KR100859239B1 - 평면광 변환 장치 및 이를 포함하는 유동 시스템 - Google Patents

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Abstract

유동관 내부를 흐르는 유체 거동을 측정하는 평면광 변환장치 및 이를 포함하는 유동 시스템이 개시된다. 본 발명의 유동 시스템은 유체를 이송하는 유체 이송유닛과, 유체가 흐르도록 구동하는 유체 구동유닛과, 평면광을 유체에 제공하는 평면광 변환유닛 및 평면광에 의해 비춰진 유체를 촬영하는 촬영유닛을 포함한다. 원형빔으로 제공되는 빛을 슬릿빔으로 변환하는 평면광 변환유닛은 유동 시스템 내 임의 위치에 장착되어, 유동 관찰영역에 선명하고 균일한 강도의 평면광을 투사함으로써, 복잡한 구조물이 내재된 유동 시스템 내부의 심층부 유체거동 측정을 가능하게 하고, 또한 평면광의 두께를 용이하게 변화시킴으로써 보다 넓은 범위의 유속을 측정할 수 있다.
Figure R1020060135623
평면광, 굴절, 렌즈, 경로, 슬릿, 촬영

Description

평면광 변환 장치 및 이를 포함하는 유동 시스템{PLANE LIGHT TRANSFORMATION APPARATUS AND FLOW SYSTEM HAVING THE SAME}
도 1 및 도 2는 종래의 평면광 변환장치를 이용하여 유동 시스템의 심층부에 평면광을 제공하는 장면을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 유동 시스템을 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 평면광 변환장치를 설명하기 위해 도시한 개념도이다.
도 5는 도 4의 A - A’ 부분을 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4의 B - B’부분을 도시한 단면도이다.
도 7은 도 4의 C - C’부분을 도시한 단면도이다.
도 8은 렌즈 구성에 따른 빔 분포의 차이를 설명한 개념도이다.
도 9는 유동 시스템의 심층부에서의 유체의 거동을 촬영한 사진이다.
도 10은 유동 시스템의 다른 실시예로써, 이송유닛 케이스 외부에 광원 발생부가 위치하는 경우를 도시한 개략도이다.
도 11은 유동 시스템의 또 다른 실시예로써, 유체 이송유닛의 케이스 외부에 광원부가 위치하는 경우를 도시한 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 ：유동 시스템 100：유체 이송유닛
110：유동관 120：이송유닛 케이스
150：측정영역 200：유체 구동유닛
300：평면광 변환유닛 310：광원 케이스
320：광원 발생부 322：제1 빔
330：제1 굴절부 332：제2 빔
340：경로 전환부 342：제3 빔
350：제2 굴절부 352：평면광
400：촬영유닛
본 발명은 유체 거동을 측정하는 평면광 변환장치 및 이를 포함하는 유동 시스템에 관한 것으로서, 보다 더 자세히 설명하면, 평면광을 유체에 제공하여 복잡한 유동 시스템의 심층부에서의 유동측정이 가능하고, 보다 넓은 범위의 유속을 측정할 수 있는 평면광 변환장치 및 이를 포함하는 유동 시스템에 관한 것이다.
주로 유체 유동 시스템에서 유체의 거동을 측정하기 위해 비접촉식 광학기법을 이용한 입자영상유속측정장치(PIV, Particle Image Velocimeter)를 사용한다. 즉, 입자영상유속측정장치는 부유입자가 존재하는 유동체 내 측정영역에 평면광을 투사시키고, 평면광에 의해 비추어진 부유입자를CCD(Charge Coupled Device) 카메 라가 일정 시간 간격으로 연속 촬영하여 입자의 유동을 분석하는 유속측정장치이다.
도 1 및 도 2는 종래의 평면광 변환장치 이용하여 유동 시스템의 심층부에 평면광을 제공하는 장면을 도시한 개략도이다.
