KR101451270B1

KR101451270B1 - 방사선 안전관리 장치

Info

Publication number: KR101451270B1
Application number: KR1020140080428A
Authority: KR
Inventors: 정영근; 이준희; 김재민; 송기창; 이동기
Original assignee: 일진방사선 엔지니어링 (주)
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2014-10-17

Abstract

본 발명은 방사선 작업이 이루어지는 넓은 공간의 감시 및 작업자에게 가해지는 피폭선량 등을 실시간으로 감시하고, 필요한 경우 신속하고 효과적인 대처가 가능하도록 하는 방사선 안전관리장치를 개시(introduce)한다. 상기 사선 안전관리 장치는 방사능과 관련된 장소에서 작업하는 작업자가 휴대하는 ADR Plus, 액세스포인트, 복수의 방사능 감시장치, 베이스 스테이션 및 ARMS 서버를 구비한다. 상기 ADR Plus는 작업자 개인의 방사선 피폭량을 감지하여 상기 액세스포인트로 송신하며, 작업자에게 이어폰과 마이크가 포함된 유선 이어셋을 제공하고, 상기 ARMS 서버는 상기 액세스포인트로부터 수신한 정보를 가공하여 해당 저장장소들 각각에 저장하고, 저장된 상기 정보들을 이용하여 생성시킨 작업자의 개인누적선량, 작업공간의 공간누적선량률을 모니터하고, 상기 베이스 스테이션 및 상기 액세스포인트 및 상기 이어셋을 경유하여 작업자에게 필요한 지시를 직접 전달한다.

Description

방사선 안전관리 장치 {Radiation safety management unit}

본 발명은 방사선 안전관리에 관한 것으로, 특히 작업자의 피폭선량 및 넓은 작업공간의 방사선 량을 원격에서 실시간으로 감시하여 작업 종사자의 피폭방사선량을 최소화할 수 있으며, 이를 효과적으로 관리할 수 있도록 와이파이(WiFi) 통신 방식으로 운영되는 방사선 안전관리 장치에 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.

특히 관리대상이 되는 지역이 넓어짐에 따라 이들 작업장 주위의 방사선 량을 측정하는 장치의 수 및 작업장을 관리하는 카메라의 수가 증가 할뿐만 아니라 이들이 설치되어야 하는 위치도 다양하다. 이들 장치 등은 모두 유무선을 통하여 콘트롤 타워에서 자동으로 관리할 수 있어야 할 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 방사선 작업이 이루어지는 넓은 공간의 감시 및 작업자에게 가해지는 피폭선량 등을 실시간으로 감시하고, 필요한 경우 신속하고 효과적인 대처가 가능하도록 하는 방사선 안전관리장치를 제공하는 것에 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 방사선 안전관리 장치는 방사능과 관련된 장소에서 작업하는 작업자가 휴대하는 ADR Plus, 상기 ADR Plus와 와이파이 통신을 수행하는 액세스포인트, 상기 액세스포인트와 와이파이 통신을 수행하는 복수의 방사능 감시장치, 인터넷 표준 프로토콜 방식으로 상기 액세스포인트와 통신하는 베이스 스테이션 및 상기 데이터 스테이션과 유선으로 통신하는 ARMS 서버를 구비하며, 상기 ADR Plus는 작업자 개인의 방사선 피폭량을 감지하여 상기 액세스포인트로 송신하며, 작업자에게 이어폰과 마이크가 포함된 유선 이어셋을 제공하고, 상기 ARMS 서버는 상기 액세스포인트로부터 수신한 정보를 가공하여 해당 저장장소들 각각에 저장하고, 저장된 상기 정보들을 이용하여 생성시킨 작업자의 개인누적선량, 작업공간의 공간누적선량률을 모니터하고, 상기 베이스 스테이션 및 상기 액세스포인트 및 상기 이어셋을 경유하여 작업자에게 필요한 지시를 직접 전달한다.

본 발명은 방사선이 일정량 누출될 수 밖에 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 장치 나타낸다.
도 2는 ADR Plus의 블록도이다.
도 3은 공간선량률 감지장치의 블록도이다.
도 4는 오염측정장치의 블록도이다.
도 5는 카메라의 블록도이다.
도 6은 액세스포인트와 베이스 스테이션의 블록도이다.
도 7은 베이스 스테이션과 ARMS 서버의 블록도이다.

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.

와이파이(Wi-Fi)는 와이파이 얼라이언스(Wi-Fi Alliance)의 상표명으로, IEEE 802.11 기반의 무선랜 연결과 장치간 연결(와이파이 P2P), PAN/LAN/WAN 구성 등을 지원하는 일련의 기술을 뜻한다. 와이파이 통신은 기본적으로 인터넷에 데이터를 전달해 주는 기능을 하는 AP(액세스 포인트)와 노트북이나 스마트폰과 같이 사용자가 서비스를 받는 단말간의 통신이다. 와이파이를 이용하려면 단말에 연결하기 위한 무선 랜카드와 같은 하드웨어가 있어야 하며, 운영 체제에서 해당 무선랜카드를 인식할 수 있는 장치 드라이버가 설치되어야 한다.

