KR101126745B1

KR101126745B1 - 일체형 개인 방사선측정기와 무선통신 장치가 포함된 방사선 안전관리 시스템

Info

Publication number: KR101126745B1
Application number: KR1020110086503A
Authority: KR
Inventors: 정영근; 이준희
Original assignee: 일진방사선 엔지니어링 (주)
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2012-03-29

Abstract

본 발명은 작업자의 방사선 피폭선량 및 작업공간의 방사선 양을 원격에서 실시간으로 감시하여 방사선 작업 종사자의 피폭방사선량을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 통합 및 소형화를 통해 방사선안전관리를 위한 장비착용에 대한 작업자의 부담을 최소화하며, 이를 효과적으로 관리할 수 있는 방사선 안전관리 시스템 및 시스템의 운영방법을 개시(introduce)한다. 상기 방사선 안전관리 시스템은, ADR Plus, 포스트 캐리어, 베이스 스테이션 및 ARMS 서버를 필수 구성요소로 하거나, 복수 개의 휴대장치, 복수 개의 포스트 캐리어, 베이스 스테이션, ARMS 서버, 메인 멀티모니터, 디스플레이 제어유닛 및 휴대장치 관리유닛을 필수 구성요소로 한다. 본 발명에 따른 방사선 안전관리 시스템의 운영방법은, 휴대장비 보관 및 관리단계, 휴대장비 지급단계, 휴대장비 사용단계 및 휴대장비 반납단계를 구비한다.

Description

일체형 개인 방사선측정기와 무선통신 장치가 포함된 방사선 안전관리 시스템{Radiation safety management system having integrated personal radiation dosimeter and wireless communication device}

본 발명은 방사선 안전관리 시스템에 관한 것으로, 특히, 작업자의 방사선 피폭선량 및 작업공간의 방사선 양을 원격에서 실시간으로 감시하여 방사선 작업 종사자의 피폭방사선량을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 이를 효과적으로 관리할 수 있는 방사선 안전관리 시스템에 관한 것이다.

우리가 방사선과 함께 생활을 해도 아무런 문제가 없는 것은 우리 주위에 존재하는 자연 방사선과 인공 방사선의 양이 특별히 인체에 영향을 주지 않을 정도의 적은 양이다. 그러나 일시에 너무 많은 방사선에 노출되면 치유하기 어려운 신체적 장애가 발생하게 된다. 사람이 연간 받는 자연 방사선은 약 2.4밀리시버트인데, 이 양의 약 100배 정도의 양을 가지는 방사선에 일시에 노출되어도 신체에는 큰 영향을 주지 않으나, 약 400배 정도의 양(1천 밀리시버트)에 노출되면 신체적 이상 증상이 나타난다고 알려져 있다. 여기서 시버트(sievert)는 선량당량(dose equivalent)을 나타내는 SI 단위계의 단위로 기호는 Sv이다. 이 정도 양의 방사선량은 아주 큰 핵사고 현장에 가까이 있지 않고는 받기가 어려운 양이다.

원자력 발전소는 우라늄을 연료로 하여 전기를 생산하는 곳으로 운전과정에 어느 정도의 방사성 물질이 외부로 누출된다. 상술한 바와 같이 상당한 방사선이 인체에 가해지지 않은 한 사람에게 큰 문제가 발생하지 않지만, 원자력 발전소와 같이 늘 일정한 방사선이 유출되고 있는 장소에서 근무하는 작업자에게는 큰 문제가 아닐 수 없다. 따라서 원자력 발전소에는 아주 미량의 방사능까지도 검출하고 이를 분석할 수 있는 첨단 장비들을 구비하고 있다.

원자력 발전소는 작업자의 신체에 가해지는 방사선의 양을 최소로 하기 위하여, 공학적인 안전시설을 갖추는 이외에 방사선관리구역의 출입을 철저히 통제하고 관리한다. 그러나 원자력 발전소와 같이 방사성 물질을 다루는 작업장에 훌륭한 안전시설이 설치되어 있더라도 이를 체계적이고 통합적으로 관리하지 못한다면, 그 관리가 완벽하다고 할 수 없으며 그 사용에 있어 불편함이 최소가 되어야 할 것이다.

현재의 관리시스템 하에서는 영상, 음성, 선량데이터 송/수신이 각각 독립적인 제품들을 통해 이루어지고 있기 때문에, 작업자들은 많은 수의 장비를 부착하여야 하며, 그 장비가 비대하여 작업 효율이 떨어지게 되는 원인이 된다. 또한 각각의 장비 관리를 위한 별도의 시스템이 운영되어야 하므로, 장비의 사용방법 및 비용대비 효율이 현저히 낮아 관리시스템의 운영이 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 작업자 개인에게 가해지는 방사선피폭선량 및 작업공간의 방사선 양을 실시간으로 감시하고, 필요한 경우 신속하고도 효율적인 대처가 가능한 방사선 안전관리 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 작업자 개인에게 가해지는 방사선피폭선량 및 작업공간의 방사선 양을 실시간으로 감시하고, 음성통신기능을 통합하여 필요한 경우 신속하고도 효율적인 대처가 가능한 방사선 안전관리 시스템의 운영방법을 제공하는 것에 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면(one aspect)에 따른 방사선 안전관리 시스템은, ADR Plus, 포스트 캐리어, 베이스 스테이션 및 ARMS 서버를 구비한다.

