 구비하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 방사선량계는 방사선을 검출하는 검출기, 상기 검출기의 출력신호를 증폭하고 증폭된 신호에서 진폭이 일정 이상인 신호만 선별하여 디지털 펄스신호를 출력하는 펄스처리부, 상기 펄스처리부에서 출력되는 디지털 펄스신호에 따른 정현파를 출력하는 FSK변조기, 상기 FSK변조기에서 출력되는 신호를 무선송신하기 위한 무선송신기 및 안테나를 구비하여 구성된 방사선 검출장치 및 방사선 검출장치에서 송신된 무선신호를 수신하기 위한 안테나와 무선수신기, 상기 무선수신기에서 수신된 신호를 디지털 펄스신호로 복조하기 위한 FSK복조기, 상기 FSK복조기에서 복조된 펄스신호의 펄스를 카운터하기 위한 펄스카운터, 펄스카운터에서의 입력신호에 따라 데이터를 처리하여 방사선량 단위로 디스플레이에 표시하도록 하고 주변 구성요소들의 제어신호를 발생하는 마이크로프로세서, 상기 마이크로프로세서에서의 입력신호에 따라 문자를 표시하는 디스플레이, 방사선량 기준치를 입력하여 설정할 수 있도록 하기 위한 키입력부 및 상기 마이크로프로세서에서 필요한 데이터를 저장하는 기억장치, 휴대용 무선전화기에 장착된 배터리의 단자와 접촉될 수 있는 전원단자들을 구비하고 상기 휴대용 무선전화기에 탈착 가능케 장착할 수 있도록 하기 위한 휴대용 무선전화기 장착부 및 휴대용 무선전화기로 데이터전송을 위한 무선전화기접속부를 구비하여 구성되고, 상기 마이크로프로세서는 산출된 방사선량이 미리 설정된 기준치 이상이면 자동다이얼링신호와 산출된 방사선량 데이터를 발생하여 상기 휴대용 무선전화기로 송신하는 방사선데이터 처리/표시기를 포함하는 구성을 가진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 방사선 과피폭 방지장치의 작동과정을 설명하기 위한 개념도, 도 2는 도 1의 방사선 검출장치의 구성을 설명하기 위한 블록도, 도 3은 도 1의 방사선데이터 처리/표시기의 구성을 설명하기 위한 블록도, 도 4는 도 3의 휴대용 무선전화기의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 방사선 과피폭 방지장치(100)는 방사선 검출장치(110)를 구비한다. 이 방사선 검출장치(110)는 검사원이 방사선을 피폭받기 쉬운 부분에 부착하여 휴대하거나, 작업자가 방사선에 과피폭되기 쉬운 장소나 방사선량 측정이 필요한 부분에 설치된다.
이 방사선 검출장치(110)는 방사선을 검출하는 검출기(112), 검출기(112)에서의 검출신호를 디지털 펄스신호로 출력하기 위한 펄스처리부(114), 펄스처리부(114)에서 변환되어 출력되는 디지털 펄스를 무선으로 송신하기 위한 신호로 변환하기 위한 FSK(frequency shift keying) 변조기(118) 및 변조된 신호를 무선으로 송신하기 위한 무선송신기(120)와 안테나(122)로 이루어진다.
여기에서, 펄스처리부(114)는 검출기(112)에서 출력되는 신호를 1차 증폭하기 위한 전치증폭기(115), 1차 증폭된 신호를 2차 증폭하는 비례증폭기(116) 및 일정 진폭 이상의 펄스신호를 선별하는 파고선별기(117)로 구성된다.
즉, 검출기(112)에서 발생된 방사선 검출신호는 전치증폭기(115)와 비례증폭기(116)에서 증폭된 다음, 파고선별기(117)에서 잡음신호가 제거되어, 최종적으로 뒤에서 설명되는 방사선데이터 처리/표시기(130)의 펄스 카운터(132)에서 계수할 수 있는 정형화된 디지털 펄스로 출력된다.
펄스처리부(114)에서 변환되어 출력되는 디지털 펄스는 무선으로 송신하기 위하여 FSK 변조기(118)에 입력되어 변조된다. FSK 변조기(118)는 펄스처리부(114)에서 출력되는 디지털 입력신호에 따라 두 개의 독립적인 정현파(sine wave)를 발생한다. 예를 들면, 논리 1인 디지털 펄스가 입력되면 2200Hz인 정현파가 출력되고, 논리 0인 디지털 펄스가 입력되면 1200Hz인 정현파가 출력된다. FSK 변조기(118)에서 출력되는 정현파는 무선송신기(120)를 통해 뒤에서 설명되는 방사선데이터 처리/표시기(130)로 송신된다.