이에 도시한 바와 같이, 종래의 유속측정장치(4)는 유체의 거동을 측정하기 위해 평면광을 제공하는 암 형태의 시트 빔 발생기(Sheet Beam Generator)(5)와, 상기 시트 빔 발생기(5)에서 나온 평면광을 측정영역(Ⅰ, Ⅱ)으로 제공하는 광원부(7) 및 상기 시트 빔 발생기(5)에 의해 비춰진 유체를 촬영하는 CCD 카메라(3)를 포함한다.
일반적으로 유동 시스템(8)은 내부에 복수개의 유동관(1)을 포함하고 있으며, 상기 유동관(1) 내부 또는 외부에는 유체가 흐르고 있다. 이에 해당되는 유동 시스템으로 열교환기, 원자로심, 증기발생기 등이 있다. 한편, 이와 같은 상기 유동 시스템(8) 내부에는 복잡한 구조물이 존재하므로 PIV를 이용한 유동측정 시 이들 구조물로 인해 평면광의 투사경로가 차단되어 심층부의 유동 영역에 대한 측정을 불가능하게 한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 간혹 유동 측정영역의 해당 구조물들을 투명재질로 제작하고, 또한 작동유체를 투명재질과 광학적 굴절률이 동일한 물질로 채워 유동측정을 수행하기도 한다. 그러나 이러한 방법은 비용이 많이 들고 대체 작동유체의 선정이 까다로우며 때로는 독성을 띠고 있어 환경 등 여러 가지 문제점을 야기한다. 또한 외부투사방식의 상용 암(arm)형 장치는 광폭의 조절에 제한이 있어 다양한 범위의 유동속도에 대한 적용성이 떨어지며 투사거리가 멀어지면 빔강도가 떨어지는 문제점을 안고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 복잡한 구조물이 내재된 유동 시스템의 심층부를 관측하여 유체의 거동상태를 파악할 수 있는 평면광 변환장치 및 이를 포함하는 유동 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 평면광의 두께를 조정하여 넓은 범위의 유속을 측정할 수 있는 평면광 변환장치 및 이를 포함하는 유동 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 평면광을 유체의 거동 측정영역으로 집중 투사하여 빔강도를 강하게 유지함과 동시에 투사영역의 빔 강도를 균일하게 할 수 있는 평면광 변환장치 및 이를 포함하는 유동 시스템을 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 유동 시스템은 유체 이송유닛, 유체 구동유닛, 평면광 변환유닛 및 촬영유닛을 포함한다.
상기 유체 이송유닛은 적어도 하나 이상의 유동관이 형성되고, 상기 유동관의 내외부로 유체가 이송할 수 있다. 상기 유체 구동유닛은 상기 유체 이송유닛의 일측에 결합되어 상기 유체가 상기 유체 이송유닛 내에서 원활히 흐르도록 도와준다. 상기 평면광 변환유닛은 광원 케이스, 광원 발생부, 제1 굴절부, 경로 전환부 및 제3 굴절부를 포함한다.
상기 광원 케이스는 유동관의 일측에 배치될 수 있다. 한편, 상기 유동관은 원통형 및 광원 케이스는 원통형으로 형성되어 서로 나란히 배치될 수 있다. 상기 광원 발생부는 상기 광원 케이스 내부로 제1 빔을 제공할 수 있으며, 상기 제1 빔은 원형빔으로 형성될 수 있다. 상기 제1 굴절부는 상기 광원 케이스 내부에서 상기 제1 빔의 진행경로상에 위치하여 상기 제1 빔을 슬릿한 형상의 제2 빔으로 변환할 수 있으며, 상기 경로 전환부는 상기 광원 케이스 내부에서 상기 제2 빔의 진행경로상에 위치하여 상기 제2 빔의 경로를 변경하여 제3 빔으로 변환할 수 있다. 그리고, 상기 제2 굴절부는 상기 광원 케이스 내부에서 상기 제3 빔의 진행 경로상에 위치하여 제3 빔을 상기 평면광으로 변환할 수 있다.