스마트폰이나 노트북 등 이동이 많이 이루어지는 단말에는 기본적으로 탑재되어 있어 사용자는 별다른 설정 없이 와이파이를 사용할 수 있으며, 데스크톱 사용자도 쉽게 설치하여 사용할 수 있다. 근래에 들어 선 없이 인터넷이나 상호간 통신이 가능한 장점 때문에 게임기, 프린터, TV 등 다양한 주변 기기들에서도 와이파이를 지원하고 지원하는 단말들이 늘어나는 추세이다.

도 1은 본 발명에 따른 방사선 안전관리 장치 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 방사선 안전관리 장치(100)는, 복수의 ADR Plus(110-1, 110-2, 110-3), 복수의 액세스포인트(120-1, 120-2), 복수의 공간선량률 감지장치(130-1, 130-2), 복수의 오염측정장치(140-1, 140-2), 복수의 카메라(150-1, 150-2), 베이스스테이션(160) 및 ARMS 서버(170)를 포함한다.

복수의 ADR Plus(110-1, 110-2, 110-3) 각각은 방사능과 관련된 장소에서 작업하는 작업자가 휴대한다. 복수의 액세스포인트(120-1, 120-2)는 ADR Plus(110-1, 110-2, 110-3)와 와이파이 통신을 수행한다. 복수의 공간선량률 감지장치(130-1, 130-2), 복수의 오염측정장치(140-1, 140-2) 및 복수의 카메라(150-1, 150-2)는 복수의 액세스포인트(120-1, 120-2) 중 해당 액세스포인트와 와이파이 통신을 수행하며, 통칭하여 방사능 감시장치라 정의한다. 공간선량률 감지장치(130-1, 130-2)는 작업공간의 방사능 양을 검출하고, 오염측정장치(140-1, 140-2)는 작업공간에 대하여 미리 설정한 오염물질에 대한 오염도를 측정한다. 카메라(150-1, 150-2)는 ADR Plus(110-1, 110-2, 110-3)가 작업을 하고 있는 작업공간 또는 작업을 하고 있지 않더라고 관찰이 필요한 공간을 촬영하여 이를 영상데이터로 생성한다. 베이스스테이션(160)은 인터넷 표준 프로토콜 방식으로 액세스포인트(120-1, 120-2)와 통신한다. ARMS 서버(170)는 데이터 스테이션(160)과 유선으로 통신한다.

여기서 ADR Plus(110-1, 110-2, 110-3) 각각은 작업자 개인의 방사선 피폭량을 감지하여 복수의 액세스포인트(120-1, 120-2) 중 해당 액세스포인트로 송신하며, 작업자에게 이어폰과 마이크가 포함된 유선 이어셋(111-1, 111-2, 111-3)을 제공한다.

ARMS 서버(170)는 액세스포인트(120-1, 120-2)로부터 수신한 정보를 가공하여 해당 저장장소들 각각에 저장하고, 저장된 정보들을 이용하여 생성시킨 작업자의 개인누적선량, 작업공간의 공간누적선량률을 모니터하고, 베이스 스테이션(160) 및 액세스포인트(120-1, 120-2) 및 이어셋(111-1, 111-2, 111-3)을 경유하여 작업자에게 필요한 지시를 직접 전달한다.

도 2는 ADR Plus의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 ADR Plus(110)는, ADR(211), 배터리(212), 충전유닛(213), 안테나(214), WiFi모듈(215) 및 이어셋 어댑터(216)를 구비한다.

자동선량계인 ADR(211)은 작업자 개인의 방사능 피폭량을 측정한다. 배터리(212)는 ADR Plus(110)의 동작 에너지를 제공하며, 리튬이온 배터리를 사용하는 것이 바람직하다. 충전유닛(213)은 배터리(212)를 충전하는데 사용된다. WiFi모듈(215)은 안테나(214)를 통해 외부와 와이파이 통신을 수행한다. 이어셋 어댑터(216)는 이어셋(111)과 전기적으로 연결된다.

도 3은 공간선량률 감지장치의 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 공간선량률 감지장치(130)는, 작업공간의 방사능 양을 검출하는 공간선량률 감지부(131) 및 감지부(131)에서 감지된 정보를 와이파이 통신방식을 이용하여 외부(미도시)에 전달하는 WiFi모듈(132)를 포함한다.

