KR101305300B1 - 밀리미터파 검색시스템 및 상기 검색시스템을 이용한 화물 및 승객에 대한 통합검색방법 - Google Patents

밀리미터파 검색시스템 및 상기 검색시스템을 이용한 화물 및 승객에 대한 통합검색방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101305300B1
KR101305300B1 KR1020120112758A KR20120112758A KR101305300B1 KR 101305300 B1 KR101305300 B1 KR 101305300B1 KR 1020120112758 A KR1020120112758 A KR 1020120112758A KR 20120112758 A KR20120112758 A KR 20120112758A KR 101305300 B1 KR101305300 B1 KR 101305300B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ray
cargo
millimeter wave
search
passengers
Prior art date
Application number
KR1020120112758A
Other languages
English (en)
Inventor
서인석
노성기
유재형
김은가
류건중
조성수
Original Assignee
사단법인 대덕원자력포럼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 사단법인 대덕원자력포럼 filed Critical 사단법인 대덕원자력포럼
Priority to KR1020120112758A priority Critical patent/KR101305300B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101305300B1 publication Critical patent/KR101305300B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V11/00Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00
    • G01V11/002Details, e.g. power supply systems for logging instruments, transmitting or recording data, specially adapted for well logging, also if the prospecting method is irrelevant
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8803Visual inspection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/223Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material by irradiating the sample with X-rays or gamma-rays and by measuring X-ray fluorescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V5/00Prospecting or detecting by the use of ionising radiation, e.g. of natural or induced radioactivity
    • G01V5/20Detecting prohibited goods, e.g. weapons, explosives, hazardous substances, contraband or smuggled objects
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

본 발명은 화물의 검색에는 X선 라디오그래피 영상분석 이외의 X선 라디오그래피 영상분석 이외에 X선 후방산란 분석, X선 형광분석, 육안검사 및 증기시료 화학분석 중 하나를 더 수행하도록 하고, 승객의 검색에는 금속탐지기를 이용하는 이외에 밀리미터파를 사용하는 검색 방법을 추가로 실시하는 화물 및 승객에 대한 통합검색방법 및 밀리미터파 검색시스템을 개시(introduce)한다. 상기 화물 및 승객에 대한 통합검색방법은, 검색구역 내의 화물 및 승객에 대하여 비파괴적인 방법으로 위험물 탐색을 수행하며, 화물에 대한 위험물 탐지단계 및 승객에 대한 위험물 탐지단계를 수행한다. 상기 화물에 대한 위험물 탐지단계는 검색구역 내의 휴대화물 및 탁송화물 중 적어도 하나의 화물에 대하여 X선 라디오그래피 영상분석 이외에 X선 후방산란 분석, X선 형광분석, 육안검사 및 증기시료 화학분석 중 적어도 하나를 더 수행한다. 상기 승객에 대한 위험물 탐지단계는 검색구역 내의 승객에 대하여 금속탐지기 이외에 밀리미터파 영상 분석을 더 수행한다.

Description

밀리미터파 검색시스템 및 상기 검색시스템을 이용한 화물 및 승객에 대한 통합검색방법{Millimeter wave search system and unified search method for freight and passenger using the system}
본 발명은 화물 및 승객에 대한 통합검색방법에 관한 것으로, 특히, 종래에 사용중인 검색방법 외에, 화물에 대해서는 X선 라디오그래피 영상분석 이외에 X선 후방산란 분석, X선 형광분석, 육안검사 및 증기시료 화학분석 중 적어도 하나를 더 수행하고 승객에 대해서는 밀리미터파 영상 분석을 더 수행하는 화물 및 승객에 대한 통합검색방법에 관한 것이다.
공항이나 항구에서는 화물(휴대화물 및 탁송화물)과 승객의 소지품 중 무기류, 폭발물 및 마약류 같은 것을 국내로 반입하거나 국외로 반출하는 것을 방지하기 위하여, 화물과 승객에 대하여 검색을 수행한다. 현재 화물에 대해서는 X선 라디오그래피 영상기술로 표적화물의 대략적인 크기, 형상 및 종류 등을 육안으로 판별하여 검색대상물을 선별한다. 승객에 대해서는 금속탐지기를 이용하는 검색방법이 사용되고 있다.
X선 검색은 컨베이어 벨트 위에서 움직이는 화물을 내용물을 개봉하지 않고 검색할 수 있어서 편리하지만, X선 라디오그래피 영상은 여러 물체들의 영상이 중첩되는 경우가 있어, 이 기술의 단독 사용만으로는 만족할 만한 검색이 달성되지 않는다.
금속탐지기로 승객을 검색하는 경우, 금속이 아닌 비금속에 속하는 무기류, 폭발물 및 마약류의 검색을 사실상 어렵다. 그렇지만, 인체 건강에 영향을 미치는 X선 검색은 승객을 검색하는데 사용할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 화물의 검색에는 X선 라디오그래피 영상분석 이외의 X선 라디오그래피 영상분석 이외에 X선 후방산란 분석, X선 형광분석, 육안검사 및 증기시료 화학분석 중 하나를 더 수행하도록 하고, 승객의 검색에는 금속탐지기를 이용하는 이외에 밀리미터파를 사용하는 검색 방법을 추가로 실시하는 화물 및 승객에 대한 통합검색방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 화물 및 승객에 대한 통합검색방법에서 승객의 검색에 사용되는 밀리미터파의 검색방법에서 사용되는 밀리미터파 검색시스템을 제공하는 것에 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 화물 및 승객에 대한 통합검색방법은, 검색구역 내의 화물 및 승객에 대하여 비파괴적인 방법으로 위험물 탐색을 수행하며, 화물에 대한 위험물 탐지단계 및 승객에 대한 위험물 탐지단계를 수행한다. 상기 화물에 대한 위험물 탐지단계는 검색구역 내의 휴대화물 및 탁송화물 중 적어도 하나의 화물에 대하여 X선 라디오그래피 영상분석 이외에 X선 후방산란 분석, X선 형광분석, 육안검사 및 증기시료 화학분석 중 적어도 하나를 더 수행한다. 상기 승객에 대한 위험물 탐지단계는 검색구역 내의 승객에 대하여 금속탐지기 이외에 밀리미터파 영상 분석을 더 수행한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 밀리미터파 검색시스템은, 표적이 되는 검색구역 내의 승객에 대하여 비파괴적인 방법으로 위험물 탐색을 수행하는 화물 및 승객에 대한 통합검색방법에 사용되며, 조명모듈, 스캔모듈 및 신호처리장치를 포함한다. 상기 조명모듈은 30~300 GHz의 주파수 1㎜~2㎝의 파장을 가지는 밀리미터파를 상기 표적에 조명하여 능동형 검출을 수행한다. 상기 스캔모듈은 표적으로부터 반사되는 빔을 수집하고, 표적으로부터 방사된 흑체 복사선을 검출하는 피동형 검출을 수행한다. 상기 신호처리장치는 상기 스캔모듈로부터 수신한 흑체 복사선을 처리하여 상기 표적을 촬영한 영상신호에 오버랩 시킨 후 디스플레이 한다.