상기 제1 굴절부 및 제2 굴절부는 실린드리컬 렌즈(cylindrical lens)로 형성가능하고, 상기 경로 전환부는 프리즘으로 형성할 수 있다. 상기 경로 전환부에서 상기 제2 빔이 도달하는 면은 상기 제2 빔의 진행 경로상에 대해 일정 각도 기울어져 형성될 수 있으며, 기울어진 각도는 대략 45도 정도이다.
또한, 본 발명의 평면광 변환장치는 광원 케이스와, 상기 광원 케이스로 제1 빔을 제공하는 광원 발생유닛 및 상기 광원 케이스 내부에 위치하여 상기 제1 빔을 평면광으로 변환하는 평면광 변환유닛을 포함한다.
상기 평면광 변환유닛은 상기 제1 빔의 진행 경로상에 위치하여 상기 제1 빔을 슬릿한 형상의 제2 빔으로 변환하는 제1 굴절부와, 상기 제2 빔의 진행 경로상에 위치하여 상기 제2 빔의 경로를 변경하여 제3 빔으로 변환하는 경로 전환부 및 상기 제3 빔의 진행 경로상에 위치하여 상기 제3 빔을 상기 평면광으로 변환하는 제2 굴절부를 포함한다.
상기 제1 굴절부 및 제2 굴절부는 실린드리컬 렌즈로 형성되고, 상기 제1 굴절부의 직경이 상기 제2 굴절부의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 굴절부는 적어도 하나이상으로 형성되어 상기 광원 케이스의 내측면에 접촉하여 배열될 수 있다.
상기 경로 전환부는 프리즘으로 형성되고, 상기 제2 빔이 도달하는 면이 상기 제2 빔의 경로선상에 대해 일정 기울기로 기울어져 형성될 수 있다. 상기 기울기는 대략 40 내지 50도 정도가 바람직하다.
상기 광원 발생유닛은 상기 광원 케이스의 외측에 위치할 수 있으며, 또한 유동 시스템의 케이스 외측에 위치할 수도 있다. 상기 광원 발생유닛이 상기 유동 시스템의 케이스 외측에 위치할 때, 상기 유동 시스템의 케이스와 상기 광원 케이스는 상기 광원 발생유닛으로부터 제공되는 상기 제1 빔을 상기 광원 케이스 내부까지 도달하도록 하기 위해 상기 제1 빔의 경로상을 포함하는 일정 부분이 투명하게 형성될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 언급되는 유동 시스템은 열교환기, 원자로심 또는 증기 발생기와 같은 유체가 흐르는 시스템에 대해서 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 유동 시스템을 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명의 평면 광 변환장치를 설명하기 위해 도시한 개념도이다. 이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 유동 시스템(10)은 유체 이송유닛(100), 유체 구동유닛(200), 평면광 변환유닛(300) 및 촬영유닛(400)을 포함한다.
상기 유체 이송유닛(100)은 외관을 형성하는 이송유닛 케이스(120)과, 상기 이송유닛 케이스(120) 내부에 적어도 하나이상으로 형성된 유동관(110)을 포함한다. 상기 유동관(110)은 유체가 이송되는 통로를 제공할 수 있다. 상기 유동관(110)들은 개별적으로 형성될 수 있으며, 서로 연결되어 일체로 결합될 수도 있다.
상기 유체 구동유닛(200)은 상기 유체 이송유닛(100)의 일측에 결합된다. 상기 유체 구동유닛(200)은 펌프, 압축기, 노즐, 밸브와 같은 유체의 흐름을 조절하거나, 상기 유체로 에너지를 제공하거나 또는 에너지를 얻을 수 있는 유닛을 의미한다.
상기 평면광 변환유닛(300)은 도 4에서 보는 바와 같이 광원 케이스(310), 광원 발생부(320), 제1 굴절부(330), 경로 전환부(340) 및 제2 굴절부(350)를 포함한다.