도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 방사선 과피폭 방지장치(100)는 방사선데이터 처리/표시기(130)를 구비한다. 이 방사선데이터 처리/표시기(130)는 앞에서 설명한 방사선 검출장치(110)와 함께 방사선량계의 역할을 한다. 이러한 방사선데이터 처리/표시기(130)는 방사선 검출장치(110)에서 무선 송신된 정현파 신호를 수신하기 위한 안테나(134)와 무선수신기(136)를 구비한다. 무선수신기(136)에는 FSK 복조기(138)와 펄스 카운터(132)가 연결되어 있다. FSK 복조기(138)는 수신된 정현파 신호를 계수할 수 있는 원래의 디지털 펄스로 복조하기 위한 것이다. FSK 복조기(138)에서 복조된 디지털 펄스신호는 펄스 카운터(132)에서 계수되고, 계수된 데이터는 마이크로프로세서(140)에서 처리되어 방사선량의 단위로 디스플레이(142)에 표시된다.
마이크로프로세서(140)에는 방사선량계 사용자 또는 관리자가 방사선 기준선량 등의 필요한 데이터를 입력하여 설정할 수 있도록 하기 위한 키입력부(144), 마이크로프로세서(140)의 제어에 따라 필요한 사항을 표시하기 위한 디스플레이(142), 경보신호를 발생하기 위한 경보기(146), 프로그램 데이터와 기준치 데이터 등의 데이터 기억을 위한 기억장치(148), 전원 공급을 위한 전원부(149) 등이 연결되어 있다.
휴대용 무선전화기(170)의 배터리(172) 전원을 이용하는 경우 이 전원부(149)는 없어도 되나, 휴대용 무선전화기(170)에서 분리되어 사용될 수 있고, 또 배터리(172)의 전원이 떨어지는 경우를 대비하여 전원부(149)가 있는 것이 바람직하다.
마이크로프로세서(140)는 계수되어 산출된 방사선량이 설정된 기준치를 초과하는 경우 자동다이얼링신호를 발생하여 휴대용 무선전화기(170)로 송신한다. 이 때, 측정된 방사선량 데이터도 함께 송신되는 것이 바람직하다. 이러한 마이크로프로세서(140)의 제반 기능은 방사선데이터 처리/표시기(130)에 설치된 프로그램을 통해 수행된다.
상기와 같은 방사선데이터 처리/표시기(130)의 본체부(130a) 배면에는 휴대용 무선전화기 장착부(150)가 설치되어 있고, 상단부에 시리얼 케이블(190)을 통해 무선전화기(170)로 자동다이얼링신호, 산출된 방사선량 데이터 등을 보낼 수 있도록 하기 위한 무선전화기접속부(145)가 설치되어 있다.
도 1, 도 3 및 도 4에 나타낸, 휴대용 무선전화기(170)는 무선전화기의 일반적인 기능 외에 방사선데이터 처리/표시기(130)에서 자동다이얼링신호가 인가되면 미리 등록해 둔 주위 동료, 방사선안전관리 담당자, 현장소장, 팀장, 현장 감독자, 자동응답시스템 등의 전화번호로 전화를 걸어 방사선 과피폭과 관련된 정보를 보내는 기능을 구비한다. 이러한 기능은 무선전화기(170)에 설치된 프로그램을 통해 신호처리부(174)에서 수행한다. 휴대용 무선전화기(170)는 신호처리부(174)에 연결되어 주위 동료 등 자동으로 작업자의 과피폭 사항을 알릴 필요가 있는 사람들의 전화번호들 입력하여 등록할 수 있도록 하는 키입력부(176)를 더 구비한다. 그 외에 프로그램이나 기타 필요한 데이터의 저장을 위한 기억장치(178), 전원공급을 위한 배터리(172), 필요한 사항을 표시하기 위한 디스플레이(180), 스피커(182)와 무선신호를 송수신하기 위한 무선신호송수신부(184)와 안테나(186), 방사선데이터 처리/표시기(130)와의 접속을 위한 처리/표시기 접속부(171)가 더 구비된다.