본 발명에 따른 통합검색방법 및 이에 사용되는 밀리미터파 검색시스템은, 보안검색 구간내의 승객이나 휴대수화물 또는 탁송화물에 은닉한 불법 무기류, 폭발물, 마약류 및 핵물질/방사성물질 등을 누락됨이 없이 효과적으로 검출할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 사용을 제안하는 X-선 후방산란 및 증기시료 화학분석법을 이용하여 검색을 하는 경우 C, N 및 O 원소로 구성된 폭발물이나 마약류 포함 여부 뿐만 아니라 소수의 좀 더 복잡한 화합물로 구성된 폭발물이나 마약류도 1 나노 그램 극미량까지도 검출이 가능하다는 장점이 있다.
본 발명에서 사용을 제안하는 밀리미터파 영상 검색시스템은 인체에 은닉된 금속 및 비금속 무기류, 폭발물, 마약류 등을 인체에 건강에 어떠한 영향을 미치지 않으면서 빠른 검색을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 무기류 금속과 무해한 금속을 구분하여 검출하기 때문에 검출속도를 향상시키며, 비 철재 및 세라믹 무기 등도 검출할 수 있는 장점이 있다.
특히 본 발명에서는 통상적 카메라로 촬영한 인체영상을 밀리미터파 영상에 에 덮어씌운 후 디스플레이 하도록 하기 때문에, 밀리미터파 영상에 인체가 알몸으로 노출될 수 있는 거부감을 완화시켜 줄 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화물 및 승객에 대한 통합검색방법 중 화물에 대한 탐지단계를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 화물 및 승객에 대한 통합검색방법 중 승객에 대한 탐지단계를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 화물 및 승객에 대한 통합검색방법에 사용되는 밀리미터파 검색 시스템을 나타낸다.
도 4는 X-선 산란 분석계통 중 콤프턴 후방산란 측정과정을 설명한다.
도 5는 파장분산형 형광 X선 분광분석계통을 나타낸다.
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.
본 발명에 따른 화물 및 승객에 대한 통합검색방법은 보안검색구역 내의 화물 및 승객에 대하여 비파괴적인 방법으로 위험물 탐색을 수행하는 것으로, 크게 화물에 대한 탐지단계와 승객에 대한 탐지단계로 크게 구분할 수 있다.
화물에 대한 위험물 탐지단계는 검색구역 내의 휴대화물 및 탁송화물 중 적어도 하나의 화물에 대하여 X선 라디오그래피 영상분석 이외에 X선 후방산란 분석, X선 형광분석, 육안검사 및 증기시료 화학분석 중 적어도 하나를 더 수행한다. 승객에 대한 위험물 탐지단계는 검색구역 내의 승객에 대하여 금속탐지기 이외에 밀리미터파 영상 분석을 더 수행한다.
도면의 간소화 및 설명의 편의를 위해, 이하에서는 화물에 대한 탐지단계 및 승객에 대한 탐지단계를 순차적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 화물 및 승객에 대한 통합검색방법 중 화물에 대한 탐지단계를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 보안검색구역(110) 내의 화물에 대한 탐지단계(100)는 X선 라디오그래피 영상분석 단계(120), 사전정밀검사단계(130) 및 추가정밀검사단계(140)를 포함한다.
X선 라디오그래피 영상분석 단계(120)는 X선 라디오그래피 투시를 통해 휴대화물 및 탁송화물의 크기, 형태 및 종류 등을 검사한다. 사전정밀검사단계(130)는 X선 라디오그래피 영상분석 단계(120)에서 의심물체가 검출된 경우 휴대화물 및 탁송화물의 X선 후방산란각을 측정하여 폭발물이나 마약류의 존재를 검사한다. 추가정밀검사단계(140)는 사전정밀검사단계(130)에서 폭발물이나 마약류가 포함된 것으로 의심이 되는 경우, 해당 화물에 대하여 육안검사, X선 형광분석 및 증기시료 화학분석 중 적어도 하나의 검사를 수행한다. 여기서 의심물체란 폭발물, 마약류 등 반입 및 반출이 금지된 것들을 의미한다.
추가정밀검사단계(140)에서 해당 화물에 폭발물이나 마약류가 포함된 것으로 판명된 경우에는 해당 화물의 압류 및 보안조치(150)를 실행하고, X선 라디오그래피 영상분석 단계(120), 사전정밀검사단계(130) 및 상기 추가정밀검사단계(140)에서 해당 화물에 폭발물이나 마약류가 포함되지 않은 것으로 판명된 경우에는 해당 화물을 통과(160)시킨다.
여기서 X선 라디오그래피 영상분석 단계(120)에서는, 15~20μSv의 선량을 가지는 X선을 1.6~3.2mm의 간격으로 배열된 금속판으로 이루어진 시준기(collimator)를 통과 시킴으로서 생성되는 부채꼴 빔을 화물에 대해 연속으로 스캔한다. 시준(collimate)은 렌즈·광선을 평행하게 하는 것을 의미한다.
X선 후방산란각의 측정은, 아래의 3가지 방식 중 하나의 방식으로 수행할 수 있다.
첫 째, 300~500keV의 에너지를 가지는 X선을 시준기에 입사시켜 형성한 부채꼴 X선 빔이 화물을 따라 이동하면서 화물을 스캔하고, 다수의 X선 검출기로 X선의 콤프턴 후방산란각을 측정하는 방식.
둘 째9, 단일파고분석기(Single-Channel pulse height Analyzer; SCA)를 사용하여 후방산란각을 검출하는 방식.
세 째, 다중파고분석기(Multi-Channel pulse height Analyzer; MCA)를 이용하여 산란 X선의 분광분석영상을 음극선관(Cathode-Ray Tube)으로 관찰하는 방식.
X선 형광분석은 플라스틱 폭발물, TNT, 다이나마이트, 질산 암모늄, 니트로 글리세린, 텅스텐(74W), 납(82Pb), 우라늄(92U) 및 플루토늄의 존재를 검사하는데 유용한 것으로, 형광 X선 분광분석장치 및 형광측정장치 중 하나의 장치로 수행할 수 있다.