상기 광원 케이스(310)는 상기 유동관(110)과 유사한 모양으로 형성되고, 상기 유동관(110)들 사이에 배치된다. 상기 광원 발생부(320)는 상기 광원 케이스(310) 내부에 위치하여 제1 빔(322)을 제공할 수 있다. 상기 광원 발생부(320)은 레이저 빔을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서는 상기 광원 발생부(320)가 레이져 빔을 사용할 수 있으며, 다른 실시예에서는 광원 발생부에 광섬유가 연결되어 구조가 복잡한 형상의 광원 케이스에 대해서도 원하는 지점에 제1 빔을 제공할 수 있다. 또한 상기 광원 발생부(320)는 상기 광원 케이스(310)의 외측에 위치될 수 있다.
상기 제1 굴절부(330)는 상기 광원 케이스(310)의 내부에 배치되고 상기 제1 빔(322)의 진행 경로상에 형성된다. 상기 제1 굴절부(330)에 의해 상기 제1 빔(322)은 슬릿한 형상의 제2 빔(332)으로 변환된다. 이러한 상기 제1 굴절부(330)는 한 개 이상의 실린드리컬 렌즈를 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 슬릿빔 단면의 폭(w) 및 두께(s) 사양은 상기 제 1 굴절부(330)의 구성에 의하여 일차적으로 결정된다. 상기 제 1 굴절부(330)는 상기 경로 전환부(340)의 위치를 기준으로 빔 경로상에서 전후로 이동하여 이격거리(L1)를 조절함으로써 슬릿빔 단면의 폭(w) 및 두께(s) 사양을 이차적으로 결정할 수 있다. 이격거리(L1)의 조절은 수동 혹은 모터에 의하여 제어할 수 있다.
상기 경로 전환부(340)는 상기 광원 케이스(310)의 내부에 배치되고 상기 제2 빔(332)의 진행 경로상에 형성된다. 상기 경로 전환부(340)는 상기 제2 빔(332)을 도달하는 면이 기울어져 형성된다. 상기 경로 전환부(340)가 기울어진 각도는 45 도 정도가 적당하며, 상기 기울기를 통해 상기 제2 빔(332)이 상기 광원 케이스(310)의 측면에 수직하도록 외부로 방사될 수 있다. 상기 경로 전환부(340)에 의해 상기 제2 빔(332)은 경로가 바뀌어 제3 빔(342)으로 변환된다.
상기 제2 굴절부(350)는 상기 광원 케이스(310)의 내측면에 위치하되, 상기 제3 빔(342)의 진행경로상에 배치된다. 상기 제2 굴절부(350)는 실린드리컬 렌즈 로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 굴절부(350)는 적어도 하나이상으로 형성될 수 있으며, 상기 제1 굴절부(330)에 비해 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 제2 굴절부(350)에 의해 상기 제3 빔(342)은 일정 두께(t)를 갖는 평면광(352)으로 변환되어 외부로 방사될 수 있다.
한편, 상기 평면광(352)이 상기 광원 케이스(310)의 외부로 방사되기 위하여, 상기 평면광(352)이 도달하는 상기 광원 케이스(310)의 측면의 일부는 투명창(312)으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 투명창(312)은 제2 굴절부(350)와 비슷한 굴절율을 갖는 물질을 사용하는 것이 상기 평면광(352)의 직진성을 유지하는데 좋다.
상기 촬영유닛(400)은 상기 유동 시스템(10)의 일측에 형성될 수 있으며, 상기 평면광 변환유닛(300)에 의해서 식별 가능하도록 빔이 비취어진 유체의 거동을 촬영할 수 있다. 이러한 상기 촬영유닛(400)에는 촬영되는 시간 및 촬영 방향을 제어하는 촬영 제어부와, 촬영된 데이트를 분석 및 종합하는 데이터 처리부를 더 포함할 수 있다.