상기 ADR Plus는 방사능과 관련된 장소에서 작업하는 작업자가 휴대하는 장치이다. 상기 포스트 캐리어는 상기 ADR Plus와 지그비 통신을 수행한다. 상기 베이스 스테이션은 인터넷 표준 프로토콜 방식으로 상기 포스트 캐리어와 통신한다. 상기 ARMS 서버는 상기 베이스 스테이션과 유선으로 통신한다.

상기 ADR Plus는 작업자 개인의 방사능 피폭량을 감지하여 상기 포스트 캐리어로 송신하며 작업자가 착용한 블루투스 송수신 장치와 블루투스 방식으로 무선 통신하고, 상기 포스트 캐리어는 작업자가 작업을 수행하고 있는 작업공간의 방사능 양을 검출하며, 작업자 주변의 상황을 영상데이터로 수집하고, 수신된 작업자 개인의 방사능 피폭량, 직접 검출한 작업공간의 방사능 양 및 작업자 주변의 영상데이터 중 적어도 하나를 상기 베이스 스테이션에 전송하며, 상기 베이스 스테이션은 상기 포스트 캐리어로부터 전송된 모든 정보를 분석, 분리, 정렬 및 통합하여 상기 ARMS 서버로 전송하고, 상기 ARMS 서버는 상기 포스트 캐리어의 동작을 제어하며, 수신된 정보를 가공하여 해당 저장장소들 각각에 저장하고, 저장된 상기 정보들을 이용하여 생성시킨 작업자의 개인누적선량 및 작업공간의 공간누적선량률을 모니터한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면(another aspect)에 따른 방사선 안전관리 시스템은, 복수 개의 휴대장치, 복수 개의 포스트 캐리어, 베이스 스테이션, ARMS 서버, 메인 멀티모니터, 디스플레이 제어유닛 및 휴대장치 관리유닛을 구비한다.

상기 복수 개의 휴대장치는 작업자가 휴대하여 작업자가 외부와 음성신호를 송수신하며 작업자 개인의 방사능 피폭량을 감지한다. 상기 복수 개의 포스트 캐리어는 복수 개의 휴대장치들 중 지그비 통신 영역 내에 있는 복수 개의 휴대장치로부터 작업자의 방사능 피폭량 및 음성신호를 지그비 통신 방식으로 수신하고, 외부로부터 수신된 음성신호를 해당 휴대장치에 전송하며, 작업공간의 방사능 양을 검출하며, 작업공간을 영상데이터로 수집하고, 비상신호에 응답하여 내장한 경고장치를 활성화한다. 상기 베이스 스테이션은 상기 복수 개의 포스트 캐리어와 인터넷 표준 프로토콜 방식으로 상기 복수 개의 캐리어로부터 상기 음성신호, 상기 방사능 피폭량, 상기 작업공간의 방사능 양 및 상기 영상데이터를 수신한다. 상기 ARMS 서버는 상기 베이스 스테이션의 동작을 제어하고, 상기 베이스 스테이션으로부터 유선상으로 수신한 모든 정보를 가공 및 저장하며, 가공된 정보 중 선택신호에 대응되는 영상신호를 출력한다. 상기 메인 멀티모니터는 상기 ARMS 서버로부터 제공되는 영상정보를 디스플레이한다. 상기 디스플레이 제어유닛은 상기 메인 멀티모니터에 제공될 영상정보에 대한 정보를 포함하는 상기 선택신호를 생성하여 상기 ARMS 서버에 전송한다. 상기 휴대장치 관리유닛은 상기 ARMS 서버와 통신하여 상기 휴대장치를 작업자에게 제공하고 작업자에게 긴급상황임을 알리는 상기 비상신호를 생성하여 상기 포스트 캐리어에 전달하고 해당 작업자와 음성신호를 교환한다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 방사선 안전관리 시스템의 운영방법은, 휴대장비 보관 및 관리단계, 휴대장비 지급단계, 휴대장비 사용단계 및 휴대장비 반납단계를 구비한다.

상기 휴대장비 보관 및 관리단계에서는 작업자가 착용하여 음성신호를 송수신할 수 있는 블루투스 헤드셋, 작업자의 방사능 피폭량을 검출하고 상기 블루투스 헤드셋과 블루투스 통신방식으로 통신하는 ADR Plus 및 상기 블루투스 헤드셋과 상기 ADR Plus를 충전하고 보관한다. 상기 휴대장비 지급단계에서는 작업자가 작업을 신청할 경우, 해당 작업자의 작업허가 여부를 확인한 후 상기 블루투스 헤드셋 및 상기 ADR Plus를 해당 작업자에 지급한다. 상기 휴대장비 사용단계에서는 작업자가 상기 블루투스 헤드셋 및 상기 ADR Plus를 휴대하고 작업을 수행하며, 작업이 수행되는 도중 작업자의 방사능 피폭량 작업공간의 방사능 양이 일정 기준이 넘는가를 확인하여 필요한 조치를 수행한다. 상기 휴대장비 반납단계에서는 모든 작업이 완료된 경우 또는 필요에 의해 작업이 중단된 경우 해당 작업자에게 지급된 블루투스 헤드셋과 ADR Plus를 반납받아 보관한다.