형광 X선 분광분석장치는 시료의 구성원소를 들뜨게 하는 X선 발생장치, 발생한 X선 에너지의 세기를 측정하는 분광계 및 발생한 X선의 스펙트럼을 기록하는 전자장치를 포함한다. 형광측정장치는 방사선 차폐장치로 감싸인 제동복사선 발생장치, 전자 흡수체, 저 에너지 X선 흡수체, 시준기, 검출기 및 시료에서 방사된 광자 에너지를 기록하는 기록장치를 포함한다.
X선 형광분석으로 형광측정장치를 사용하는 경우, 제동복사선과 검출기의 산란각을 90°이상 유지하면서 백그라운드 방사선을 감소시키고, 광자의 일부를 철판으로 흡수시키며, 제동복사선이 시료를 통과하여 나온 10MeV 이상의 빔을 붕소와 리튬을 함유한 수소화합물과 탄소 및 철 적층을 사용하여 방사선을 흡수하도록 하는 것이 바람직하다.
증기시료 화학분석은 시료의 주변 공기로부터 채취한 증기시료에 포함된 화학물질은 미세유체 채널에서 선택적으로 흡수시키고, 이를 다시 나노입자에 흡착시킨 후 레이저 빔을 조사하여 생성되는 고유한 라만분광스펙트럼을, 미리 준비한 PETN(pentaerythritol tetranitrate), 질산암모늄 및 니트로글리세린과 같은 폭발물/마약류 스펙트럼과 비교함으로써 폭발물과 마약류의 휘발성을 검사한다.
도 2는 본 발명에 따른 화물 및 승객에 대한 통합검색방법 중 승객에 대한 탐지단계를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 보안검색구역(210) 내의 승객에 대한 탐지단계(200)는 금속탐지기를 이용하여 승객에 소지하고 있는 철재 금속 무기류를 탐지하는 금속류 탐지단계(220) 및 30~300 GHz의 주파수 1㎜~2㎝의 파장을 가지는 밀리미터파를 표적에 조명하고 표적으로 방출되는 흑체 복사선을 검출하여 상기 비금속 무기류, 비금속 폭발물 및 마약류를 탐지하는 비금속류 탐지단계(230)로 구분할 수 있다.
금속류 탐지단계(220)에서 비정상이라고 판단하는 경우 즉 금속탐지기를 통과한 승객으로부터 탐지반응이 나온 경우 및 비금속류 탐지단계(230)에서 의심물체가 검출된 경우에는 인체수색 등을 통한 정밀검사를 통해 은닉물체를 확인한 후 보안조치를 취하게 된다. 비금속류 탐지단계(230)에서도 의심물체가 발견되지 않은 승객은 당연히 보안검색구역(210)을 통과시킨다.
본 발명에서는 보안검색구간(210)을 통과하는 승객의 사생활보호를 위해 비금속류 탐지단계(230)에서 검출된 흑체 복사선은 처리 된 후 해당 승객의 인체 영상에 오버랩 시켜 디스플레이 되도록 할 것을 제안한다.
도 3은 본 발명에 따른 화물 및 승객에 대한 통합검색방법에 사용되는 밀리미터파 검색 시스템을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 밀리미터파 검색 시스템(300)은 표적(301)이 되는 검색구역 내의 승객에 대하여 비파괴적인 방법으로 위험물 탐색을 수행하는 것으로, 30~300 GHz의 주파수 1㎜~2㎝의 파장을 가지는 밀리미터파를 상기 표적(301)에 조명하여 능동형 검출을 수행하는 조명모듈(310), 표적으로부터 반사되는 빔을 수집하고, 표적(301)으로부터 방사된 흑체 복사선을 검출하는 피동형 검출을 수행하는 스캔모듈(320) 및 상기 스캔모듈(320)로부터 수신한 흑체 복사선을 처리하여 상기 표적을 촬영한 영상신호에 오버랩 시킨 후 디스플레이 하는 신호처리장치(330)를 포함한다.
조명모듈(310)은 30~300 GHz의 주파수 1㎜~2㎝의 파장을 가지는 밀리미터파를 생성하는 제1국부발진기(311) 및 밀리미터파를 표적(301)으로 조명하는 안테나(312)를 포함한다.
스캔모듈(320)은 표적(301)으로부터 반사되는 빔을 수집하는 스캔안테나(321) 및 밀리미터파와 동일한 밀리미터파를 생성하는 제2국부발진기(323), 스캔안테나(321)로부터 수집된 빔과 제2국부발진기(323)에서 생성된 밀리미터파를 혼합하는 혼합기(324), 상기 혼합기(324)의 출력신호를 증폭하는 신호증폭기(325) 및 신호증폭기(325)로부터 출력되는 신호 중 표적(301)으로부터 방사된 흑체 복사선을 검출하는 검출기(326)를 포함하는 밀리미터파 수신기(322)를 포함한다.
신호처리장치(330)는 스캔모듈(320)로부터 수신한 흑체 복사선을 처리하여 표적(301)을 촬영한 영상신호에 오버랩 시키는 신호처리부(331) 및 오버랩된 신호를 재생하는 디스플레이(332)를 포함한다.
밀리미터파 검색 시스템(300)에 포함되는 모든 구성 요소들의 기능 및 동작은 이 분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 용이하게 이해할 수 있으므로 여기서는 자세하게 설명하지 않는다.
이하에서는 본 발명에서 사용되는 검사 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 보안검색구역(110)에 컨베이어 벨트(미도시)로 운반된 화물은 X선 라디오그래피 영상분석단계(120)에서 외관상 폭발물 및 마약류의 존부를 확인하며, 이 단계에서 의심물체가 검출되지 않은 경우에는 화물을 보안검색구역(110)의 밖으로 반출을 허용(160)한다.
사전정밀검사단계(130)는 X선 라디오그래피 영상분석단계(120)에서 의심물체가 검출된 경우는 물론 위험물 탐지의 완벽을 기하기 위해서 X선 라디오그래피 영상분석단계(120)에서 의심물체가 검출되지 않은 경우에도 선택적으로 수행하도록 할 수 있다. 사전정밀검사단계(130)는 휴대화물 및 탁송화물의 X선 후방산란각을 측정하여 폭발물이나 마약류의 존재를 검사하는데, 무기류에 대한 X선의 산란단면적과 폭발물이나 마약류에 대한 X선의 산란단면적이 서로 다르다는 점을 이용하여 휴대화물속의 폭발물이나 마약류 등의 존재 유무를 판별하는 비파괴적 방법이다.
도 4는 X-선 산란 분석계통 중 콤프턴 후방산란 측정과정을 설명한다.