이러한 상기 유동 시스템(10)은 이동유닛을 더 포함할 수 있으며, 상기 평면광 변환유닛(300), 즉 상기 광원 케이스(310), 광원 발생부(320), 제1 굴절부(330), 경로 전환부(340) 및 제2 굴절부(350)를 직선 운동하게 하거나, 회전 운동하도록 할 수 있다. 상기 이동유닛은 수동 또는 모터를 사용할 수 있으며, 원격 제어부를 더 포함하여 상기 광원 케이스(310), 광원 발생부(320), 제1 굴절부(330), 경로 전환부(340) 및 제2 굴절부(350)를 사용자가 원거리에서도 움직임을 제어할 수 있다.
도 5는 도 4의 A - A’ 부분을 도시한 단면도이고, 도 6은 도 4의 B - B’부분을 도시한 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 광원 발생부로부터 제공되는 제1 빔(322)과, 제1 굴절부(330)를 통과한 제2 빔(332)의 형상을 보면, 상기 제1 빔(322)은 원형의 빔이고, 상기 제2 빔(332)은 슬릿형의 빔임을 알 수 있다. 즉, 상기 제1 빔(322)에서 상기 제2 빔(332)으로 변환되면서 빔 단면 사양이 폭 w, 두께 s로 되어 두께가 얇아지면서, 집중도는 커지게 된다.
도 7은 도 4의 C - C’부분을 도시한 단면도이다. 이에 도시한 바와 같이, 광원 케이스(310) 내부에는 경로 전환부(340)와 복수개의 실린드리컬 렌즈로 구성된 제2 굴절부(350)가 위치한다. 도 4에서, 제 1굴절부(330)의 구성 및 이격거리(L1)에 의하여 결정된 슬릿빔(322)은 상기 경로 전환부(340)에 의해 경로가 바뀌어 제3 빔(342)을 형성하고 상기 제 2굴절부(350)을 거치면서 분산각 а의 평면광으로 변환한다. 상기 평면광의 분산각(а)은 상기 제2 굴절부(350)의 직경에 의해서 변화될 수 있다. 즉, 상기 제2 굴절부(350)의 실린드리컬 렌즈 직경이 작을수록 분산각은 커지게 된다. 또한, 제 2굴절부(350)에 다수개의 소구경 실린드리컬 렌즈를 사용함으로써 평면광의 빔 강도를 균일하게 분포시킬 수 있다. 도8의 (a)와 (b)는 빔 분포의 차별성을 나타낸 것으로 좌측도(a)에서 보는 바와 같이 다수개의 소구경 렌즈에 의한 빔 분포는 각각의 빔 가우시안(Gaussian) 분포가 중첩됨으로써 균질화 된 반면, 우측도(b)의 기존 방식의 단일 렌즈에 의한 빔 분포는 하나 의 가우시안(Gaussian) 분포를 보임으로써 빔의 중앙과 주변의 강도가 차이가 많이 남을 알 수 있다.
따라서 유동 측정을 위한 평면광의 최적 형성은 상술한 바와 같이 제 1굴절부(330) 및 제 2 굴절부의 렌즈 구성에 의하여 일차적으로 결정할 수 있고, 구성된 평면광 변환 시스템에서 상기 제 1굴절부(330)와 제 2굴절부(340) 간의 이격거리(L1)의 조정에 의하여 장치운영 중 이차적으로 결정할 수 있는 것이다. 상기 요령으로 사용자는 평면광의 분산각과 두께를 폭 넓고 용이하게 선택함으로써 유동조건에 따른 최적 측정조건을 얻을 수 있다.
도 9는 유동 시스템의 심층부에서 거동하는 유체를 촬영한 사진이다. 이에 도시한 바와 같이, 평면광 변환유닛(300)은 유동 시스템 내부에 형성된 복수개의 유동관(110)과 인접하여 형성된다. 이로 인해 상기 평면광 변환유닛(300)은 상기 유동관(110) 내외부에서 흐르는 유체를 향하여 평면광(352)을 제공하고, 심층부에 존재하는 유체에 대해서도 눈으로 식별 가능하도록 할 수 있다.
도 10은 유동 시스템의 다른 실시예로써, 이송유닛 케이스 외부에 광원 발생부가 위치하는 경우를 도시한 개략도이다.