본 발명은 방사선이 일정량 누출될 수밖에 없는 작업공간에서 일하는 작업자의 방사선 피폭량이 최소가 되도록 관리할 수 있으며, 방사선과 관련된 일을 통합하여 관리하므로 효과적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 관리비용도 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방사선 안전관리 시스템을 나타낸다.
도 2는 휴대장치의 내부 블록다이어그램이다.
도 3은 포스트 캐리어의 내부 블록다이어그램이다.
도 4는 베이스 스테이션의 내부 블록다이어그램이다.
도 5는 ARMS 서버의 내부블록다이어그램이다.
도 6은 본 발명에 따른 방사선 안전관리 시스템의 운영방법을 나타낸다.
도 7은 휴대장치 지급단계의 구체적인 실시 예이다.
도 8은 휴대장치 사용단계의 구체적인 실시 예이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 방사선 안전관리 시스템을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 방사선 안전관리 시스템(100)은, 복수 개의 휴대장치(110-1 ~ 110-4), 복수 개의 포스트 캐리어(120-1 ~ 120-3), 베이스 스테이션(130), ARMS 서버(140), 휴대장치 관리유닛(150), 바코드 스캐너(151), ADR Plus 거치대(152), 메인 멀티모니터(160), 디스플레이 제어유닛(170) 및 방사선안전관리 전산망(180)을 구비한다.

복수 개의 휴대장치(110-1 ~ 110-4)는 복수의 작업자가 하나씩 휴대하며, 해당 작업자가 휴대장치 관리유닛(150)을 관리하는 관리자 또는 디스플레이 제어유닛(170)을 관리하는 관리자와 음성신호를 송수신할 수 있도록 하며 해당 작업자 개인의 방사능 피폭량을 감지하는 기능을 수행한다. 여기서 휴대장치(110-1 ~ 110-4) 각각은 블루투스 송수신장치(111-1 ~ 111-4) 및 ADR Plus(112-1 ~ 112-4)를 구비한다. 여기서 블루투스 송수신장치(111-1 ~ 111-4)는 블루투스 헤드셋 또는 블루투스 이어폰 등으로 구현할 수 있다.

복수 개의 포스트 캐리어(120-1 ~ 120-3)는 복수 개의 휴대장치(110-1 ~ 110-4)들 중 지그비(Zigbee) 통신 영역 내에 있는 복수 개의 휴대장치로부터 작업자의 방사능 피폭량 및 음성신호를 지그비 통신 방식으로 수신하고, 휴대장치 관리유닛(150)을 관리하는 관리자 또는 디스플레이 제어유닛(170)을 관리하는 관리자로부터 수신된 음성신호를 해당 휴대장치에 전송하며, 작업공간의 방사능 양을 검출하며, 작업공간을 영상데이터로 수집하고, 휴대장치 관리유닛(150) 또는 디스플레이 제어유닛(170)으로부터 생성된 비상신호에 응답하여 내장한 경고장치를 활성화한다.

베이스 스테이션(130)은 복수 개의 포스트 캐리어(120-1 ~ 120-3)와 인터넷 표준 프로토콜(TCP/IP) 방식으로 상기 복수 개의 캐리어로부터 상기 음성신호, 상기 방사능 피폭량, 상기 작업공간의 방사능 양 및 상기 영상데이터를 수신한다. 여기서 인터넷 표준 프로토콜(TCP/IP, Transmission Control Protocol/Internet Protocol)은 네트워크 전송 프로토콜로, 서로 다른 운영체제를 쓰는 컴퓨터 간에도 데이터를 전송할 수 있어 인터넷에서 정보전송을 위한 표준 프로토콜로 쓰이고 있다. TCP는 전송 데이터를 일정 단위로 나누고 포장하는 것에 관한 규약이고, IP는 직접 데이터를 주고 받는 것에 관한 규약이다.

ARMS 서버(140)는 베이스 스테이션(130)의 동작을 제어하고, 베이스 스테이션(130)으로부터 유선상으로 수신한 모든 정보를 가공 및 저장하며, 가공된 정보 중 디스플레이 제어유닛(170)으로부터 생성된 선택신호에 대응되는 영상신호를 메인 멀티모니터(160)로 전송한다.

디스플레이 제어유닛(170)은 메인 멀티모니터(160)에 제공될 영상정보에 대한 정보를 포함하는 선택신호를 생성하여 ARMS 서버(140)에 전송하며, 따라서 메인 멀티모니터(160)는 ARMS 서버(140)로부터 전송받은 영상신호를 디스플레이한다.

휴대장치 관리유닛(150)은 ARMS 서버(140)와 통신하여 작업자의 작업허가를 확인하고, 작업허가가 있는 경우 해당 작업자에게 휴대장치(110-1 ~ 110-4)를 제공하며, 작업자에게 긴급상황임을 알리는 비상신호를 생성하여 해당 포스트 캐리어(120-1 ~ 120-3)에 전달하고 해당 작업자와 음성신호를 교환한다.