이러한 휴대용 무선전화기(170)에서 일반적인 무선전화기의 기능과 차이 나는 부분은 방사선데이터 처리/표시기(130)로부터 자동다이얼링신호가 인가되면 미리 등록된 전화번호로 전화를 걸어서 작업자의 과피폭과 관련된 정보를 송신하는 것이다. 이러한 기능은 프로그램을 통해 구현될 수 있다.
즉, 방사선 검출장치(110)에서 방사선을 검출하여 검출신호를 증폭하고 펄스화 후 정현파로 변조하여 무선으로 방사선데이터 처리/표시기(130)로 송신하면, 방사선데이터 처리/표시기(130)는 방사선 검출장치(110)에서 송신한 신호를 수신하여 펄스신호로 복조하고 이를 계수하여 마이크로프로세서(140)로 보내면 마이크로프로세서(140)는 방사선량을 산출하여 디스플레이(142)에 표시하는 한편, 미리 설정된 기준치보다 산출된 방사선량이 크면 자동다이얼링신호를 발생하여 산출된 방사선량 데이터와 함께 휴대용 무선전화기(170)로 보낸다. 휴대용 무선전화기(170)는 방사선데이터 처리/표시기(130)로부터 자동다이얼링신호가 인가되면 미리 등록되어 있던 주변 동료나 관리자, 원격 관리자 등의 전화번호들의 전화기(70, 72)들로 순차적으로 전화를 걸어 작업자의 과피폭과 관련된 정보를 알린다. 과피폭과 관련된 정보라 함은 방사선량 데이터 등, 작업자가 방사선 과피폭상태에 있음을 알 수 있는 정보나 기타 서로의 약속에 의한 과피폭 신호에 대한 정보이다.
전화를 받은 사람이 함께 일하는 주변 동료라면 현장에서 즉시 작업자에게 방사선 과피폭 사항을 알려 현장을 벗어나도록 하고, 전화를 받은 사람이 원격지에 있는 사람이라면 즉시 조치를 취할 수 있는 방사선 작업 현장의 주변동료 등에게 전화를 걸어 과피폭 사실을 알린다.
경우에 따라, 자동응답시스템(80)으로도 전화를 걸어 자동응답시스템(80)을 통해 제공되는 무선통신서비스 시스템을 이용할 수 있다. 즉, 휴대용 무선전화기(170)에서 자동응답시스템(80)에 접속하면, 자동응답시스템(80)에서 웹사이트의 URL 정보를 미리 저장하고 있는 정보들 중에서 대응되는 URL을 찾아서 자동응답번호에 부가하고, 자동응답시스템(80)에서 출력된 신호는 WAP(wireless application protocol) 푸시 서버(82)에서 수신되어 미리 설정된 문자메시지, 음성메시지 등에 상기 웹사이트 URL정보를 부가하고, WAP 푸시 서버(82)에서 출력되는 문자메시지 등 및 웹사이트 URL정보를 이동교환국(83, MSC) 및 기지국(84, BSC)을 통하여 주변 동료 등의 휴대용 무선전화기(70, 72)로 단문 메시지 형식으로 송신하는 단문 메시지 스위칭센터(85)를 이용해 단문메시지나 음성메시지를 주변의 동료나 기타 관련자들에게 과피폭 사실을 알릴 수 있다.
또, 기지국(84), 이동교환국(83), 망연동장치(86), WAP게이트웨이 서버(87) 등을 통해 방사선 작업과 방사선 피폭 등을 종합적으로 관리하는 인터넷(88) 상의 메인서버(89)로 방사선 과피폭 관련정보를 보내어 방사선 작업을 원격지에서 종합적으로 관리하는 관리자가 방사선 과피폭 상황을 파악하도록 할 수도 있다.
여기서, IGS(90)은 사용자가 다양한 형태의 서버에 접속할 수 있으며, 다양한 형태의 서버구성을 손쉽게 편집할 수 있는 기능을 제공하는 시스템이다.