이에 도시한 바와 같이, 광원 케이스(310)의 일부와, 광원 발생부(320)는 이송유닛 케이스(120)의 외부에 형성된다. 이때 상기 광원 발생부(320)도 상기 광원 케이스(310)와 일정 거리 이격되어 형성될 수 있으며, 상기 광원 발생부(320)를 통해 측정영역(150)으로 평면광(352)을 제공할 수 있다.
도 11은 유동 시스템의 또 다른 실시예로써, 유체 이송유닛의 케이스 외부에 광원부가 위치하는 경우를 도시한 개략도이다.
이에 도시한 바와 같이, 광원 케이스(310)가 굽이져 형성될 수 있다. 이때 광원 발생부(320)가 이송유닛 케이스(120)의 외부에 위치하면, 상기 이송유닛 케이스(120)의 내부에 형성된 측정영역(150)을 관측하기 위해서는 상기 광원 발생부(320)로부터 제공되는 제1 빔의 경로상에 방해물이 없어야 한다. 즉 상기 이송유닛 케이스(120)와 상기 광원 케이스(310)에서 상기 제1 빔의 진행 경로상을 포함하는 부분들은 각각 투명창(122, 312)으로 형성되어야 할 것이다.
이와 같이 유동 시스템내에 설치되는 평면광 변환유닛에 의해 심층부 내에서 유동하는 유체에 대해서도 실시간대로 거동상태를 파악할 수 있을 뿐만 아니라 평면광의 두께를 조절하여 보다 넓은 범위의 유체 유속을 측정할 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따르면 복잡한 구조물이 내재된 유동 시스템의 내부까지도 평면광을 제공하여 심층부에 존재하는 유체의 거동을 관측 및 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 실린드리컬 렌즈 형태의 굴절부를 이용하여 광원으로 제공되는 빔을 얇은 형태의 슬릿 빔으로 변환하여 제공할 수 있고, 제공된 빔을 측정하고자 하는 영역으로 집중 투사할 수 있는 효과가 있다.
또한, 굴절부의 렌즈의 폭 및 두께를 조정뿐만 아니라 굴절부간의 거리를 조정하여 평면광의 분산각과 두께를 변화시킬 수 있어 유동 조건에 따른 최적의 측정조건을 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 이송유닛을 이용하여 평면광 변환장치의 위치를 사용자의 임의대로 변화시킬 수 있어 유동 시스템 내부의 임의의 위치에 존재하는 유체에 대해서도 측정이 용이한 효과가 있다.
또한, 평면광 변환장치를 통해 관측 가능하도록 빔을 제공하고, 이를 촬영하고, 촬영된 데이터를 분석 및 종합하는 촬영유닛이 형성되어 실시간대로 변화하는 유동 시스템 내의 유체의 거동을 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 광원 발생부를 광섬유와 연결하여 빔을 제공할 수 있어서, 복잡한 구조로 형성된 유동 시스템이라도 사용자가 원하는 지점에 정확하게 평면광을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 평면광 변환장치를 원격조정이 가능하도록 하여 조작이 용이한 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (23)

  1. 적어도 하나이상의 유동관이 형성된 유동 시스템 내에서 유동하는 유체의 거동을 측정하기 위한 평면광 변환장치에 있어서,
    광원 케이스;
    상기 광원 케이스로 제1 빔(beam)을 제공하는 광원 발생유닛; 및
    상기 광원 케이스 내부에 위치하고, 상기 제1 빔을 평면광으로 변환하는 평면광 변환유닛;
    을 포함하고,
    상기 평면광 변환유닛은
    상기 제1 빔의 진행 경로상에 위치하여 상기 제1 빔을 슬릿한 형상의 제2 빔으로 변환하는 제1 굴절부;
    상기 제2 빔의 진행 경로상에 위치하여 상기 제2 빔의 경로를 변경하여 제3 빔으로 변환하는 경로 전환부; 및
    상기 제3 빔의 진행 경로상에 위치하여 상기 제3 빔을 분산하는 제2 굴절부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 굴절부 및 제2 굴절부는 실린드리컬 렌즈인 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 굴절부의 직경은 상기 제2 굴절부의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 굴절부는 적어도 하나 이상으로 형성되고, 상기 광원 케이스의 내측부에 접촉하여 배치된 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 경로 전환부는 프리즘인 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 경로 전환부는 상기 