바코드 스캐너(151)는 바코드 스캔을 수행하여 인식한 작업자에게 제공될 ADR Plus(112-1) 및 블루투스 송수신장치(111-1)의 고유번호를 휴대장치관리유닛(150)에 전달한다. ADR Plus 거치대(152)는 휴대장치 관리유닛(150)의 지시에 따라, ADR Plus(112-1) 및 블루투스 송수신장치(111-1)의 충전, 초기화 및 지그비 통신 동기화를 수행한다.

방사선안전관리 전산망(180)에 포함된 특정 장치는 ARMS 서버(140)로부터 수신한 작업자의 ID에 응답하여 해당 작업자에 대한 작업허가, 해당 작업자에게 허용되는 최대 누적선량에 대한 정보인 허용개인누적선량 및 해당 작업자가 작업할 작업공간에 허용되는 최대 누적선량에 대한 정보인 허용공간누적선량에 대한 정보를 ARMS 서버(140)에 전달한다.

이상에서는 도 1에 도시된 각 구성요소들의 연결관계 및 기능에 대하여 간략하게 기재하였다. 이하에서는 각 구성요소들의 구체적인 기능 및 이를 달성하기 위한 기능블록들에 대하여 설명한다.

이하의 설명에서, 동일한 기능을 수행하는 복수 개의 구성요소들의 각각에 대한 설명은 대표되는 하나의 구성요소를 설명하는 것으로 갈음한다.

도 2는 휴대장치의 내부 블록다이어그램이다.

도 2를 참조하면, ADR Plus(112-1)는, 자동선량계(201), 배터리(202), 충전유닛(203), 안테나(204), 지그비 모듈(205) 및 블루투스 모듈(206)을 구비한다.

자동선량계(201)는 작업자 개인의 방사능 피폭량을 측정한다. 배터리(202)는 ADR Plus(112-1)의 동작 에너지를 제공하며 리튬 이온 배터리를 사용하는 것이 바람직하다. 충전유닛(203)은 배터리(202)를 충전하는데 사용된다. 블루투스 모듈(206)은 블루투스 송수신장치(111-1)와 블루투스 방식으로 음성신호를 송수신한다. 지그비 모듈(205)은 안테나(204)를 통해 외부와 지그비 방식으로 통신한다. 여기서 외부는 포스트 캐리어(120-1)이다.

도 3은 포스트 캐리어의 내부 블록다이어그램이다.

도 3을 참조하면, 포스트 캐리어(120-1)는 프로세서(312), 카메라(301), 공간선량률 감지장치(302), 오염측정장치(303), UPS(304), 모니터(305), 모터(306), 경고장치(307), 로봇 팔(308), 무선 TCP/IP(309), 지그비 WSN 게이트웨이(310) 및 SPK/MIC(311)를 구비한다.

프로세서(312)는 포스트 캐리어(120-1)의 전체 동작을 제어한다. 카메라(301)는 휴대장치를 가진 작업자가 작업을 하고 있는 작업공간을 촬영하여 이를 영상데이터로 생성한다. 공간선량률 감지장치(302)는 작업공간의 방사능 양을 검출한다. 오염측정장치(303)는 작업공간에 대하여 미리 설정한 오염물질에 대한 오염도를 측정한다. UPS(Uninterruptible Power Supply; 304)는 작업현장의 정전으로 인하여 상기 포스트 캐리어의 동작이 정지되는 것을 방지한다. 모니터(305)는 터치스크린으로 구현되어 작업환경을 모니터하다가 필요에 따라 일정한 명령을 입력할 수 있다. 모터(306)는 프로세서(312)의 명령에 따라 동작한다. 경고장치(307)는 비상신호에 응답하여 경광등 및 부저 중 적어도 하나를 동작시킨다. 로봇 팔(308)은 프로세서(312)의 명령에 따라 동작한다. 무선 TCP/IP(309)는 베이스 스테이션(130)과 통신하는 인터페이스가 된다. 지그비 WSN 게이트웨이(310)는 휴대장치(110-1)를 구성하는 ADR Plus(112-1)와 통신하는 인터페이스가 된다. SPK/MIC(311)는 작업자에게 필요한 정보를 음성 또는 음향신호로 출력하거나 작업공간의 상황을 음성 또는 음향으로 수신한다.

카메라(301)가 촬영하는 방향 및 줌 기능은 터치스크린 모니터(305)를 이용하여 조정할 수도 있고 원격으로 조정할 수도 있다. 도면에는 자세하게 도시되어 있지 않지만, 포스트 캐리어(120-1)에 바퀴가 설치되어 있는 경우 상기 바퀴를 모터(306)가 구동함으로써 원하는 장소로 이동시킬 수 있으며, 포스트 캐리어(120-1)에 장착된 터치스크린 모니터(305)를 이용하여 이동시킬 수도 있지만, 원격 조정으로 이동시키는 것도 가능하다. 로봇 팔(308)의 동작 및 제어도 터치스크린 모니터(305)를 이용하여 제어할 수도 있고 원격 조정으로 조정할 수도 있다.

도 4는 베이스 스테이션의 내부 블록다이어그램이다.