상기와 같은 휴대용 무선전화기를 이용하여 무선통신서비스를 이용하는 기술은 특허 제 0414543호 등에 개시되어 있다. 무선통신서비스와 관련된 기술이라면 여기에 개시된 것 외에도 다양한 것이 본 발명에 그대로 적용되어 이용될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 방사선데이터 처리/표시기의 휴대용 무선전화기 장착구조를 나타낸 사시도, 도 6은 도 5 방사선데이터 처리/표시기가 휴대용 무선전화기에 장착된 상태의 사시도, 도 7은 본 발명이 적용된 방사선데이터 처리/표시기의 정면 사시도이다.
도 5 ~ 도 7에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 방사선 과피폭 장치에 이용되는 방사선데이터 처리/표시기(130)는 방사선데이터 처리/표시기 본체부(130a)와 그 배면의 휴대용 무선전화기 장착부(150)를 구비한다. 이 장착부(150)는 휴대용 무선전화기(170)의 배면에 장착할 수 있도록 하기 위한 것으로, 배터리(172)가 장착된 휴대용 무선전화기(170) 본체(170a)의 배면에 장착할 수 있도록 배터리(172)가 장착된 휴대용 무선전화기(170) 본체(170a)의 배면 모양의 장착홈(152)을 구비한다. 장착홈(152)의 측벽(154)들에는 휴대용 무선전화기(170)의 측면에 형성되는 버튼(188)들이 외부로 돌출될 수 있도록 하여 방사선데이터 처리/표시기(130)가 장착된 상태에서도 휴대용 무선전화기(170)의 기능들을 그대로 모두 이용할 수 있도록 하기 위한 구멍(156)들이 형성되어 있다. 이러한 구멍(156)들은 휴대용 무선전화기(170)에 장착된 상태에서 방사선데이터 처리/표시기(130)가 이탈되지 않도록 하는 역할도 한다.
장착홈(152)의 상단부 일측 가장자리를 따라서는 걸림턱(158)이 형성되어 있다. 이 걸림턱(158)은 휴대용 무선전화기(170)의 본체(170a) 끝단에 걸려 이탈되지 않도록 하기 위한 것이다. 걸림턱(158)은 방사선데이터 처리/표시기(130)가 휴대용 무선전화기(170)의 본체(170a)에 끼워져 장착되어 있을 수 있도록 함과 아울러 뒤에서 설명되는 단자들 간의 접촉을 양호하게 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다.
도시된 바와 같이 장착홈(152)에는 전원단자(160)들이 간격을 두고 설치되어 있다. 이 전원단자(160)들은 휴대용 무선전화기(170)에 결합된 상태에서 배터리(172)의 단자(172a)들에 각각 접촉되어 휴대용 무선전화기(170)의 배터리(172)의 전원을 본체부(130a)에서 이용할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본체부(130a)의 상단 일측에는 내주면에 나선이 형성된 나사공이 형성되며, 이러한 본체부(130a)의 나사공에는 방사선데이터 처리/표시기(130a)를 휴대용 무선전화기(170)의 배면에서 보다 안정적으로 고정시킬 수 있도록 하기 위한 고정수단(162)이 설치된다. 고정수단(162)은 휴대용 무선전화기(170)의 안테나(189)에 걸릴 수 있는 고리(163)와 이 고리(163)를 지지하고 하단에 본체부(130a)에 형성되는 나사공에 체결되는 나선부(164)가 형성된 고리지지부재(165)와 나선부(164)에 결합되어 고리지지부재(165)의 높이를 조정하여 고정할 수 있도록 하기 위한 너트(166)를 구비하여 구성되어 있다. 즉, 고리(163)를 휴대용 무선전화기(170)의 안테나(189)에 걸고 아래쪽으로 충분히 내린 다음 걸림턱(158)이 휴대용 무선전화기(170)의 본체(170a)에 걸리게 한 상태에서 고리지지부재(165)를 회전시켜 높이를 충분히 줄인 다음 너트(166)를 잠그면 된다. 이러한 고정수단(162)은 내부 기판의 회로와 연결되어 안테나의 역할을 할 수 있다.
물론, 고리(163)는 고리지지부재(165)에 회동될 수 있도록 장착된다. 고정수단(162)은 다양한 형태로 변형될 수 있는 부분이다.
