KR101326003B1 - 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 시스템 및 이를 이용한 방사능 계측 방법 - Google Patents

최적 측정 모드 기반 방사능 계측 시스템 및 이를 이용한 방사능 계측 방법 Download PDF

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Abstract

상부 및 하부 방사능 검출기의 계측 비율을 이용하여 인체 내부의 방사능 오염 위치를 판단하고 방사능 측정의 정확성을 높일 수 있는 최적화된 측정 모드를 제공하는 전신 계측기 및 이를 이용한 방사능 계측 방법이 제공된다. 상기 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 시스템은 입구 통로를 갖추고 하우징 내부에 형성된 측정 공간의 전면에 설치되어 측정 대상자의 내부 방사능을 각각 검출한 후 갑상선, 폐, 전신, 또는 하복부 중 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 검출하는 상부 및 하부 방사능 검출기를 구비한 전신 계측기; 및 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율에 따라 상기 측정 대상자의 내부 방사능 오염 위치를 판단하고 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율에 연동하여 최적 측정 모드를 적용하여 상기 판단된 내부 방사능 오염 위치에 해당하는 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 추가로 검출하도록 제어하는 프로세서를 포함한다.

Description

최적 측정 모드 기반 방사능 계측 시스템 및 이를 이용한 방사능 계측 방법{Radiation measuring system based on optimal measurement geometry and method for measuring radiation}
본 발명은 전신 계측기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 방사선 작업 종사자가 방사선 작업 중 발생할 수 있는 신체 내부 방사능 오염에 대해 오염된 방사성 물질로부터 방출되는 방사선을 검출기를 이용하여 측정하는 시스템 및 이를 이용한 방사능 계측 방법에 관한 것이다.
종래의 내부 방사능 오염 전신 계측기는 방사선 작업 종사자의 내부 방사능오염을 측정하기 위해 두 개의 상부 및 하부 방사능 검출기가 측정 공간 전면의 전신 계측기 내부에 설치되어 있다. 이에 따라 내부 방사능에 오염된 작업 종사자의 신체로부터 방출되는 방사선을 전신 계측기의 상부 및 하부 방사능 검출기가 측정하며 이를 합산하여 내부 방사능 측정값을 산출한다. 특히 방사선 작업 종사자가 흡입한 방사성 물질이 체내에서 위쪽 부분에 위치할 경우 전신 계측기의 상부 방사능 검출기에서 상대적으로 보다 많은 방사능을 측정하게 되며, 흡입한 방사성 물질이 인체 아래쪽 부분에 위치할 경우 하부 방사능 검출기에서 상대적으로 보다 많은 방사능을 측정하게 된다.
한편, 방사선 작업 종사자의 내부 방사능 오염 여부 판단과 오염된 방사능을 측정하기 위한 용도로 사용되는 다른 종류의 전신 계측기는 측정 공간 전면에 방사능 검출기가 한 개 설치되어 있다. 이러한 전신 계측기는 방사능 검출기가 상부에서 하부로 천천히 내려오면서 측정 대상자의 신체로부터 방출되는 방사선을 측정하고, 측정된 방사선 계측 값을 이용하여 내부 방사능을 산출한다. 이는 측정 공간 전면에 방사선 차폐벽이 없어 전신 계측 시 자연 방사선 또는 주위의 산란된 방사선이 방사능 검출기로 유입될 수 있어 방사능 측정값이 오류를 나타낼 수 있기 때문에 자연 방사선이 차폐되는 상부 및 하부 방사능 검출기를 갖춘 전신 계측기를 주로 사용하고 있다.