도 4를 참조하면, 콤프턴 후방산란 측정과정은, X-선 방출원(401)으로부터 시준기(402)에 300~500 keV X-선을 입사시켜 형성된 부채꼴 X-선 빔이 검색대상물(404)에 상대적으로 이동하면서 검색대상물(404) 내 표적물체를 스캔하는 방법으로서 다수의 고정된 X-선 검출기(405)가 콤프턴 후방산란 X-선을 측정한다.
X-선 산란 분석기를 사용할 때 주의가 필요하다. X-선은 전리작용을 일으켜 인체에 장해를 줄 수 있으므로 X-선에 노출되지 않도록 하여야 한다. 따라서 측정시스템에 적절한 차폐시설(403)과 실험 전에 반드시 X-선 방호기구를 착용하고 작업에 임하여야 한다.
X-선 산란 분석계통은 X-선 검출기(405) 이외에도 다중파고분석기(MCA, Multi-channel pulse height Analyzer)를 이용하여 산란 X-선의 분광분석영상을 음극선관(cathode-ray tube)로 관찰하거나 단일파고분석기(SCA, Single Channel pulse height Analyzer)를 사용하기도 한다. 이때 X-선을 반도체 또는 Ge(Li)검출기, CdZnTe(CZT) 결정체로 구성된 검출기로 측정한다. 비교적 저렴한 SCA를 이용할 경우, 입사 X-선 및 백그라운드 방사선의 영향을 최소화하기 위해 산란 X-선의 에너지 구간을 설정(SCA 내장 파고 선별기 이용)하고 전 계수(gross counting)에 의하여 통계적으로 유의한 값을 얻었을 때 금수품의 존재여부를 확인하게 된다.
추가정밀검사(140)에서는 육안검사, X선 형광분석 및 증기시료 화학분석 중 적어도 하나의 검사를 추가로 더 수행한다.
육안검사로 의심물체를 확인하였으나, 육안으로 확인이 불가능한 물질은 X-선 형광분석 및 증기시료 화학분석으로 대상물질을 판별한다.
X-선 형광분석은 검색대상 시료에 X-선을 쪼여 2차적으로 발생하는 특성 X-선(형광 X-선)을 이용하여 대상물질의 원소를 정성정량 분석하는 방법이다.
원소의 핵은 자연 진동수(들뜸 준위)를 가지고 있고 이 진동수에 부합되는 전자파의 광자(photon)를 쪼이면 핵은 이 광자를 공명흡수하고 이어서 들뜸 해소(de-excitation)과정에서 형광을 방출한다. 시료의 구성원소별 정성 및 정량분석을 위하여 입사 X-선의 에너지(20~60 kV)는 시료 구성원소의 흡수에너지 보다 커야 한다.
도 5는 파장분산형 형광 X선 분광분석계통을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 파장분산형 형광 X선 분광분석계통(500)을 구성하는 형광 X-선 분광분석 장치는 시료의 구성원소를 들뜨게 하는 X-선 발생장치(501), 시료(503)준비 설비, 발생한 형광 X-선의 에너지와 세기를 측정하기 위한 분광계(검출기 포함, 504) 및 스펙트럼을 기록하기 위한 전자장치(505)로 구성된다. 파장분산형 형광 X선 분광분석계통(500)에는 이외에도 시준기(502), 컴퓨터(506), 방사선 차폐장치(507) 및 빔덤프(508)가 더 필요하다.
파장분산형에 사용하는 분광 결정은 LiF, EDDT(에틸렌디아민4질산), TAP(프탈산 탈륨) 등이고 LiF는 K 이상의 원소, EDDT는 Al 이상의 원소, TAP는 산소 이상의 가벼운 원소 분석에 사용된다. 파장분산형에서는 분광 결정체에 의해 분광되기 때문에 분해능(수십 eV)은 높지만 쏠림에 의하여 특정방향으로 방출한 형광 X-선만을 검출하므로 효율은 그다지 높지 않다. 한편, 반도체 검출기의 경우 에너지 분해능은 그다지 높지 않지만 효율은 높다.
또 다른 가능한 형광측정계통의 구성은 제동복사선 발생장치, 전자 흡수체, 저 에너지 X-선 흡수체, 시준기, 검출기 및 표적물질에서 산란된 광자 에너지 기록장치 그리고 전 측정 장치를 포함한 방사선 차폐설비로 구성된다.
높은 함량 질소 및 산소와 낮은 함량 탄소가 검출되면 이는 거의 의심 없이 폭발물질의 존재를 의미한다. 발견될 수 있는 폭발물의 종류로서는 플라스틱 폭발물, TNT, 다이나마이트, 질산암모늄 및 니트로글리세린 등이다.
산소 원자의 불연속 에너지준위는 6.92 MeV이고 이를 제동복사선으로 들뜨게 하면 6.8×10-15초에 6.92 MeV 방사선이 방출된다. 질소는 4.92 MeV, 탄소는 4.42 MeV이다.
백그라운드 방사선은 원자과정에서 제동복사선 빔 외부로부터 산란에 의하여 발생하고 주요 과정은 콤프턴 산란에 의한 것이다. 검출기와 제동복사선의 산란각을 90°보다 크게 하면 콤프턴 산란 에너지는 0.5 MeV이하이다. 산란각이 180°이면 0.25 MeV 이하이다. 전자쌍생성과정에서도 방사선은 0.5 MeV 정도이다. 저 에너지 광자 흡수에는 탄소와 철사이의 저 원자번호 물질을 흡수체로 사용한다.
제동복사선이 표적물질을 투과하여 나온 방사선을 흡수하는 10 Mev 이상의 빔덤프(beam dump)는 붕소와 리튬을 함유한 수소화합물과 탄소 및 철 적층을 사용한다.
또한 고밀도 및 높은 원자번호 물질인 74W, 82Pb 또는 92U, 94Pu 등의 물질은 통상적 상업거래에서는 잘 나타나지 않는 물질이다. 검색에서 이와 같이 고밀도 및 높은 원자번호 물질이 발견된다면 불법 거래하는 특수 핵물질, 고농축 우라늄, 플루토늄 및 60Co 선원물질 등의 차폐체로 사용되고 있지 않는지를 확인하기 위한 심층 검색이 필요하다.
증기 시료의 화학분석은 폭발물이나 마약류는 대부분 휘발성을 띠고 있으므로 그 주변의 대기 중에는 미량이지만 그 분자가 항상 존재하고 있다는 것을 이용한다. 검색대상물의 주변 공기를 소량 채취하여 분광스펙트럼을 구한 후 사전에 컴퓨터에 내장된 표준물질들(폭발물/마약류)의 분광스펙트럼과의 비교, 분석을 통하여 일치되는 물질을 찾아냄으로써 그 존재 여부를 판명할 수 있다. 공항 또는 항만을 통하여 입국하는 승객들이 휴대하고 있는 수화물에 대하여 이 방법을 적용하면 용이하고 신속, 정확하게 목적물을 탐지해낼 수 있다.