위에서 설명한 바와 같이 장착부(150)는 별도로 구성하고 본체부(130a)와 그에 대응되는 위치에 각각 체결공을 형성하여 나사부재(167)들을 이용해 교체할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 많이 사용하는 몇 가지 모델의 휴대용 무선전화기(170)의 종류에 따라 그 모델에 적합하게 전원단자(160)의 위치와 장착홈(152)의 크기 등으로 조정하여 여러 개의 장착부(150)를 별도로 구성하여두었다가 필요한 것을 본체부(130a)에 결합하여 사용할 수 있도록 하면 방사선데이터 처리/표시기(130)의 호환성을 높일 수 있다.
이러한 방사선데이터 처리/표시기(130)에는 발광다이오드(168)와 스피커(169)가 더 설치되어 있다. 이 발광다이오드(168)와 스피커(169)는 일종의 경보신호발생부의 역할을 한다.
그리고 본체부(130a) 전면에는 뒤에서 설명되는 제어부에 연결되어 필요한 사항을 표시하는 디스플레이(142)와 기기작동, 입력 등을 위한 버튼(133)과 키(135c) 등이 더 설치될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 방사선데이터 처리/표시기의 분리사시도이다.
도 8에 나타낸 바와 같이 방사선데이터 처리/표시기(130)는 휴대용 무선전화기 장착부(150)와 본체부(130a)를 별도로 구성하여 나사부재(167)와 체결공(137, 139)을 이용해 필요에 따라 교체할 수 있도록 할 수 있다. 이 경우, 본체부(130a)에는 소켓(141)을 형성하고, 장착부(150)의 전원단자(160)에는 전선을 통해 플러그(143)를 설치하여 장착부(150)의 전원단자(160)의 위치에 상관없이 본체부(130a)의 소켓(141)에 연결하여 본체부(130a)에 필요한 전원을 휴대용 무선전화기의 배터리로부터 공급받을 수 있도록 할 수 있다. 이렇게 하는 경우 사용자의 휴대용 무선전화기의 모델에 따라 그 모델에 맞는 장착부(150)를 교체하여 사용할 수 있다.
경우에 따라, RFID 기술을 응용하여 RF태그에서 방사선 관련 데이터를 송신할 수 있고, RF리더에서 그 데이터를 수신할 수 있는 기술이 개발된다면, 무선송신기(120)와 무선수신기(136) 대신에 RF태그와 RF리더를 각각 설치하여 본 발명을 구성할 수 있다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 방사선량계 및 이를 이용한 방사선 과피폭 방지장치는 현장의 방사선 작업자가 과피폭 사실을 인지하지 못하거나 방사선 피폭을 가볍게 생각하여 과피폭 위험에 처한 상황을 주위의 동료나 현장 감독이나 원격지의 감시자가 인지할 수 있도록 하여 방사선 작업자의 과피폭 사고를 줄일 수 있도록 해준다.
도 1은 본 발명에 따른 방사선 과피폭 방지장치의 작동과정을 설명하기 위한 개념도,
도 2는 도 1의 방사선 검출장치의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 도 1의 방사선데이터 처리/표시기의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 4는 도 3의 휴대용 무선전화기의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 5는 본 발명에 따른 방사선데이터 처리/표시기의 휴대용 무선전화기 장착구조를 나타낸 사시도,
도 6은 도 5 방사선데이터 처리/표시기가 휴대용 무선전화기에 장착된 상태의 사시도,
도 7은 본 발명이 적용된 방사선데이터 처리/표시기의 정면 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 방사선데이터 처리/표시기의 분리사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 방사선 검출장치 112 : 검출기
114 : 펄스처리부 118 : FSK변조기
120 : 무선송신기 130 : 방사선데이터 처리/표시기
132 : 펄스카운터 138 : FSK복조기
136 : 무선수신기 140 : 마이크로프로세서
145 : 무선전화기접속부 150 : 무선전화기 장착부
170 : 휴대용 무선전화기 171 : 처리/표시기 접속부
190 : 케이블

Claims (10)

  1. 방사선을 검출하여 전기신호로 증폭하고 정현파로 변조하여 무선신호로 송신하는 방사선 검출장치;