통상적으로 방사선 이용시설 및 원자력 관련 시설에서는 작업 종사자의 내부 방사능오염 여부를 감시하기 위해 방사선 작업 중 방사성 물질을 흡입할 가능성이 있는 모든 작업 종사자에 대해 내부 방사능 오염 전신 계측기를 사용하여 방사능 측정을 수행하고 있다. 한편, 인체 내부로 유입된 방사성 물질은 전신에 고르게 분포하거나, 갑상선, 폐, 또는 하복부와 같은 특정 기관에 집중되어 침적되는 특성이 있다. 따라서 내부 방사능 측정 시 이러한 방사성 물질의 침적위치에 따른 방사능 측정값의 정확도를 높이고 측정값을 보정해주기 위해 전신, 갑상선, 폐, 하복부 4 가지의 측정 모드를 적용하여 측정을 수행할 수 있도록 내부 방사능오염 전신 계측기가 설계되어 있다. 그러나 통상적으로 작업 종사자가 흡입한 방사성 물질이 정확히 인체의 어느 위치에 침적되는지 알 수 없기 때문에 가장 높은 또는 보수적인 방사능 측정값을 산출하는 전신 측정 모드를 사용하여 내부 방사능 측정을 수행하고 있다. 내부 방사능오염 전신 계측기의 전신 측정 모드는 인체에 유입된 방사성 물질이 전신에 고르게 분포한다고 가정하여 가장 높은 측정값을 산출하도록 되어있으며 작업 종사자가 같은 농도의 방사성 물질을 흡입하더라도 갑상선, 폐, 하복부와 같은 다른 측정 모드를 사용하여 내부 방사능을 측정한 값에 비해 2.5 ∼ 1.5배 높은 값을 산출하게 된다. 이는 방사선 작업 종사자의 내부 방사능 오염 위치를 적절히 나타내지 못할 뿐 아니라 내부 방사능 측정값을 높게 산출함으로써 작업 종사자의 피폭 방사선량을 매우 보수적으로 잘못 평가해주는 문제점을 안고 있다. 한편, 방사선 작업 종사자의 피폭방사선량은 연간 선량한도를 초과하지 않도록 규정하고 있다. 따라서 종사자의 방사능 측정값을 보수적으로 높게 산출함으로써 방사선 작업 종사자에게 잘못된 피폭방사선량 정보를 제공하는 것뿐만 아니라 향후 과 피폭으로 인한 방사선 초과 암 발생에 따른 직업병 판정 등 산업재해의 우려를 가중시킬 수 있다.
특허 공개번호 제 10-2011-9933614 호에는 종래의 내부 방사능 오염 측정 장비에 다수의 방사능 계측 장치를 추가 설치하여 작업 종사자의 신체 내부 및 외부 방사능 오염을 구분함으로써 방사능 오염 측정의 정확성을 향상시키는 신체 내외부 방사능 오염 구분 전신 측정 장비가 개시되어 있다. 하지만, 특허 공개번호 제 10-2011-9933614 호는 방사선 작업 종사자가 흡입한 방사성 물질이 인체의 어느 위치에 침적되어 있는지에 대한 판단 기능이 없어 방사능물질에 오염된 위치에 상관없이 전신 측정 모드 만을 사용하여 내부 방사능을 측정하고 그에 따라 작업 종사자의 피폭 방사선량을 보수적으로(과대) 평가하여 방사능의 측정값이 정확하지 못한 단점이 있다.