제2 빔이 도달하는 면이 상기 제2 빔의 진행 경로상에 대해 기울어져 형성된 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 경로 전환부는 상기 제2 빔이 도달하는 면이 상기 제2 빔의 진행경로선 상으로부터 40 내지 50도 기울어져 형성된 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광원 발생유닛은 광원 케이스의 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광원 발생유닛은 상기 유동 시스템의 케이스 외측에 위치하되, 상기 유동 시스템의 케이스와 상기 광원 케이스는 상기 광원 발생유닛으로부터 제공되는 상기 제1 빔을 상기 광원 케이스 내부까지 도달하도록 하기 위해 상기 제1 빔의 경로상을 포함하는 일정 부분이 투명하게 형성된 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광원 발생유닛은 광섬유를 포함하고, 상기 광원 발생유닛을 통해 상기 제1 빔을 제공하는 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 평면광 변환장치는 이동유닛을 더 포함하되, 상기 이동유닛은 상기 광원 케이스, 광원 발생유닛, 평면광 변환유닛을 회전 또는 선형 이동시키는 것을 특 징으로 하는 평면광 변환장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이동유닛은 수동 또는 모터로 구동되는 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이동유닛은 원격 제어부를 더 포함하고, 상기 원격 제어부에 의해 상기 광원 케이스, 광원 발생유닛, 평면광 변환유닛을 회전 또는 선형 이동시키는 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 유동 시스템은 열교환기, 원자로심 또는 증기 발생기 중 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 평면광 변환장치는 상기 유체의 흐름을 촬영하는 촬영유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 촬영유닛은 촬영의 시간 및 방향을 제어하는 촬영 제어부와, 상기 촬영된 데이터를 종합하는 데이터 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면광 변환장치.
  18. 유체의 거동을 측정하는 유동 시스템에 있어서,
    상기 유체를 이송하는 유체 이송유닛;
    상기 유체 이송유닛의 일측에 결합되어 상기 유체가 흐르도록 구동하는 유체 구동유닛; 및
    상기 유체 이송유닛의 일측에 위치하여 평면광을 상기 유체에 제공하는 평면광 변환유닛; 및
    상기 평면광 변환유닛에 의해 비춰진 상기 유체의 유동상태를 촬영하는 촬영유닛;
    을 포함하고,
    상기 유체 이송유닛은 적어도 하나 이상의 유동관을 포함하며,
    상기 평면광 변환유닛은,
    상기 유동관의 일측에 배치된 광원 케이스;
    상기 광원 케이스로 제1 빔을 제공하는 광원 발생부;
    상기 광원 케이스 내부에서 상기 제1 빔의 진행 경로상에 위치하며, 상기 제1 빔을 슬릿한 형상의 제2 빔으로 변환하는 제1 굴절부;
    상기 광원 케이스 내부에서 상기 제2 빔의 진행 경로상에 위치하며, 상기 제2 빔의 경로를 변경하여 제3 빔으로 변환하는 경로 전환부; 및
    상기 광원 케이스 내부에서 상기 제3 빔의 진행 경로상에 위치하여 상기 제3 빔을 상기 평면광으로 변환하는 제2 굴절부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동 시스템.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제1 굴절부 및 제2 굴절부는 실린드리컬 렌즈이고, 상기 경로 전환부는 프리즘인 것을 특징으로 하는 유동 시스템.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 경로 전환부는 상기 제2 빔이 도달하는 면이 상기 제2 빔의 진행 경로상에 대해 기울어져 형성된 것을 특징으로 하는 유동 시스템.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 광원 발생유닛은 광원 케이스의 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 유동 시스템.
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