    배터리가 장착된 휴대용 무선전화기에 장착되어 상기 배터리로부터 전원을 공급받기 위한 휴대용 무선전화기 장착부와 휴대용 무선전화기로 데이터전송을 위한 무선전화기접속부를 구비하고, 상기 방사선 검출장치에서 송신된 무선신호를 수신하여 디지털 펄스신호로 복조하고, 복조된 펄스신호의 펄스를 카운트하여 방사선량을 산출하고, 산출된 방사선량이 미리 설정된 기준치를 초과하는 경우 자동다이얼링신호를 상기 휴대용 무선전화기로 인가하는 방사선데이터 처리/표시기;
    상기 방사선 데이터 처리/표시기와의 접속을 위한 처리/표시기 접속부를 구비하고 상기 방사선데이터 처리/표시기로부터 자동다이얼링신호가 인가되면 자동다이얼링번호로 미리 등록된 전화번호들로 전화를 걸어 방사선 과피폭 정보를 송신하는 휴대용 무선전화기; 및
    상기 방사선데이터 처리/표시기의 무선전화기 접속부와 상기 휴대용 무선전화기의 처리/표시기접속부를 연결하여 서로 신호를 송수신할 수 있도록 하기 위한 시리얼케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 과피폭 방지장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 방사선데이터 처리/표시기는 상기 휴대용 무선전화기로 상기 산출된 방사선량 데이터를 더 송신하는 것을 특징으로 하는 방사선 과피폭 방지장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 휴대용 무선전화기는 상기 미리 등록된 전화번호들로 전화를 걸어 방사선 과피폭 정보로 상기 산출된 방사선량 데이터를 송신하는 것을 특징으로 하는 방사선 과피폭 방지장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 방사선 검출장치는 방사선을 검출하는 검출기, 상기 검출기의 출력신호를 증폭하고 증폭된 신호에서 진폭이 일정 이상인 신호만 선별하여 디지털 펄스신호를 출력하는 펄스처리부, 상기 펄스처리부에서 출력되는 디지털 펄스신호에 따른 정현파를 출력하는 FSK변조기, 상기 FSK변조기에서 출력되는 신호를 무선송신하기 위한 무선송신기 및 안테나를 구비하여 구성되고,
    상기 방사선데이터 처리/표시기는 상기 방사선 검출장치에서 송신된 무선신호를 수신하기 위한 안테나와 무선수신기, 상기 무선수신기에서 수신된 신호를 디지털 펄스신호로 복조하기 위한 FSK복조기, 상기 FSK복조기에서 복조된 펄스신호의 펄스를 카운터하기 위한 펄스카운터, 펄스카운터에서의 입력신호에 따라 데이터를 처리하여 방사선량 단위로 디스플레이에 표시하도록 하고 주변 구성요소들의 제어신호를 발생하는 마이크로프로세서, 상기 마이크로프로세서에서의 입력신호에 따라 문자를 표시하는 디스플레이, 방사선량 기준치를 입력하여 설정할 수 있도록 하기 위한 키입력부 및 상기 마이크로프로세서에서 필요한 데이터를 저장하는 기억장치 및 휴대용 무선전화기에 장착된 배터리의 단자와 접촉될 수 있는 전원단자들을 구비하고 상기 휴대용 무선전화기에 탈착 가능케 장착할 수 있도록 하기 위한 휴대용 무선전화기 장착부를 구비하여 구성되고, 상기 마이크로프로세서는 산출된 방사선량이 미리 설정된 기준치 이상이면 자동다이얼링신호와 산출된 방사선량 데이터를 발생하고,
    상기 휴대용 무선전화기는 배터리를 장착한 상태에서 상기 휴대용 무선전화기 장착부에 장착될 수 있고, 자동다이얼링하기 위한 전화번호를 사용자가 미리 등록할 수 있도록 하고 상기 방사선데이터 처리/표시기에서 자동다이얼링신호가 인가되면 미리 등록된 전화번호로 전화를 걸 수 있도록 하는 프로그램이 설치되어 있으며,
    상기 프로그램 데이터를 저장하는 기억장치, 자동다이얼링이 필요한 전화번호 데이터를 입력하여 등록할 수 있도록 하기 위한 키입력부, 필요한 문자나 그림을 표시하기 위한 디스플레이, 상기 전원단자와 접촉되는 배터리단자를 구비하여 상기 방사선데이터 처리/표시기와 자체의 필요한 곳으로 전원을 공급하기 위한 배터리, 음향신호를 출력하기 위한 스피커, 무선신호를 송수신하기 위한 무선신호송수신부와 안테나 및 상기 방사선데이터 처리/표시기에서 자동다이얼링신호가 인가되면 미리 등록된 전화번호로 전화를 걸어 상기 방사선량데이터를 상기 무선신호송수신부와 안테나를 통해 송신하고 디스플레이 등 주변 구성요소들과 연결되어 주변 구성요소들의 제어신호를 발생하는 신호처리부를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 