폭발물/마약류의 측정 원리 및 순서는, 폭발물/마약류 의심지역의 공기를 소량 채취한다. 탐지 칩 주위에는 표면적비가 아주 높은 미세유체채널이 설치되어 있어 공기로 운반 되는 화학물질 분자를 선택적으로 흡수한다. 흡수된 화학물질은 나노 금속 입자에 흡착시켜 이 흡착체에 레이저빔을 쏘아 화학물질 분자를 진동시키면 고유한 형태의 라만분광스펙트럼이 나타난다. 이 분광스펙트럼을 사전에 컴퓨터에 수록된 각종 폭발물/마약류의 분광스펙트럼 과 비교하여 일치하는 물질을 찾아낸다. 일치하는 물질이 발견되면 경보음이 울리고 해당 보안 규정에 따라 조치한다. 이 방법으로 검출한 화학물질의 예는 PETN(pentaerythritol tetranitrate), 질산암모늄, 니트로글리세린 등의 1 나노 그램까지도 검출한 바 있다.
금속 탐지기는 19세기 말 광산 개발에 이용하기 위하여 처음으로 만들어졌고 이 후 기술개발이 계속되어 1931년 개량하여 땅 속에 묻힌 금속 물체를 찾아내거나 광맥을 찾아낼 수 있도록 발전시켰으며 이를 상용화하는데 성공하였다.
금속 탐지기는 한 쌍의 탐지 코일과 제어용 전자회로로 구성되어 있다. 코일에 교류 전류를 흘려주면 주기적으로 변하는 자기장이 발생하며, 코일 아래에 금속 물체가 있을 경우 자기장 변화에 의하여 와전류가 유도된다. 유도된 와전류에 의해 금속 물질이 또 다른 자기장을 발생하게 되는데 이 자기장의 변화를 감지함으로써 금속의 존재를 알아낼 수 있다.
좀 더 구체적으로는 저주파 방식과 펄스유도 방식이 있는데 전자는 현재 가장 널리 사용되는 방식이다. 이는 두 개의 동심원 코일로 이루어져 있는데 바깥쪽 코일이 발신기, 안쪽 코일이 수신기 역할을 한다. 발신 코일에 교류 전류를 흘려주면 주기적인 자기장이 발생한다. 이 자기장에 의해 금속 물체에도 자기장이 유도된다. 이 때 수신 코일은 발신 코일의 영향을 받지 않도록 차폐되어 있기 때문에 금속 물체에 유도된 자기장만을 수신하게 된다. 금속의 전기저항과 인덕턴스의 값에 따라 유도 자기장의 위상 변화가 달라지므로 어떤 범위 내에 있는 신호만을 여과해냄으로써 탐지된 금속 물질을 구분할 수 있다.
펄스유도방식은 코일 하나로 발신과 수신을 동시에 하도록 되어 있다. 코일에 짧은 펄스를 보내면 펄스가 끝날 때 아주 짧은 유도전류가 발생한다. 아래에 금속이 있으면 금속에 유도된 자기장 때문에 유도전류가 조금 더 길어진다.
공항에서 보안검색용 금속 탐지기가 사용되기 시작한 것은 1960년대부터이다. 핀란드의 핀에어 항공사가 금속 탐지 시스템을 가장 먼저 도입하였으며 오늘날에는 세계 거의 모든 항공사가 불순분자들에 의한 항공테러에 대비하여 가장 기본적인 보안검색용으로 금속 탐지 시스템을 채택하고 있다.
전통적인 검색시스템은 금속물체 검출에는 효과적이나, 현재 테러에 나타난 플라스틱 또는 세라믹 권총, 칼과 액체 폭약 등은 검출하지 못한다. 또한 위험물이 아닌 안경, 허리띠 버클 등과 실제 위협무기와 구분하지 못하며 인체 내 은닉위치를 알 수가 없다. X-선 검색시스템은 이들 표적물질 검출에 효과적으로 대처할 수 있으나, 인체에 사용하는 경우 전리방사선 노출에 의한 건강 위험 때문에 공중을 대상으로 사용하는 것은 부정적이다.
공항 또는 교통집결지 등에서 승객의 신체에 은닉한 위험물질을 검출하기 위해서는 전통적인 검출방법으로는 부적절하여 새로운 검색방법이 필요하다. 하나의 가능한 검색방법으로 밀리미터파(30~300 GHz, 파장 1mm ~ 2cm)의 사용을 제안하고 있다. 밀리미터파로 인체를 검색할 경우 착용한 의복 방벽을 침투하여 물체의 종류에 따라 상이한 반사성과 방사율 특성에 따라 의복내부에 은닉한 물체를 탐지할 수 있다. 밀리미터파는 비 이온화성(비 전리성)으로서 인체에 사용하는 경우 건강에 위해를 초래하지 않는 것으로 알려지고 있다.
모든 자연 물체는 절대온도 영도 이상에서는 흑체복사로서 피동 밀리미터파방사선을 방출한다. 밀리미터파는 안개, 구름, 강설 등 악천후에서도 잘 감쇠(減衰)되지 않는 성질을 가지고 있다. 밀리미터파의 대기 창(Atmospheric window, 대기 중에서 전자기파가 잘 투과될 수 있는 파장범위)은 35 GHz, 94 GHz, 140 GHz 및 220 GHz에서 발생한다. 응용특성에 따라 적절한 주파수범위를 선택한다. 현재 이용되는 인접한 적외선 영상과 비교하여 밀리미터파 범위에서 방출되는 방사선의 양은 적외선 방사량 보다 108배가 적으나, 현재 밀리미터 수신기는 적외선 검출기보다 105배 노이즈 대비 신호로 본 성능이 우수하고 온도 콘트라스트에서 103배 우수하여 대등한 결과를 얻을 수 있다.
영상 물체의 열 민감성은 수학식 1과 같이 표시할 수 있다.
Figure 112012082497119-pat00001
여기서 NT는 영상 물체의 노이즈 온도, B는 고주파 대역폭, τ는 검출기 노출시간이다. 높은 열 민감성을 위해서는 NT가 낮아야 하고 B와 τ는 가능한 높아야 한다. 실제 측정에서 영상 물체의 노출 시간은 10~25 msec을 초과해서는 안 된다. 검출기 노출시간을 짧게 하는 방법으로는 수신기의 초점면 배열(focal plane array)을 하거나 고성능 수신기를 사용해야 한다.