본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 상부 및 하부 방사능 검출기의 계측 비율을 이용하여 인체 내부의 방사능 오염 위치를 판단하고 방사능 측정의 정확성을 높일 수 있는 최적화된 측정 모드를 제공하는 전신 계측기 및 이를 이용한 방사능 계측 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 시스템은, 입구 통로를 갖추고 하우징 내부에 형성된 측정 공간의 전면에 설치되어 측정 대상자의 내부 방사능을 각각 검출한 후 갑상선, 폐, 전신, 또는 하복부 중 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 검출하는 상부 및 하부 방사능 검출기를 구비한 전신 계측기 및 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율에 따라 상기 측정 대상자의 내부 방사능 오염 위치를 판단하고 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율에 연동하여 최적 측정 모드를 적용하여 상기 판단된 내부 방사능 오염 위치에 해당하는 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 추가로 검출하도록 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 제1 범위일 때 갑상선 측정 모드를 적용하고, 제2 범위일 때 폐 측정 모드를, 제3 범위일 때 전신 측정 모드를, 제4 범위일 때 하복부 측정 모드를 적용하고, 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 각각 80 이상 100 이하: 0 이상 20 미만의 제1 범위, 65 이상 80 미만: 20 이상 35 미만의 제2 범위, 40 이상 65 미만: 35 이상 60 미만의 제3 범위 및 0 이상 40 미만 : 60 이상 100 미만의 제4 범위로 오염 위치를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 방법은, 갑상선 측정 모드, 폐 측정 모드, 전신 측정 모드 및 하복부 측정 모드에 각각 대응되는 상부 및 하부 방사능 검출기에 의해 검출될 측정 대상자의 내부 방사능의 비율이 속하는 제1 범위, 제2 범위, 제3 범위 및 제4 범위를 저장하는 단계; 입구 통로를 갖추고 하우징 내부에 형성된 측정 공간의 전면에 설치되어 상기 상부 및 하부 방사능 검출기에 의해 측정 대상자의 제1 및 제2 내부 방사능을 각각 검출하는 단계; 상기 상부 방사능 검출기에 의해 검출된 측정 대상자의 제1 내부 방사능과 상기 하부 방사능 검출기에 의해 검출된 측정 대상자의 제2 내부 방사능의 비율을 각각 산출하는 단계; 상기 산출한 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 기 저장된 제1 범위, 제2 범위, 제3 범위, 또는 제4 범위에 속하는 지를 판별하는 단계; 상기 갑상선 측정 모드, 폐 측정 모드, 전신 측정 모드, 또는 하복부 측정 모드 중 상기 판별 결과에 따라 결정된 모드를 적용하여 갑상선, 폐, 전신, 또는 하복부 중 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 검출하는 단계 및 상기 검출된 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 합산하여 출력하는 단계를 포함하고, 상기 제1 범위는 80 이상 100 이하: 0 이상 20 미만이고, 제2 범위는 65 이상 80 미만: 20 이상 35 미만이며, 제3 범위는 40 이상 65 미만: 35 이상 60 미만이고, 제4 범위는 0 이상 40 미만 : 60 이상 100 미만인 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 본 발명의 내부 방사능오염 전신 계측기는 방사선 작업 시 발생할 수 있는 작업 종사자의 내부 방사능오염에 대해 상부 및 하부 방사능 검출기에서 산출된 계측비율을 통해 내부 방사능오염 위치를 판단하고 오염 위치에 따른 최적의 측정 모드를 적용하여 내부 방사능 측정값을 제공하게 된다.
종래의 내부 방사능오염 전신 계측기는 방사선 작업 종사자가 흡입한 방사성 물질이 인체의 어느 위치에 침적되어 있는지에 대한 판단 기능이 없어 방사능물질에 오염된 위치에 상관없이 전신 측정 모드 만을 사용하여 내부 방사능을 측정하고 그에 따라 작업 종사자의 피폭 방사선량을 보수적으로 평가하는 단점을 지니고 있었으나, 본 발명의 전신 계측기를 통해 방사선 작업 종사자의 내부 방사능오염 위치를 파악하고 그에 따른 최적 측정 모드를 제공함으로써 내부 방사능 측정의 정확성을 향상시키게 된다.
한국수력원자력(주)은 국내 원자력법에 반영된 국제방사선 방호위원회의 방사선 방호 권고 준수와 원전 방사선 작업 종사자의 방사선 피폭 저감을 위해 1991년부터 2000년까지 약 350억원의 비용을 투입하였고, 2001년부터 2010년까지 약 1,900억원의 비용을 방사선 피폭 저감에 투입하고 있다. 이와 같이 방사선 작업 종사자의 피폭 선량 저감은 원전운영과 밀접한 관련이 있으며, 현재 보수적으로 수행하고 있는 방사능 측정을 보다 정확하게 수행함으로써 잠재적인 원전 운영 비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 판단한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전신 계측기의 일 예를 나타낸 개략 투시 상태도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전신 계측기의 다른 예를 나타낸 개략 투시 상태도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인체 모형 팬텀 내 방사선 원 위치에 따른 내부 방사능 오염 전신 계측기의 상부 및 하부 방사능 검출기의 계측 비율을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 시스템은 전신 계측기(110) 및 프로세서(120)를 포함한다.