도 4를 참조하면, 베이스 스테이션(130)은 무선 TCP/IP(401), 프로세서(402) 및 유선 TCP/IP(403)를 구비한다.

무선 TCP/IP(401)는 포스트 캐리어(120-1)로부터 방사능 피폭량, 작업공간의 방사능 양, 영상데이터 및 음성신호를 수신하여 프로세서(402)에 전달한다. 프로세서(402)는 방사능 피폭량, 상기 작업공간의 방사능 양, 상기 영상데이터 및 상기 음성신호를 분석, 분리, 정렬 및 통합한다. 유선 TCP/IP(403)는 프로세서(402)에서 처리된 방사능 피폭량, 작업공간의 방사능 양, 영상데이터 및 음성신호를 상기 ARMS 서버(140)에 전달한다. 무선 TCP/IP(401)는 포스트 캐리어(120-1)와 무선으로 통신하는 인터페이스이고, 유선 TCP/IP(403)는 ARMS 서버(140)와 유선으로 통신하는 인터페이스이다.

도 5는 ARMS 서버의 내부블록다이어그램이다.

도 5를 참조하면, ARMS 서버(140)는 유선 TCP/IP(501), 영상데이터 저장기(502), 음성데이터 저장기(503), 기타정보 저장기(504) 및 프로세서(505)를 구비한다.

유선 TCP/IP(501)는 베이스 스테이션(130)으로부터 방사능 피폭량, 작업공간의 방사능 양, 영상데이터 및 음성신호를 수신하여 프로세서(505)에 전달하는 인터페이스이다. 영상데이터 저장기(502)는 프로세서(505)의 지시에 따라 영상데이터를 저장한다. 음성데이터 저장기(503)는 프로세서(505)의 지시에 따라 음성신호를 저장한다. 기타정보 저장기(504)는 프로세서(505)의 지시에 따라 방사능 피폭량, 작업공간의 방사능 양, 허용개인누적선량 및 허용공간누적선량을 저장한다.

이상에서는 본 발명에 따른 방사선 안전관리 시스템의 구성요소들에 대하여 설명하였다. 그러나 구성 및 기능에 한하여 설명하였으므로, 이하에서는 본 발명에 따른 방사선 안전관리 시스템의 개념에 대하여 설명한다. 이하의 설명과 도 1에서 도 5까지의 도면 및 상기의 설명을 합하면, 본 발명의 핵심 아이디어를 분명하게 인식할 수 있다.

본 발명은 작업자, 작업장 및 관리센터를 하나의 시스템으로 구성한다.

각 작업자는 작업자 피폭방사선량을 측정하고 음성통신 장치를 포함하는 휴대장치(110)를 착용하고 작업을 수행한다.

작업장에는 각 작업자가 휴대하고 있는 휴대장치와 지그비 무선통신을 이용하여 데이터를 송수신하는 포스트 캐리어(120) 및 베이스 스테이션(130)이 설치되어 있다. 지그비 무선통신도 일정한 거리 범위 내에서만 수행되므로, 작업장의 상황에 따라서 포스트 캐리어(120)의 설치 개수는 정해진다. 여기서 작업장의 상황은 작업자의 수 및 작업장의 규모 등이며, 작업장에 설치되어 있어 지그비 무선통신을 방해하는 장애물을 더 고려하는 것이 바람직하다.

임의의 작업장에는 복수의 포스트 캐리어(120)가 설치될 것이며, 베이스 스테이션(130)은 복수의 포스트 캐리어(120)와 무선 통신을 통해 데이터를 송수신하며, 결국에는 복수의 포스트 캐리어(120)로부터 송신되는 데이터를 통합하여 수집하는 기능과 후술하게 될 관리센터로부터 전송되는 데이터를 복수의 포스트 캐리어(120)에 분산하는 기능을 수행한다. 여기서 베이스 스테이션(130)과 복수의 포스트 캐리어(120)가 무선으로 통신하는 방식은 작업장의 환경에 따라 시스템의 설계자가 임의로 선택할 수 있다. 본 발명에서는 베이스 스테이션(130)과 복수의 포스트 캐리어(120)가 인터넷 표준 프로토콜 방식인 TCP/IP를 사용할 것을 제안한다.

따라서, 블루투스 송수신장치(111-1)와 ADR Plus(112-1)는 블루투스 방식으로, ADR Plus(112-1)와 캐리어(120)는 지그비 방식으로 그리고 포스트 캐리어(120)와 베이스 스테이션(130)은 TCP/IP 방식으로 데이터를 송수신하도록 하는 것이 본 발명의 핵심 아이디어 중 하나이다.

관리센터에는 베이스 스테이션(130)으로부터 수신된 정보를 가공하고 필요한 조치를 수행하는 핵심이 되는 ARMS 서버(140), 관리자가 시스템 전체를 관리하는데 편리하도록 메인 멀티모니터(160) 및 디스플레이 제어 유닛(170)이 설치되어 있다. 관리자는 디스플레이 제어 유닛(170)을 통해 메인 멀티모니터(160)에 디스플레이될 정보를 선택하는데, 디스플레이 제어 유닛(170)는 터치스크린 기능이 있는 모니터 또는 키보드로 대체할 수 있다. 관리자가 디스플레이 제어 유닛(170)에 명령을 입력하면, ARMS 서버(140)는 메인 멀티모니터(160)에 상기 명령에 대응되는 정보를 전달한다. 여기서 관리센터는 중앙관리센터를 의미한다.