도 4는 오염측정장치의 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 오염측정장치(140)는, 작업공간의 오염물질을 검출하는 오염측정부(141) 및 오염측정부(141)에서 측정된 정보를 와이파이 통신방식을 이용하여 외부(미도시)에 전달하는 WiFi모듈(142)를 포함한다.

도 5는 카메라의 블록도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 카메라(150)는, 작업을 하고 있는 작업공간 또는 작업을 하고 있지 않더라고 관찰이 필요한 공간을 촬영하여 이를 영상데이터로 생성하는 촬영부(151) 및 촬영부(151)에서 촬영된 영상데이터를 와이파이 통신방식을 이용하여 외부(미도시)에 전달하는 WiFi모듈(152)를 포함한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 공간선량률 감지장치(130), 오염측정장치(140) 및 카메라(150)는 외부에 있는 액세스포인트(120)와 와이파이 통신을 수행하는 것은 물론, 필요한 경우 ADR Plus(110)과도 와이파이 통신을 수행할 수 있다.

도 6은 액세스포인트와 베이스 스테이션의 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 액세스포인트(120)는, WiFi 모듈(121) 및 무선 TCP/IP(122)를 포함하고, 베이스 스테이션(160)은, 무선 TCP/IP(161), 프로세서(162) 및 유선 TCP/IP(163)를 구비한다.

액세스포인트(120)를 구성하는 WiFi 모듈(121)은 외부와 와이파이 통신을 수행하며, 액세스포인트(120)를 구성하는 무선 TCP/IP(122)는 베이스 스테인션(160)과 무선통신을 수행하는 인터페이스이다.

베이스 스테이션(160)을 구성하는 무선 TCP/IP(161)는 액세스포인트(120)와 무선통신을 수행하는 인터페이스이고, 프로세서(162)는 액세스포인트(120)를 경유하여 입력되는 방사능 피폭량, 작업공간의 방사능 양, 영상데이터 및 음성신호를 분석, 분리, 정렬 및 통합한다. 유선 TCP/IP(163)는 프로세서(162)에서 처리된 방사능 피폭량, 작업공간의 방사능 양, 영상데이터 및 음성신호를 ARMS 서버(1170)에 전달한다.

도 7은 베이스 스테이션과 ARMS 서버의 블록도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 ARMS 서버(170)는 유선 TCP/IP(171), 영상데이터 저장기(173), 음성데이터 저장기(174), 기타정보 저장기(175) 및 프로세서(172)를 구비한다.

유선 TCP/IP(171)는 액세스포인트(160)으로부터 방사능 피폭량, 작업공간의 방사능 양, 영상데이터 및 음성신호를 수신하여 프로세서(172)에 전달하는 인터페이스이다. 영상데이터 저장기(173)는 프로세서(172)의 지시에 따라 영상데이터를 저장한다. 음성데이터 저장기(174)는 프로세서(172)의 지시에 따라 음성신호를 저장한다. 기타정보 저장기(175)는 프로세서(172)의 지시에 따라 방사능 피폭량, 작업공간의 방사능 양, 허용개인누적선량 및 허용공간누적선량을 저장한다.

본 발명은 작업자, 작업장 및 관리센터를 하나의 장치로 연결한다.

각 작업자는 작업자 피폭방사선량을 측정하고 음성통신 장치(111)와 결합한 ADR Plus(110)를 착용하고 작업을 수행한다.

작업장에는 각 작업자가 휴대하고 있는 ADR Plus(110)와 와이파이 무선통신을 이용하여 데이터를 송수신하는 액세스포인트(120) 및 베이스 스테이션(160)이 설치되어 있다.

와이파이 무선통신은 상당히 넓은 거리 범위 내에서 통신의 수행이 가능하지만, 작업장의 상황에 따라서 액세스포인트(120)의 설치 개수는 정해진다. 여기서 작업장의 상황은 작업자의 수 및 작업장의 규모 등이며, 작업장에 설치되어 있어 와이파이 무선통신을 방해하는 장애물을 더 고려하는 것이 바람직하다.

임의의 작업장에는 복수의 액세스포인트(120)가 설치될 것이며, 베이스 스테이션(160)은 복수의 액세스포인트(120)와 무선통신을 통해 데이터를 송수신하며, 복수의 액세스포인트(120)로부터 송신되는 데이터를 통합하여 수집하는 기능과 관리센터로부터 전송되는 데이터를 복수의 액세스포인트(120)에 분산하는 기능을 수행한다. 여기서 베이스 스테이션(160)과 복수의 액세스포인트(120)가 무선으로 통신하는 방식은 작업장의 환경에 따라 시스템의 설계자가 임의로 선택할 수 있다. 본 발명에서는 베이스 스테이션(160)과 복수의 액세스포인트(120)가 인터넷 표준 프로토콜 방식인 TCP/IP를 사용할 것을 제안한다.