전신 계측기(110)는 입구 통로를 갖추고 하우징 내부에 형성된 측정 공간(230, 330)의 전면에 설치되어 측정 대상자의 내부 방사능을 각각 검출한 후 갑상선, 폐, 전신, 또는 하복부 중 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 검출하는 상부 및 하부 방사능 검출기를 구비한다.
도 2는 도 1에 도시된 전신 계측기의 일 예를 나타낸 개략 투시 상태도이다.도 3은 도 1에 도시된 전신 계측기의 다른 예를 나타낸 개략 투시 상태도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 수직 선형 측정구조(Vertical Linear Geometry)로 되어 있으며, 직팔면체 또는 직육면체 하우징 내부에 측정 공간(230, 330)이 형성되고, 방사선 작업 종사자가 측정 공간에 들어갈 수 있도록 전면에 통로가 있고, 측정 공간(230, 330)의 전면에 상부 방사능 검출기(210, 310)와 하부 방사능 검출기(220, 320)가 설치되어 있다. 또한 전신 계측기의 측정 공간이 강철로 밀폐되어 있어 방사능 검출기와 측정 대상자인 방사선 작업 종사자 주변의 자연방사선을 차폐하기 때문에 외부에서 방사능 검출기 방향으로의 방사선 유입이 발생하지 않고 산란된 방사선은 자연방사선으로 처리된다. 방사선 작업 종사자의 내부 방사능 측정 시 작업 종사자의 체내로부터 방출된 방사선은 상부 및 하부 방사능 검출기의 매질과 상호 작용을 통해 전기신호를 발생시키며, 전신 계측기에 설치되어 있는 전자회로는 상부 및 하부 방사능 검출기에서 발생된 신호를 합산하여 방사능 측정값을 산출한다.
프로세서(120)는 상기 전신 계측기(110)로부터의 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율에 따라 상기 측정 대상자의 내부 방사능 오염 위치를 판단하고 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율에 연동하여 최적 측정 모드를 적용하여 상기 판단된 내부 방사능 오염 위치에 해당하는 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 추가로 검출하도록 제어한다.
도 1을 다시 참조하면, 상기 프로세서(120)는 메모리(122), 산출부(124), 제어부(126), 및 출력부(128)를 포함한다.
메모리(122)는 상기 상부 및 하부 방사능 검출기(210 및 220)에 의해 검출될 측정 대상자의 내부 방사능의 비율이 속하는 제1 범위, 제2 범위, 제3 범위, 및 제4 범위를 갑상선 측정 모드, 폐 측정 모드, 전신 측정 모드, 및 하복부 측정 모드에 각각 대응시킨 룩업 테이블이 저장된다. 상기 제1 범위, 상기 제2 범위, 상기 제3 범위, 및 상기 제4 범위는 각각 80 이상 100 이하: 0 이상 20 미만, 65 이상 80 미만: 20 이상 35 미만, 40 이상 65 미만: 35 이상 60 미만, 및 0 이상 40 미만 : 60 이상 100 미만인 것이 바람직하다.
산출부(124)는 상기 상부 방사능 검출기(210)에 의해 검출된 측정 대상자의 제1 내부 방사능과 상기 하부 방사능 검출기에 의해 검출된 측정 대상자의 제2 내부 방사능의 비율을 산출하며, 상기 재 검출된 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 합산하여 합산값을 얻는다.
제어부(126)는 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 상기 메모리(122)에 저장된 룩업테이블을 참조하여 제1 범위, 제2 범위, 제3 범위, 또는 제4 범위에 속하는 지를 판단하여 판단 결과에 따라 인체 내부의 방사능 오염 위치를 판단한다. 제어부(126)는 상기 상부 및 하부 방사능 검출기로 하여금 갑상선 측정 모드, 폐 측정 모드, 전신 측정 모드, 또는 하복부 측정 모드 중 상기 판단 결과에 따른 하나의 모드를 적용하여 갑상선, 폐, 전신, 또는 하복부 중 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 추가로 검출하도록 제어한다.