영상의 총 사진 포인 수가 m이고, 또 스캔하는 검출기의 수가 n인 경우 각 수신기의 노출시간은 τ=
Figure 112012082497119-pat00002
이다. 여기서 t는 모든 영상 물체의 소요되는 노출시간이다. 전형적인 시스템 예로서 NT=3000°K, B=3GHz, τ=10msec일 때 ΔT=0.5 이다.
의복을 관통하여 은닉된 물품의 상이점을 구분하는데 최적 주파수 범위는 80~150 GHz이다. 짧은 파장은 인체 피부와 다른 물체의 반사 간 콘트라스트를 증가시켜 140 GHz 사용은 94 GHz사용보다 약 50% 개선효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 그러나 140 GHz대역에서의 이용기술 성숙도가 아직 완숙되지 않았으며, 현재 94 GHz대역에서 가장 많이 실용화되고 있다.
단일 주파수를 사용한 경우, 여러 거리에 얻은 표적의 영상은 반사점의 변화에 간섭을 받아 얼룩을 만든다. 그러나 높은 대역폭에서 광대역 고정 안테나를 장착한 수신기는 광범위한 주파수 영역으로 변화시켜 주기 때문에 얼룩을 제거하여 영상 품질을 개선한다. 공항과 같은 승객이 많은 지역에서 밀리미터파 검색시스템을 사용하는 한 가지 이점은 인체에 은닉된 무기와 다른 무해한 동전 또는 인공보철 등과 구별할 수 있으므로 오 경보를 줄일 수 있다는 것이다. 공항 승객의 호주머니에서 무해한 금속물품을 꺼내지 않고 검색대를 통과함으로서 검색처리속도에 영향을 받지 않는다.
본 발명에서 제안하는 밀리미터파 검색시스템은
1) 피동형 검색,
2) 능동형 검색
상기 2가지 기능에 통상적인 비디오카메라를 부가적으로 장착한 계통으로 구성되어 있다.
피동형 계통의 주요 기능은 스캔 모듈에 스캔안테나, 밀리미터 수신기와 능동형으로 검색을 구현하기 위하여 조명(illumination)모듈이 구성되고 검출된 자료를 처리하는 자료처리 및 디스플레이 모듈을 구성하고 있다.
현재 출시되어 사용하고 있는 휴대용 밀리미터 스캐너는 94 GHz 띠에서 작동하는 계통으로 분해능과 원격 영상 능력 구현에 약간의 한계가 있다. 본 발명에서 사용하는 영상방법 및 시스템은 94 GHz 고유주파수에서 작동하여 실시간 영상화능력, 높은 분해능, 큰 관측시야 및 원거리 영상화가 가능하다. 높은 주파수 사용은 안테나 크기의 소형화, 높은 공간적 분해능을 가져온다.
능동형 모드
최소 1개 이상의 광역대 고주파를 1개 이상의 광폭 빔 안테나로 표적물을 조명한다. 조명된 표적에서 반사된 신호는 1개 이상의 광역대 밀리미터파 수신기와 1개 이상의 스캔 안테나로 구성된 시스템에서 스캔하여 검출한다. 기계적으로 스캔한 안테나와 고감도 광역대 밀리미터파 수신기로 표적에서 반사된 신호를 수집하고 처리한다.
표적은 광대역 고주파원으로 조명(illumination)하는 94 GHz 국부 발진기(local oscillator, LO)는 전압제어 발진기(voltage controlled oscillator, VOC) 로서 예를 들면 건 발진기(Gunn oscillator)를 사용한다. 표적 조명에 필요한 출력은 5 mW로서 아주 작다.
피동형 모드
스캔 모듈로서 스캔 안테나와 밀리미터파 수신기로 구성된다. 스캔안테나는 좁은 빔을 기계적으로 스캔하는 안테나로서 고감도 광대역 수신기와 함께 표적에 반사된 신호를 수집하고 처리한다. 피동형 모드에서 수신기는 표적으로 방사된 흑체방사선을 검파하며 이들 신호들은 자료처리 및 디스플레이 모듈에서 처리된다.
스캔 안테나로 장착된 수신기는 방사계(Radiometer)와 유사한 작동을 한다. 수신기는 표적물질에서 방사된 흑체(Blackbody)복사선을 검출하여 자료를 수집하고 처리된 영상자료를 디스플레이에 표시한다.
안테나
안테나는 일반적으로 저 손실 유전체와 고 전기전도도 금속이 필요하다. 동판에 폴리에틸렌 유전체를 여러 겹으로 라미넷(적층된)한 평판형태(대략 60cm)로 표면에 수백 개의 작은 구멍을 만들어 식각(etching)하여 사용한다.
다른 제안된 안테나는 개구 결합형 마이크로스트립(microstrip, 고주파용 회로기판)의 얇은 원반꼴 안테나로서 2개의 실리콘 기질의 적층으로 구성되고 상층에 마이크로스트립 안테나를 지니고 있으며, 하층에는 마이크로스트립 피드선과 결합구를 가진 구조이다.
미세 가공된 마이크로스트립 안테나는 밀리미터파 주파수 영역의 수직형 안테나 배열을 통합하는데 효율적 해결방안으로 알려지고 있다.
안테나 출력신호는 LNA(Low Noise Amplifier, 저잡음 증폭기)에서 50dB 이득(gain)과 잡음지수 7~8dB로 출력하여 위상처리 빔 발생기 및 주파수 프로세서에서 처리한다. 푸리에 변환을 거쳐 상평면자료를 생성하고 검출기 다이오드 및 A/D 변환기에서 디지털화한다.
스캔 모듈의 밀리미터 수신기
헤테로다인(heterodyne) 검파방식으로서 출입노드, 광대역 평형 혼합기, 국부발전기 및 중간주파 증폭기(intermediate frequency amplifier, IF-amp) 및 검파기로 구성된다. 스캔모듈에서 사용하는 검출기는 HEMT(High Electron Mobility Transistor, 고속 화합물 반도체)위에 무 바이어스 쇼트기 다이오드(Shottky diode)를 구성하여 사용한다. 이 다이오드의 작동범위가 20 dB정도이므로 낮은 입력신호를 검파하지 못하는 경우가 있고 이를 극복하기 위하여 저잡음 증폭기를 사용하여 입력신호를 증폭하여 감도를 향상시킨다.
자료처리 및 디스플레이 모듈
인터페이스 전자제어는 컴퓨터 및 디스플레이 모니터와 교신할 수 있다. 이 시스템에는 영상자료를 결합처리하고 상평면 자료의 디지털화 작업과 디스플레이하는 알고리즘 소프트웨어와 필요한 하드웨어가 설치되어 있다. 특히 표적을 직접 촬영한 비디오카메라 영상은 밀리미터 인체 영상에 덮어씌워(overlay)피검색자의 프라이버시를 보호한다.