방사선 과피폭 방지장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 휴대용 무선전화기에는 함께 일하는 주변 동료들과 방사선작업 관계자들의 전화번화가 자동다이얼링번호로 등록되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 과피폭 방지장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 휴대용 무선전화기에는 자동응답시스템의 전화번호가 자동다이얼링번호로 등록되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 과피폭 방지장치.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 펄스처리부는 상기 검출기의 출력신호를 1차 증폭하는 전치증폭기, 상기 전치증폭기에서 상기 1차 증폭된 신호를 2차 증폭하는 비례증폭기 및 상기 비례증폭기에서 2차 증폭된 신호에서 진폭이 일정 이상인 신호만 선별하는 파고선별기를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 방사선 과피폭 방지장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 휴대용 무선전화기 장착부는 배터리가 장착된 휴대용 무선전화기 본체의 배면에 장착할 수 있도록 상기 배터리가 장착된 휴대용 무선전화기 본체의 배면 모양의 장착홈과 상기 장착홈의 상단 가장자리를 따라 형성된 걸림턱을 구비하고 상기 홈에는 상기 휴대용 무선전화기에 결합된 상태에서 상기 배터리의 단자들에 각각 접촉되어 상기 휴대용 무선전화기의 배터리의 전원을 상기 본체부로 인가하는 전원단자들을 구비하여 구성되고,
    상기 휴대용 무선전화기 장착부가 설치되어 있는 상기 방사선데이터 처리/표시기에는 상기 방사선데이터 처리/표시기를 상기 휴대용 무선전화기에 고정할 수 있도록 하기 위한 고정수단이 구비된 것을 특징으로 하는 방사선 과피폭 방지장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 고정수단은 상기 본체부 상단 일측에 설치되고 내주면에 나선이 형성된 나사공, 하단에 상기 나사공에 체결되는 나선부가 형성된 고리지지부재, 상기 나선부에 결합되어 상기 나사공에 체결된 상기 고리지지부재의 높이를 조정하기 위한 너트 및 상기 고리지지부재 상단에 설치되고 상기 휴대용 무선전화기의 안테나에 걸릴 수 있는 고리를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 방사선 과피폭 방지장치.
  10. 방사선을 검출하는 검출기, 상기 검출기의 출력신호를 증폭하고 증폭된 신호에서 진폭이 일정 이상인 신호만 선별하여 디지털 펄스신호를 출력하는 펄스처리부, 상기 펄스처리부에서 출력되는 디지털 펄스신호에 따른 정현파를 출력하는 FSK변조기, 상기 FSK변조기에서 출력되는 신호를 무선송신하기 위한 무선송신기 및 안테나를 구비하여 구성된 방사선 검출장치; 및
    방사선 검출장치에서 송신된 무선신호를 수신하기 위한 안테나와 무선수신기, 상기 무선수신기에서 수신된 신호를 디지털 펄스신호로 복조하기 위한 FSK복조기, 상기 FSK복조기에서 복조된 펄스신호의 펄스를 카운터하기 위한 펄스카운터, 펄스카운터에서의 입력신호에 따라 데이터를 처리하여 방사선량 단위로 디스플레이에 표시하도록 하고 주변 구성요소들의 제어신호를 발생하는 마이크로프로세서, 상기 마이크로프로세서에서의 입력신호에 따라 문자를 표시하는 디스플레이, 방사선량 기준치를 입력하여 설정할 수 있도록 하기 위한 키입력부 및 상기 마이크로프로세서에서 필요한 데이터를 저장하는 기억장치, 휴대용 무선전화기에 장착된 배터리의 단자와 접촉될 수 있는 전원단자들을 구비하고 상기 휴대용 무선전화기에 탈착 가능케 장착할 수 있도록 하기 위한 휴대용 무선전화기 장착부 및 휴대용 무선전화기로 데이터전송을 위한 무선전화기접속부를 구비하여 구성되고, 상기 마이크로프로세서는 산출된 방사선량이 미리 설정된 기준치 이상이면 자동다이얼링신호와 산출된 방사선량 데이터를 발생하여 상기 휴대용 무선전화기로 송신하는 방사선데이터 처리/표시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선량계.
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