본 발명의 최적 측정 모드 내부 방사능오염 전신 계측기와 관련하여 내부 방사능 측정 시 방사성 물질의 침적위치를 고려하지 않고 전신 측정 모드 만을 사용하였을 경우 측정된 내부 방사능 측정값이 얼마나 보수적으로 산출되는지를 파악하기 위해 전신 계측기 교정용 팬텀과 액상 감마표준방사선원(Liquid Gamma Mixed Source)을 이용하여 방사성 물질의 침적위치와 전신 계측기 측정 모드에 따른 내부 방사능을 측정하였다. 표 1에 내부 방사능오염 전신 계측기의 측정 모드별 방사능 측정 실험결과를 종합하여 나타내었다. 표 1에 나타난 바와 같이, 인체 내부 방사성 물질의 침적부위인 갑상선, 폐, 전신, 하복부에 대해 전신 측정 모드를 이용한 방사능 측정값이 가장 높게 나오는 것을 알 수 있었다. 이는 내부 방사능 측정 시 체내 방사성 물질의 침적 위치를 적절히 고려하지 않고, 전신 측정 모드 만을 사용하게 되면 해당 방사성 물질의 방사능 량을 보수적으로 과대 평가하게 된다는 것을 보여주고 있다. 반대로 측정모드를 잘못 선택하게 되면(예, 방사성핵종이 전신에 분포하는데 다른 측정모드를 사용할 경우), 해당 방사성 물질의 방사능 량을 보수적 평가도 일어나지만 과소 평가하게 되는 결과를 보여주고 있다. 따라서 방사성 물질의 인체 내 침적 위치에 따른 최적화된 측정 모드를 선택하여 전신 계측을 해야 방사선 작업 종사자의 체내에 보유한 방사능 량을 정확하게 측정할 수 있게 된다.
방사성 물질
침적 위치
측정 모드
 전신 계측기 교정용 팬턴
방사능(kBq)
코발트-60 세슘-137

갑상선		 전신 12.5 10.0
갑상선 5.6 3.9
폐 9.6 7.5
하복부 9.5 8.2

폐		 전신 7.3 5.5
갑상선 3.3 2.1
폐 5.7 3.7
하복부 5.8 4.1

전신
 전신 5.8 4.0
갑상선 2.6 1.6
폐 4.1 2.9
하복부 4.4 3.0

하복부		 전신 7.2 5.3
갑상선 3.3 1.9
폐 5.8 3.7
하복부 5.5 3.8
참값 5.6±0.1 3.7±0.1
출력부(128)는 상기 산출부(124)로부터의 상기 검출된 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능의 합산값을 출력한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인체 모형 팬텀 내 방사선 원 위치에 따른 내부 방사능 오염 전신 계측기의 상부 및 하부 방사능 검출기의 계측 비율을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 방법을 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제어부(126)는 갑상선 측정 모드, 폐 측정 모드, 전신 측정 모드, 하복부 측정 모드에 각각 대응되는 상기 상부 및 하부 방사능 검출기에 의해 검출될 측정 대상자의 내부 방사능의 비율이 속하는 제1 범위(80 이상 100 이하: 0 이상 20 미만), 제2 범위(65 이상 80 미만: 20 이상 35 미만), 제3 범위(40 이상 65 미만: 35 이상 60 미만), 및 제4 범위(0 이상 40 미만 : 60 이상 100 미만)를 메모리(122)에 저장한다(단계 S502).
입구 통로를 갖추고 하우징 내부에 형성된 측정 공간(100,200)의 전면에 설치된 상부 및 하부 방사능 검출기(210 및 220)에 의해 측정 대상자의 내부 방사능을 각각 검출한다(단계 S504).