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: 화물에 대한 위험룰 탐지 단계 110: 검색구역
200: 승객에 대한 위험물 탐지단계 210: 검색구역
300: 밀리미터파 검색 시스템 301: 표적
310: 조명모듈 320: 스캔모듈
330: 신호처리장치

Claims (10)

  1. 검색구역 내의 화물 및 승객에 대하여 비파괴적인 방법으로 위험물 탐색을 수행하는 위험물 탐지 통합검색방법에 있어서,
    검색구역 내의 휴대화물 및 탁송화물 중 적어도 하나의 화물에 대하여 X선 라디오그래피 영상분석 이외에 X선 후방산란 분석, X선 형광분석, 육안검사 및 증기시료 화학분석 중 적어도 하나를 더 수행하는 화물에 대한 위험물 탐지단계; 및
    검색구역 내의 승객에 대하여 금속탐지기 이외에 밀리미터파 영상 분석을 더 수행하는 승객에 대한 위험물 탐지단계;를 포함하며,
    상기 화물에 대한 위험물 탐지단계는,
    상기 X선 라디오그래피 투시를 통해 상기 휴대화물 및 상기 탁송화물의 크기, 형태 및 종류 등을 검사하는 X선 라디오그래피 영상분석 단계;
    상기 X선 라디오그래피 영상분석 단계에서 의심물체가 검출된 경우 상기 휴대화물 및 상기 탁송화물의 X선 후방산란각을 측정하여 폭발물이나 마약류의 존재를 검사하는 사전정밀검사단계; 및
    상기 사전정밀검사단계에서 폭발물이나 마약류가 포함된 것으로 의심이 되는 경우, 해당 화물에 대하여 상기 육안검사, 상기 X선 형광분석 및 상기 증기시료 화학분석 중 적어도 하나의 검사를 수행하는 추가정밀검사단계;를 포함하며,
    상기 추가정밀검사단계에서 해당 화물에 폭발물이나 마약류가 포함된 것으로 판명된 경우에는 해당 화물의 압류 및 보안조치를 실행하고, 상기 X선 라디오그래피 영상분석 단계, 상기 사전정밀검사단계 및 상기 추가정밀검사단계에서 해당 화물에 폭발물이나 마약류가 포함되지 않은 것으로 판명된 경우에는 해당 화물을 통과시키는 것을 특징으로 하는 화물 및 승객에 대한 통합검색방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 X선 라디오그래피 영상분석 단계에서는,
    15~20 μSv의 선량을 가지는 X선을 1.6~3.2mm의 간격으로 배열된 금속판으로 이루어진 시준기(collimator)를 통과시킴으로서 생성되는 부채꼴 빔을 화물에 대해 연속으로 스캔하는 것을 특징으로 하는 화물 및 승객에 대한 통합검색방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 X선 후방산란각의 측정은,
    300~500keV의 에너지를 가지는 X선을 시준기에 입사시켜 형성한 부채꼴 X선 빔이 화물을 따라 이동하면서 화물을 스캔하고, 다수의 X선 검출기로 X선의 콤프턴 후방산란각을 측정하는 방식;
    단일파고분석기(Single-Channel pulse height Analyzer; SCA)를 사용하여 후방산란각을 검출하는 방식; 및
    다중파고분석기(Multi-Channel pulse height Analyzer; MCA)를 이용하여 산란 X선의 분광분석영상을 음극선관(Cathode-Ray Tube)으로 관찰하는 방식; 중
    하나의 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 화물 및 승객에 대한 통합검색방법.
  5. 제1항에 있어서, 플라스틱 폭발물, TNT, 다이나마이트, 질산 암모늄, 니트로 글리세린, 텅스텐(74W), 납(82Pb), 우라늄(92U) 및 플루토늄의 존재를 검사하는 상기 X선 형광분석은,
    시료의 구성원소를 들뜨게 하는 X선 발생장치, 발생한 X선 에너지의 세기를 측정하는 분광계 및 발생한 X선의 스펙트럼을 기록하는 전자장치를 포함하는 형광 X선 분광분석장치; 및
    방사선 차폐장치로 감싸인 제동복사선 발생장치, 전자 흡수체, 저 에너지 X선 흡수체, 시준기, 검출기 및 시료에서 방사된 광자 에너지를 기록하는 기록장치를 포함하는 형광측정장치; 중 하나로 실행하고,
    상기 형광측정장치를 사용하는 경우,
    상기 제동복사선과 상기 검출기의 산란각을 90°이상 유지하면서 백그라운드 방사선을 감소시키고, 광자의 일부를 철판으로 흡수시키며, 상기 제동복사선이 시료를 통과하여 나온 10MeV 이상의 빔을 붕소와 리튬을 함유한 수소화합물과 탄소 및 철 적층을 사용하여 방사선을 흡수하도록 하는 것을 특징으로 하는 화물 및 승객에 대한 통합검색방법.
  6. 제1항에 있어서, 폭발물과 마약류의 휘발성을 검사하는 상기 증기시료 화학분석은,
    시료의 주변 공기로부터 채취한 증기시료에 포함된 화학물질은 미세유체 채널에서 선택적으로 흡수시키고, 이를 다시 나노입자에 흡착시킨 후 레이저 빔을 조사하여 생성되는 고유한 라만분광스펙트럼을, 미리 준비한 PETN(pentaerythritol tetranitrate), 질산암모늄 및 니트로글리세린과 같은 폭발물/마약류 스펙트럼과 비교하는 것을 특징으로 하는 화물 및 승객에 대한 통합검색방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 승객에 대한 위험물 탐지단계는,
    금속탐지기를 이용하여 승객에 소지하고 있는 철재 금속 무기류를 탐지하는 금속류 탐지단계; 및
    30~300 GHz의 주파수 1㎜~2㎝의 파장을 가지는 밀리미터파를 표적에 조명하고 표적으로 방출되는 흑체 복사선을 검출하여 비금속 무기류, 비금속 폭발물 및 마약류를 탐지하는 비금속류 탐지단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 화물 및 승객에 대한 통합검색방법.
  8. 제7항에 있어서, 1
    검출된 상기 흑체 복사선은 처리 된 후 해당 승객의 인체 영상에 오버랩 시켜 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 화물 및 승객에 대한 통합검색방법.