본 발명에 따른 방사선 안전관리 시스템은, 작업자에게 지급할 휴대장치를 보관하고 관리하는 또 다른 관리장치가 필요한데, 휴대장치 관리유닛(150)이 그것이다. 휴대장치 관리유닛(150)은 일반적인 개인용 컴퓨터로 구현할 수 있으며, 휴대장치를 관리하는데 필요한 스캐너(151) 및 거치대(152)와 연결되어 있다.

휴대장치 관리자는 작업자가 작업을 위해 휴대장치를 지급받기를 신청할 때, 휴대장치 관리유닛(150)을 통해 ARMS 서버(140)에 작업허가를 요구하고, 작업이 허용될 경우, 해당 작업자에게 고유번호가 부여된 휴대장치를 지급한다. 휴대장치의 고유번호는 스캐너(151)를 이용하여 휴대장치 관리유닛(150)이 인식할 수 있다. 사용이 완료된 휴대장치는 거치대(152)에서 충전한다. 거치대는 휴대장치를 충전하는 이외에도 초기화 및 지그비 통신 동기화를 수행하는 기능을 더 수행한다.

이하에서는 상기와 같은 방사선 안전관리 시스템을 운영하는 방법에 대하여 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 방사선 안전관리 시스템의 운영방법을 나타낸다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 방사선 안전관리 시스템의 운영방법(600)은 크게 4가지로, 휴대장치 보관 및 관리단계(610), 휴대장비 지급단계(620), 휴대장비 사용단계(630) 및 휴대장비 반납단계(640)로 구분할 수 있다.

휴대장비 보관 및 관리단계(610)에서는 작업자가 착용하여 음성신호를 송수신할 수 있는 블루투스 송수신 장치(이하 블루투스 헤드셋), 작업자의 방사능 피폭량을 검출하고 블루투스 헤드셋과 블루투스 통신방식으로 통신하는 ADR Plus 및 블루투스 헤드셋과 상기 ADR Plus를 충전하고 보관한다.

휴대장비 지급단계(620)에서는 작업자가 작업을 신청할 경우, 해당 작업자의 작업허가 여부를 확인한 후 블루투스 헤드셋 및 상기 ADR Plus를 해당 작업자에 지급한다.

휴대장비 사용단계(630)에서는 작업자가 블루투스 헤드셋 및 ADR Plus를 휴대하고 작업을 수행하며, 작업이 수행되는 도중 작업자의 방사능 피폭량 작업공간의 방사능 양이 일정 기준이 넘는가를 확인하여 필요한 조치를 수행한다.

휴대장비 반납단계(640)에서는 모든 작업이 완료된 경우 또는 필요에 의해 작업이 중단된 경우 해당 작업자에게 지급된 블루투스 헤드셋과 ADR Plus를 반납받아 보관한다.

이하에서는 도 6에 도시된 각 단계에 대하여 구체적으로 설명한다. 특히 휴대장치 보관 및 관리단계는 이미 설명하였으므로, 나머지 3개의 단계에 대하여 설명한다.

도 7은 휴대장치 지급단계의 구체적인 실시 예이다.

도 7을 참조하면, 휴대장치 지급단계(620)는 작업자 ID 확인단계(621), 작업허가서 및 정보수집단계(622), 장비지급단계(623) 및 정보저장단계(624)로 이루어진다.

작업자 ID 확인단계(621)에서는 작업을 신청한 작업자의 ID를 이용하여 해당 작업자의 작업에 필요한 정보를 검토한다. 작업허가서 및 정보수집단계(622)에서는 해당 작업자가 임의의 작업공간에서 작업을 수행할 수 있다고 판단된 경우 작업허가서를 발행하고, 해당 작업자에 필요한 정보를 수집한다. 장비지급단계(623)에서는 작업허가서에 따라 블루투스 헤드셋과 ADR Plus를 해당 작업자에게 지급한다. 정보저장단계(624)에서는 작업허가서가 발행된 작업자의 ID, 지급된 블루투스 헤드셋의 고유번호, 지급된 ADR Plus의 고유번호, 허가된 작업장소 및 작업자에 대한 정보를 저장한다. 여기서 작업자에 대한 정보는, 작업자의 건강상태, 작업자에게 허락된 기능 및 작업자의 이력 등이 포함한다.

도 8은 휴대장치 사용단계의 구체적인 실시 예이다.

도 8을 참조하면, 휴대장치 사용단계(630)는 장비착용단계(631), 네트워크 연결단계(632), 작업상황 모니터 및 제어단계(633), 비상상황 판단단계(634), 비상신호발행 및 작업자 호출단계(635) 및 작업완료 판단단계(636)를 포함한다.

장비착용단계(631)에서는 지급받은 블루투스 헤드셋과 ADR Plus를 착용한다. 네트워크 연결단계(632)에서는 지급받은 ADR Plus와 통신하게 될 호스트 캐리어를 네트워크로 연결한다. 작업상황 모니터 및 제어단계(633)에서는 작업자의 음성, 작업공간의 영상데이터, 작업자의 방사능 피폭량, 작업공간의 방사능 양을 모니터하고, 작업공간의 영상데이터를 생성하는 카메라의 동작을 제어한다. 비상상황 판단단계(634)에서는 작업자의 방사능 피폭량이 미리 설정한 허용개인누적선량에 비해 많거나 작업공간의 방사능 양이 미리 설정한 허용공간누적선량에 비해 많은 경우 비상상황이라고 판단한다. 비상신호발행 및 작업자 호출단계(635)에서는 비상상황이라고 판단된 경우에는 호스트 캐리어에 장착된 경광등 또는 부저의 가동 및 작업자를 음성으로 호출하는 것 중 적어도 하나를 수행한다. 작업완료 판단단계(636)에서는 비상상황이 아니라고 판단된 경우 작업이 종료되지 않은 경우에는 상기 작업상황 모니터 및 제어단계(633) 및 상기 비상상황 판단단계(634)를 계속하여 수행한다.

마지막으로 장비반납단계(640)에서는 비상상황이 되어 작업이 종료되거나 정상적으로 작업이 종료된 경우, 작업자에게 지급된 블루투스 헤드셋과 ADR Plus를 반납받아 보관하고, 작업자의 ID, 작업이 종료된 블루투스 헤드셋과 ADR Plus 각각의 고유번호를 저장한다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.

100: 방사선 안전관리 시스템 110: 휴대장치
111-1 ~ 111-4: 블루투스 송수신장치(헤드셋)
112-1 ~ 112-4: ADR Plus
120: 포스트 캐리어 (120-1 ~ 120-3) 130: 베이스 스테이션
140: ARMS 서버 150: 휴대장치 관리유닛
151: 바코드 스캐너 152: ADR Plus 거치대
160: 메인 멀티모니터 170: 디스플레이 제어유닛
180: 방사선 안전관리 전산망