산출부(124)는 상기 상부 방사능 검출기(210)에 의해 검출된 측정 대상자의 제1 내부 방사능과 상기 하부 방사능 검출기(220)에 의해 검출된 측정 대상자의 제2 내부 방사능의 비율을 산출한다(단계 S506).
본 발명의 내부 방사능오염 전신 계측기를 이용하여 방사선 작업 종사자의 내부 방사능 측정 시 인체로 유입된 방사성 물질이 체내 어느 위치에 침적되어 있는지 알 수 없기 때문에 방사성 물질이 작업 종사자의 전신에 고르게 분포한다고 가정하여 전신 측정 모드를 적용하여 내부 방사능을 측정하고 상부 및 하부 방사능 검출기에서 측정한 방사능 계측비율을 판단하여 상부 및 하부 방사능 검출기의 비율이 각각 1) 80 이상 100 이하: 0 이상 20 미만일 경우 갑상선 측정 모드, 2) 65 이상 80 미만: 20 이상 35 미만일 경우 폐 측정 모드, 3) 40 이상 65 미만: 35 이상 60 미만일 경우 전신 측정 모드, 4) 0 이상 40 미만 : 60 이상 100 미만일 경우 하복부 측정 모드를 다시 적용하여 내부 방사능 측정을 재실시하고 이에 따른 상부 및 하부 방사능 검출기의 측정값을 합산하여 최종 내부 방사능 측정값을 산출한다.
특히 본 발명에서는, 내부 방사능 측정값의 정확성 향상을 위해 내부 방사능 측정 시 전신 계측기의 상부 및 하부 방사능 검출기의 계측비율을 판단하여 방사선 작업 종사자의 내부 방사능오염 위치를 합리적으로 파악하고 오염 위치에 연동된 최적화된 측정 모드를 적용하여 내부 방사능을 다시 측정하고 그 측정값을 출력하도록 설계되어 있다. 이때 방사선 작업 종사자가 흡입한 방사성 물질이 인체의 갑상선, 폐, 전신, 하복부 중 어느 위치에 침적해 있는지에 따라 전신 계측기의 상부 및 하부 방사능 검출기의 계측비율은 달라지며, 도 5에서 제시된 4가지의 계측 비율 범주에 따라 해당 오염위치에 연계된 최적의 측정 모드가 선택되고 이를 적용하여 내부 방사능 측정이 수행된다.
본 발명의 내부 방사능 계측 시스템에서 제공하는 최적화된 측정 모드 기능과 관련하여, 방사선 작업 종사자의 인체에 유입된 방사성 물질의 침적위치를 파악하고 측정 모드에 따른 전신 계측기의 상부 및 하부 방사능 검출기의 계측비율을 설정하기 위해 사람을 본뜬 인체 모형 팬텀(Phantom)과 표준방사선원(점선원)을 이용하여 내부 및 외부 방사능 오염 구분 실험을 수행하였다. 본 실험에 사용된 인체모형 팬텀은 국제방사선방호위원회(International Commission on Radiological Protection)에서 제시한 성인 남성 기준인(Reference Man)의 규격(신장: 173cm, 체중: 73kg 등)을 만족하며, 인체 모형 팬텀의 모든 슬라이스(Slice)에 점선원(Point Source)인 코발트-60과 세슘-137을 삽입하고 전신 계측기를 이용하여 내부 방사능을 측정을 수행하였다. 도 4에 도시된 바와 같이, 인체모형 팬텀의 머리를 기준으로 한 1번 슬라이스에서 하복부의 최 하단 슬라이스인 43번 슬라이스 사이에 점선원을 순차적으로 삽입하고 그에 따른 내부 방사능 측정시의 상부 및 하부 방사능 검출기의 계측비율을 도시하였다. 그 결과 인체모형 팬텀 머리 위치에서는 상부 방사능 검출기의 계측비율이 약 90%로 하부 방사능 검출기의 계측비율인 10%에 비해 월등히 높게 나타나나 점선원의 삽입위치가 인체모형 팬텀의 아래 부분으로 내려갈수록 하부 방사능 검출기의 계측비율이 증가하고 상부 방사능 검출기의 계측비율이 감소하는 것으로 나타났다. 즉, 체내 갑상선 위치에서는 전신 계측기의 상부 및 하부 방사능 검출기의 계측비율이 85 : 15, 폐 위치에서는 75 : 25, 전신 위치에서는 60 : 40, 하복부 위치에서는 35 : 65로 나타났다. 표 2에 체내 주요 방사성 물질 침적위치에 대한 내부 방사능오염 전신 계측기의 상부 및 하부 방사능 검출기의 계측비율 실험결과를 종합하여 나타내었다.