따라서, 이어셋(111)과 ADR Plus(110)는 유선으로, ADR Plus(110)와 액세스포인트(120)는 와이파이 통신 방식으로 그리고 액세스포인트(120)와 베이스 스테이션(160)은 TCP/IP 방식으로 데이터를 송수신하도록 하는 것이 본 발명의 핵심 아이디어 중 하나이다.

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

본 발명에 따른 방사선 안전관리 장치는, 작업자에게 지급할 휴대장치(ADR Plus)를 보관하고 관리하는 또 다른 관리장치가 필요한데, 휴대장치 관리유닛(미도시)이 그것이다. 휴대장치 관리유닛은 일반적인 개인용 컴퓨터로 구현할 수 있으며, 휴대장치를 관리하는데 필요한 스캐너(미도시) 및 거치대(미도시)와 연결되어 있다.

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.

110: ADR Plus
120: 액세스포인트
130: 공간선량률 감지장치
140: 오염측정장치
150: 카메라
160: 베이스 스테이션
170: ARMS 서버

Claims

방사능과 관련된 장소에서 작업하는 작업자가 휴대하는 ADR Plus;
상기 ADR Plus와 와이파이 통신을 수행하는 액세스포인트;
상기 액세스포인트와 와이파이 통신을 수행하는 복수의 방사능 감시장치;
인터넷 표준 프로토콜 방식으로 상기 액세스포인트와 통신하는 베이스 스테이션; 및
상기 베이스 스테이션과 유선으로 통신하는 ARMS 서버를 구비하며,
상기 ADR Plus는 작업자 개인의 방사선 피폭량을 감지하여 상기 액세스포인트로 송신하며, 작업자에게 이어폰과 마이크가 포함된 유선 이어셋을 제공하고,
상기 ARMS 서버는 상기 액세스포인트로부터 수신한 정보를 가공하여 해당 저장장소들 각각에 저장하고, 저장된 상기 정보들을 이용하여 생성시킨 작업자의 개인누적선량, 작업공간의 공간누적선량률을 모니터하고, 상기 베이스 스테이션 및 상기 액세스포인트 및 상기 이어셋을 경유하여 작업자에게 필요한 지시를 직접 전달하며,
상기 복수의 방사능 감시장치는,
상기 작업공간의 방사능 양을 검출하는 공간선량률 감지장치;
상기 작업공간에 대하여 미리 설정한 오염물질에 대한 오염도를 측정하는 오염측정장치; 및
상기 작업공간을 촬영하여 영상데이터를 생성하는 카메라;를 포함하며,
상기 공간선량률 감지장치, 상기 오염측정장치 및 상기 카메라 각각에는 상기 액세스포인트와 와이파이 통신을 수행할 수 있는 와이파이 모듈이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리장치.
제1항에 있어서, 상기 ADR Plus는,
안테나;
작업자 개인의 방사선 피폭량을 측정하는 자동선량계;
상기 ADR Plus의 동작 에너지를 공급하는 배터리;
상기 배터리를 충전하는데 사용되는 충전 유닛;
상기 자동선량계에서 측정된 피폭량을 상기 안테나를 경유하여 상기 액세스포인트로 전달하는 와이파이 모듈;
상기 이어셋의 어댑터;를
포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리장치.
제1항에 있어서, 상기 액세스포인트는,
상기 ADR Plus와 상기 복수의 방사능 감시장치와 통신을 수행하는 와이파이 모듈; 및
상기 베이스 스테이션과 무선통신하는 인터페이스가 되는 무선 TCP/IP;
것을 특징으로 하는 방사선 안전관리장치.
제1항에 있어서, 상기 베이스 스테이션은,
상기 이어셋과 상기 액세스포인트를 경유하여 입력되는 작업자의 음성신호, 상기 작업자 개인의 방사선 피폭량, 상기 작업공간의 방사능 량 및 상기 복수의 방사능 감시장치로부터 수신한 정보를 가공하는 프로세서;
상기 액세스포인트와 상기 프로세서의 통신을 매개하는 무선 TCP/IP; 및
상기 프로세서에서 가공된 정보를 상기 ARMS 서버에 전달하는 유선 TCP/IP;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 ARMS 서버는,
프로세서;
상기 베이스 스테이션으로부터 전달 받은 가공된 정보를 상기 프로세서에 전달하는 유선 TCP/IP;
상기 카메라로부터 전달된 영상데이터를 저장하는 영상데이터 저장기;
상기 이어셋을 통해 전달된 작업자의 음성신호를 저장하는 음성데이터 저장기; 및
상기 작업자 개인의 방사선 피폭량, 상기 작업공간의 방사능 량, 미리 설정한 허용개인누적선량 및 허용공간누적선량 중 적어도 하나늘 저장하는 기타정보 저장기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리장치.