Claims

방사능과 관련된 장소에서 작업하는 작업자가 휴대하는 ADR Plus;
상기 ADR Plus와 지그비 통신을 수행하는 포스트 캐리어;
인터넷 표준 프로토콜 방식으로 상기 포스트 캐리어와 통신하는 베이스 스테이션; 및
상기 베이스 스테이션과 유선으로 통신하는 ARMS 서버를 구비하며,
상기 ADR Plus는 작업자 개인의 방사능 피폭량을 감지하여 상기 포스트 캐리어로 송신하며 작업자가 착용한 블루투스 송수신 장치와 블루투스 방식으로 무선 통신하고,
상기 포스트 캐리어는 작업자가 작업을 수행하고 있는 작업공간의 방사능 양을 검출하며, 작업자 주변의 상황을 영상데이터로 수집하고, 수신된 작업자 개인의 방사능 피폭량, 직접 검출한 작업공간의 방사능 양 및 작업자 주변의 영상데이터 중 적어도 하나를 상기 베이스 스테이션에 전송하며,
상기 베이스 스테이션은 상기 포스트 캐리어로부터 전송된 모든 정보를 분석, 분리, 정렬 및 통합하여 상기 ARMS 서버로 전송하고,
상기 ARMS 서버는 상기 포스트 캐리어의 동작을 제어하며, 수신된 정보를 가공하여 해당 저장장소들 각각에 저장하고, 저장된 상기 정보들을 이용하여 생성시킨 작업자의 개인누적선량 및 작업공간의 공간누적선량률을 모니터하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 방사선 안전관리 시스템은,
복수 개의 모니터로 구성된 메인 멀티모니터를 더 구비하며,
상기 ARMS 서버는 상기 베이스 스테이션으로부터 수신한 정보를 가공하여 상기 메인 멀티모니터를 구성하는 각각의 모니터에 디스플레이될 영상정보로 제공하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템.
제2항에 있어서, 상기 방사선 안전관리 시스템은,
메인 멀티모니터에 디스플레이될 정보를 선택하는데 필요한 선택명령을 상기 ARMS 서버에 입력하는 디스플레이 제어유닛을 더 구비하며,
상기 ARMS 서버 상기 선택명령에 대응되는 영상정보를 상기 메인 멀티모니터에 제공하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템.
제1항에 있어서, 상기 방사선 안전관리 시스템은,
상기 ADR Plus 및 상기 블루투스 송수신장치의 충전, 초기화 및 지그비 통신 동기화를 수행하는 거치대; 및
상기 거치대의 동작을 제어하며, 작업자의 ID, 작업자에게 제공된 ADR Plus와 블루투스 송수신장치 각각의 고유번호, 그리고 상기 ADR Plus와 블루투스 송수신장치를 휴대할 작업자가 작업할 작업공간에 대한 정보 및 상기 ADR Plus 및 상기 블루투스 송수신장치를 휴대하는 작업자가 해당 작업공간에서 작업을 시작한다는 작업시작신호를 상기 ARMS 서버에 전달하는 휴대장치관리유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템.
작업자가 휴대하여 작업자가 외부와 음성신호를 송수신하며 작업자 개인의 방사능 피폭량을 감지하는 복수 개의 휴대장치;
복수 개의 휴대장치들 중 지그비 통신 영역 내에 있는 복수 개의 휴대장치로부터 작업자의 방사능 피폭량 및 음성신호를 지그비 통신 방식으로 수신하고, 외부로부터 수신된 음성신호를 해당 휴대장치에 전송하며, 작업공간의 방사능 양을 검출하며, 작업공간을 영상데이터로 수집하고, 비상신호에 응답하여 내장한 경고장치를 활성화하는 복수 개의 포스트 캐리어;
상기 복수 개의 포스트 캐리어와 인터넷 표준 프로토콜 방식으로 상기 복수 개의 캐리어로부터 상기 음성신호, 상기 방사능 피폭량, 상기 작업공간의 방사능 양 및 상기 영상데이터를 수신하는 베이스 스테이션;
상기 베이스 스테이션의 동작을 제어하고, 상기 베이스 스테이션으로부터 유선상으로 수신한 모든 정보를 가공 및 저장하며, 가공된 정보 중 선택신호에 대응되는 영상신호를 출력하는 ARMS 서버;
상기 ARMS 서버로부터 제공되는 영상정보를 디스플레이하는 메인 멀티모니터;
상기 메인 멀티모니터에 제공될 영상정보에 대한 정보를 포함하는 상기 선택신호를 생성하여 상기 ARMS 서버에 전송하는 디스플레이 제어유닛; 및
상기 ARMS 서버와 통신하여 상기 휴대장치를 작업자에게 제공하고 작업자에게 긴급상황임을 알리는 상기 비상신호를 생성하여 상기 포스트 캐리어에 전달하고 해당 작업자와 음성신호를 교환하는 휴대장치 관리유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템.
제5항에 있어서, 상기 휴대장치 각각은,
블루투스 송수신장치 및 ADR Plus를 각각 구비하고,
상기 ADR Plus는,
작업자 개인의 방사능 피폭량을 측정하는 자동선량계;
상기 ADR Plus의 동작 에너지를 제공하는 배터리;
상기 배터리를 충전하는데 사용되는 충전유닛;
상기 블루투스 송수신장치와 블루투스 방식으로 음성신호를 송수신하는 블루투스 모듈;
안테나; 및
상기 안테나를 통해 외부와 지그비 방식으로 통신하는 지그비 모듈 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템.
제5항에 있어서, 상기 포스트 캐리어 각각은,
상기 포스트 캐리어의 전체 동작을 제어하는 프로세서;
작업공간을 촬영하여 상기 영상데이터를 생성하는 카메라;
상기 작업공간의 방사능 양을 검출하는 공간선량률 감지장치;
작업공간에 대하여 미리 설정한 오염물질에 대한 오염도를 측정하는 오염측정장치;
작업현장의 정전으로 인하여 상기 포스트 캐리어의 동작이 정지되는 것을 방지하는 UPS;
터치스크린으로 구현되어 작업환경을 모니터하다가 일정한 명령을 입력할 수 있는 모니터;
상기 프로세서의 명령에 따라 동작하는 모터;
상기 비상신호에 응답하여 경광등 및 부저 중 적어도 하나를 동작시키는 경고장치;
상기 프로세서의 명령에 따라 동작하는 로봇 팔;
상기 베이스 스테이션과 통신하는 인터페이스가 되는 무선 TCP/IP;
상기 휴대장치와 통신하는 인터페이스가 되는 지그비 WSN 게이트웨이; 및
작업자에게 필요한 정보를 음성 또는 음향신호로 출력하거나 작업공간의 상황을 음성 또는 음향으로 수신하는 SPK/MIC 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템.
제5항에 있어서, 상기 베이스 스테이션은,
상기 방사능 피폭량, 상기 작업공간의 방사능 양, 상기 영상데이터 및 상기 음성신호를 분석, 분리, 정렬 및 통합하는 프로세서;
상기 포스트 캐리어로부터 상기 방사능 피폭량, 상기 작업공간의 방사능 양, 상기 영상데이터 및 상기 음성신호를 수신하여 상기 프로세서에 전달하는 무선 TCP/IP; 및
상기 프로세서에서 처리된 상기 방사능 피폭량, 상기 작업공간의 방사능 양, 상기 영상데이터 및 상기 음성신호를 상기 ARMS 서버에 전달하는 유선 TCP/IP를 구비하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템.
제6항에 있어서, 상기 ARMS 서버는,
프로세서;
상기 베이스 스테이션으로부터 상기 방사능 피폭량, 상기 작업공간의 방사능 양, 상기 영상데이터 및 상기 음성신호를 수신하여 상기 프로세서에 전달하는 인터페이스인 유선 TCP/IP;
상기 프로세서의 지시에 따라 상기 영상데이터를 저장하는 영상데이터 저장기;
상기 프로세서의 지시에 따라 상기 음성신호를 저장하는 음성데이터 저장기; 및
상기 프로세서의 지시에 따라 상기 방사능 피폭량, 상기 작업공간의 방사능 양, 허용개인누적선량 및 허용공간누적선량 중 적어도 하나를 저장하는 기타정보 저장기 중 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템.
삭제
삭제