계측비율
체내 주요 침적위치		 상부 방사능 검출기 비율(%) 하부 방사능 검출기 비율(%)
갑상선 85 15
폐 75 25
전신 60 40
하복부 35 65
제어부(126)는 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 저장된 제1 범위(80 이상 100 이하 : 0 이상 20 미만)에 속하는 지를 판단한다(단계 S508).
단계 S508의 판단 결과, 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 상기 제1 범위(80 이상 100 이하 : 0 이상 20 미만)에 속하는 경우, 상기 상부 및 하부 방사능 검출기(210 및 220)는 제어부(126)의 제어 하에 갑상선 측정 모드를 적용하여 갑상선부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 검출한다(S510).
단계 S508의 판단 결과, 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 저장된 제1 범위(80 이상 100 이하 : 0 이상 20 미만)에 속하지 않는 경우, 제어부(126)는 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 제2 범위(65 이상 80 미만 : 20 이상 35 미만)에 속하는 지를 판단한다(단계 S512).
단계 S512의 판단 결과, 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 상기 제2 범위(65 이상 80 미만)에 속하는 경우, 상기 상부 및 하부 방사능 검출기(210 및 220)는 제어부(126)의 제어 하에 폐 측정 모드를 적용하여 폐 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 검출한다(S514).
단계 S512의 판단 결과, 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 상기 저장된 제2 범위(65 이상 80 미만 : 20 이상 35 미만)에 속하지 않는 경우, 제어부(126)는 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 제3 범위(40 이상 65 미만 : 35 이상 60 미만)에 속하는 지를 판단한다(단계 S516).
단계 S516의 판단 결과, 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 상기 제3 범위(40 이상 65 미만: 35 이상 60 미만)에 속하는 경우, 상기 상부 및 하부 방사능 검출기(210 및 220)는 제어부(126)의 제어 하에 전신 측정 모드를 적용하여 전신의 제1 및 제2 내부 방사능을 검출한다(S514). 이와는 달리, 단계 S516의 판단 결과, 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 상기 제3 범위(40 이상 65 미만: 35 이상 60 미만)에 속하지 않는 경우, 제어부(126)는 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 상기 제4 범위(0 이상 40 미만 : 60 이상 100 미만)에 속하는 것으로 판단하고 상기 상부 및 하부 방사능 검출기(210 및 220)는 제어부(126)의 제어 하에 하복부 측정 모드를 적용하여 하복부 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 검출한다(S520).
산출부(124)는 상기 검출된 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 합산하여 합산값을 얻고(단계 S522), 출력부(128)는 합산값을 출력한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
110: 전신 계측기 120: 프로세서
122: 메모리 124: 산출부
126: 제어부 128: 출력부
210, 310: 상부 검출기 220, 320: 하부 검출기
230, 330: 측정 공간 240, 340: 입구 통로

Claims (6)

  1. 입구 통로를 갖추고 하우징 내부에 형성된 측정 공간의 전면에 설치되어 측정 대상자의 내부 방사능을 각각 검출한 후 갑상선, 폐, 전신, 또는 하복부 중 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 검출하는 상부 및 하부 방사능 검출기를 구비한 전신 계측기; 및
    상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율에 따라 상기 측정 대상자의 내부 방사능 오염 위치를 판단하고 상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율에 연동하여 최적 측정 모드를 적용하여 상기 판단된 내부 방사능 오염 위치에 해당하는 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 추가로 검출하도록 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 제1 범위일 때 갑상선 측정 모드를 적용하고, 제2 범위일 때 폐 측정 모드를, 제3 범위일 때 전신 측정 모드를, 제4 범위일 때 하복부 측정 모드를 적용하고,
    상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 각각 80 이상 100 이하: 0 이상 20 미만의 제1 범위, 65 이상 80 미만: 20 이상 35 미만의 제2 범위, 40 이상 65 미만: 35 이상 60 미만의 제3 범위 및 0 이상 40 미만 : 60 이상 100 미만의 제4 범위로 오염 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 상부 및 하부 방사능 검출기에 의해 검출될 측정 대상자의 내부 방사능의 비율이 속하는 제1 범위, 제2 범위, 제3 범위, 및 제4 범위를 갑상선 측정 모드, 폐 측정 모드, 전신 측정 모드, 및 하복부 측정 모드에 각각 대응시킨 룩업 테이블이 저장된 메모리;
    상기 상부 방사능 검출기에 의해 검출된 측정 대상자의 제1 내부 방사능과 상기 하부 방사능 검출기에 의해 검출된 측정 대상자의 제2 내부 방사능의 비율을 산출하며, 상기 재 검출된 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 합산하여 합산값을 얻는 산출부;
    상기 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 상기 메모리에 저장된 룩업테이블을 참조하여 제1 범위, 제2 범위, 제3 범위, 또는 제4 범위에 속하는 지를 판단하여 판단 결과에 따라 인체 내부의 방사능 오염 위치를 판단하고, 상기 상부 및 하부 방사능 검출기로 하여금 갑상선 측정 모드, 폐 측정 모드, 전신 측정 모드, 또는 하복부 측정 모드 중 상기 판단 결과에 따른 모드를 적용하여 갑상선, 폐, 전신, 또는 하복부 중 상기 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 추가로 검출하도록 제어하는 제어부; 및
    상기 산출부로부터의 상기 검출된 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능의 합산값을 출력하는 출력부를 포함하는 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 시스템.
  3. 삭제
  4. 갑상선 측정 모드, 폐 측정 모드, 전신 측정 모드 및 하복부 측정 모드에 각각 대응되는 상부 및 하부 방사능 검출기에 의해 검출될 측정 대상자의 내부 방사능의 비율이 속하는 제1 범위, 제2 범위, 제3 범위 및 제4 범위를 저장하는 단계;
    입구 통로를 갖추고 하우징 내부에 형성된 측정 공간의 전면에 설치되어 상기 상부 및 하부 방사능 검출기에 의해 측정 대상자의 제1 및 제2 내부 방사능을 각각 검출하는 단계;
    상기 상부 방사능 검출기에 의해 검출된 측정 대상자의 제1 내부 방사능과 상기 하부 방사능 검출기에 의해 검출된 측정 대상자의 제2 내부 방사능의 비율을 각각 산출하는 단계;
    상기 산출한 제1 내부 방사능과 제2 내부 방사능의 비율이 기 저장된 제1 범위, 제2 범위, 제3 범위, 또는 제4 범위에 속하는 지를 판별하는 단계;
    상기 갑상선 측정 모드, 폐 측정 모드, 전신 측정 모드, 또는 하복부 측정 모드 중 상기 판별 결과에 따라 결정된 모드를 적용하여 갑상선, 폐, 전신, 또는 하복부 중 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 검출하는 단계 및
    상기 검출된 해당 신체 부위의 제1 및 제2 내부 방사능을 합산하여 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 범위는 80 이상 100 이하: 0 이상 20 미만이고, 제2 범위는 65 이상 80 미만: 20 이상 35 미만이며, 제3 범위는 40 이상 65 미만: 35 이상 60 미만이고, 제4 범위는 0 이상 40 미만 : 60 이상 100 미만인 것을 특징으로 하는 최적 측정 모드 기반 방사능 계측 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
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