  9. 표적이 되는 검색구역 내의 승객에 대하여 비파괴적인 방법으로 위험물 탐색을 수행하는 화물 및 승객에 대한 통합검색방법에 사용되는 밀리미터파 검색 시스템에 있어서,
    30~300 GHz의 주파수 1㎜~2㎝의 파장을 가지는 밀리미터파를 상기 표적에 조명하여 능동형 검출을 수행하는 조명모듈;
    표적으로부터 반사되는 빔을 수집하고, 표적으로부터 방사된 흑체 복사선을 검출하는 피동형 검출을 수행하는 스캔모듈; 및
    상기 스캔모듈로부터 수신한 흑체 복사선을 처리하여 상기 표적을 촬영한 영상신호에 오버랩 시킨 후 디스플레이 하는 신호처리장치;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 검색 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 조명모듈은 30~300 GHz의 주파수 1㎜~2㎝의 파장을 가지는 밀리미터파를 생성하는 제1국부발진기 및 상기 밀리미터파를 상기 표적으로 조명하는 안테나를 포함하며,
    상기 스캔모듈은 표적으로부터 반사되는 빔을 수집하는 스캔안테나 및 상기 밀리미터파와 동일한 밀리미터파를 생성하는 제2국부발진기, 상기 스캔안테나로부터 수집된 빔과 상기 제2국부발진기에서 생성된 밀리미터파를 혼합하는 혼합기, 상기 혼합기의 출력신호를 증폭하는 신호증폭기 및 상기 신호증폭기로부터 출력되는 신호 중 표적으로부터 방사된 흑체 복사선을 검출하는 검출기를 포함하는 밀리미터파 수신기를 포함하며,
    상기 신호처리장치는 상기 스캔모듈로부터 수신한 흑체 복사선을 처리하여 상기 표적을 촬영한 영상신호에 오버랩 시키는 신호처리부 및 오버랩된 신호를 재생하는 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 검색 시스템.
KR1020120112758A 2012-10-11 2012-10-11 밀리미터파 검색시스템 및 상기 검색시스템을 이용한 화물 및 승객에 대한 통합검색방법 KR101305300B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120112758A KR101305300B1 (ko) 2012-10-11 2012-10-11 밀리미터파 검색시스템 및 상기 검색시스템을 이용한 화물 및 승객에 대한 통합검색방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120112758A KR101305300B1 (ko) 2012-10-11 2012-10-11 밀리미터파 검색시스템 및 상기 검색시스템을 이용한 화물 및 승객에 대한 통합검색방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101305300B1 true KR101305300B1 (ko) 2013-09-06

Family

ID=49455366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120112758A KR101305300B1 (ko) 2012-10-11 2012-10-11 밀리미터파 검색시스템 및 상기 검색시스템을 이용한 화물 및 승객에 대한 통합검색방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101305300B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105510992A (zh) * 2015-12-18 2016-04-20 同方威视技术股份有限公司 目标物品的追踪方法和系统
CN109633772A (zh) * 2018-12-26 2019-04-16 苏州耶拿微电子有限公司 110GHz被动超导太赫兹人体安检系统
CN113759433A (zh) * 2021-08-12 2021-12-07 浙江啄云智能科技有限公司 一种违禁品筛选方法、装置和安检设备
KR20220020728A (ko) 2020-08-12 2022-02-21 김진영 우편물 생물학적 물질 탐지장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006119603A1 (en) * 2005-05-11 2006-11-16 Optosecurity Inc. Method and system for screening luggage items, cargo containers or persons
KR20090015929A (ko) * 2006-04-21 2009-02-12 아메리칸 사이언스 앤 엔지니어링, 인크. 다수의 시준된 빔과 개별 공급원의 배열체를 이용한 수화물및 사람에 대한 x-레이 이미지화

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006119603A1 (en) * 2005-05-11 2006-11-16 Optosecurity Inc. Method and system for screening luggage items, cargo containers or persons
KR20090015929A (ko) * 2006-04-21 2009-02-12 아메리칸 사이언스 앤 엔지니어링, 인크. 다수의 시준된 빔과 개별 공급원의 배열체를 이용한 수화물및 사람에 대한 x-레이 이미지화

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105510992A (zh) * 2015-12-18 2016-04-20 同方威视技术股份有限公司 目标物品的追踪方法和系统
CN109633772A (zh) * 2018-12-26 2019-04-16 苏州耶拿微电子有限公司 110GHz被动超导太赫兹人体安检系统
KR20220020728A (ko) 2020-08-12 2022-02-21 김진영 우편물 생물학적 물질 탐지장치
CN113759433A (zh) * 2021-08-12 2021-12-07 浙江啄云智能科技有限公司 一种违禁品筛选方法、装置和安检设备
CN113759433B (zh) * 2021-08-12 2024-02-27 浙江啄云智能科技有限公司 一种违禁品筛选方法、装置和安检设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7092485B2 (en) X-ray inspection system for detecting explosives and other contraband
US7251310B2 (en) Method and apparatus for detecting contraband using radiated compound signatures
US7449695B2 (en) Terahertz imaging system for examining articles
AU2008267661B2 (en) Method and system for contraband detection using photoneutrons and x-rays
US4864142A (en) Method and apparatus for the noninvasive interrogation of objects
CA1308819C (en) Neutron scatter method and apparatus for the noninvasive interrogation of objects
EP3270185B1 (en) Covert surveillance using multi-modality sensing
US20060056586A1 (en) Method and equipment for detecting explosives, etc.
US20060291620A1 (en) System and method for adapting a software control in an operating environment
US8674697B2 (en) Long distance explosive detection using nuclear quadrupole resonance and one or more monopoles
US8742753B2 (en) Method and apparatus for sensing the presence of explosives, contraband and other molecules using nuclear quadrupole resonance
US20100282960A1 (en) Combined imaging and trace-detection inspection system and method
KR101305300B1 (ko) 밀리미터파 검색시스템 및 상기 검색시스템을 이용한 화물 및 승객에 대한 통합검색방법
Bendahan Vehicle and cargo scanning for contraband
Lehnert et al. The detection of explosive materials: review of considerations and methods
US8922211B2 (en) Method and apparatus for sensing the presence of explosives, contraband and other molecules using nuclear quadrupole resonance and a swept frequency continuous wave source
US7620148B2 (en) X-ray diffraction (Xrd) means for identifying the content in a volume of interest and a method thereof
US20240003834A1 (en) Systems and a Method of Improved Material Classification Using Energy-Integrated Backscatter Detectors
Monea Techniques and equipment for detection of prohibited substances: A brief overview
NL2009984C2 (en) Method and device for screening objects for the presence of foreign substances.
Creagh Radiation-based techniques for use in the border protection context
Creagh Technology for border security
JP2004361365A (ja) セキュリティシステム
Burchett Are you feeling safe yet? Advances in security screening technology

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee