KR101670306B1 - 방사선 안전관리 시스템 및 이를 이용하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 방사선량률 및 누적선량을 포함하는 방사선의 피폭선량을 측정하고, 측정된 상기 피폭선량의 정보를 송신 가능하도록 이루어지는 블루투스 통신부를 구비하는 개인선량계, 상기 개인선량계와 소정 거리 이격되어 구비되고, 상기 블루투스 통신부와 양방향으로 블루투스 통신하도록 이루어져서 상기 피폭선량의 정보를 수신 가능하도록 이루어지는 블루투스 수신기, 및 상기 블루투스 수신기를 통해 수신된 상기 피폭선량의 정보를 받아서, 상기 피폭선량을 모니터링하는 중앙 제어 컴퓨터를 포함하는 방사선 안전관리 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 방사선 피폭량을 측정하여 이를 실시간으로 모니터링하는 방사선 안전관리 시스템 및 이를 이용하는 방법에 관한 것이다.
원자력안전법에 따라 방사선작업종사자는 방사선작업시 선량계 착용을 의무화해야 한다. 선량계는 주선량계와 보조선량계로 나누며, 주선량계는 개인의 방사선작업에 따라 분기동안 받은 총 누적선량을 측정하는 열형광선량계(TLD)를 의미한다. 보조선량계는 여러 종류가 있으나 방사선작업마다 피폭선량을 직접 확인하기 위한 직독식에 경보(alarm) 기능까지 추가한 개인선량계로써 알람 도시메타(alarm dosimeter)가 널리 이용되고 있는 추세이다.
도 1은 종래기술인 배지형 알람 도시메터(1)의 사시도이다. 이 알람 도시메터(1)는 방사선검출기로 소형GM이나 실리콘다이오드를 사용하며, 일례로, 도 1과 같이 주로 배지형태로 제작된다.
현재 기술적인 진보로 이 알람 도시메터(1)에 통신모듈을 장착한 원격 선량률 관리, GPS 등 각종 센서들을 장착하여 선량계착용여부 및 위치정보 등을 관리하는 기술 등이 개발되었다. 이 등록특허들은 이동통신망을 이용한 선량계와 웹서버간의 통신(등록특허 10-1207898) 그리고 장치와 수신기간의 아주 가까운 근거리 통신을 의미하는 NFC(Near field communication) 및 TCP/IP를 이용한 선량계와 PC간의 통신(등록특허 10-1450169)을 특징으로 한다.
일반적인 배지형 알람 도시메터(1)의 단점은 작업복 외부에 배지걸이로 부착하며, 방사선작업중 경고 알람 또는 진동을 인지하기가 쉽지 않은 단점이 존재한다. 또한, TLD 형식의 주선량계를 별도로 착용해야하는 번거로움이 존재하게 된다. 그리고, 방사선작업 안전관리의 선진화를 위해 원자력시설 내 여러 지역에서 동시다발적으로 행해지는 대단위 방사선작업이나 위험한 고준위 방사선작업의 경우, 방사선 작업구역 밖의 방사선 안전관리자가 직접 방사선 작업종사자들의 위치, 작업구역 별 인원 및 개인별 선량률 등을 실시간으로 모니터링하는 것은 현실적인 어려움이 있다.
따라서, 시스템적으로 보다 전문화되고 선진화된 방사선 안전관리 시스템을 구현하기 위해, 총괄적인 방사선작업 안전관리의 목적으로 안전관리자와 작업종사자 간의 양방향 통신의 실현이 요구된다.
한편, 개인의 방사선방호 목적 만으로의 개인선량계에서 벗어나, 방사선 작업구역 내에서 방사선작업 중 필요에 따라 방사성물질 또는 방사성물질들을 수용하는 방사성물질 용기들에 부착할 수 있도록 선량계의 개발이 필요하다. 또한, 외부에서 선량률 확인이 가능하게 디스플레이 기능을 갖출 경우, 방사성물질의 위치와 선량률 등의 정보파악이 원활하여 보다 안전한 방사선작업을 가능하게 할 것이다.
기술적인 진보로 인해 알람 도시메터(1)에 각종 통신모듈을 설치하고 웹서버 또는 PC 등으로 원격 관리하는 기술이 개발되었지만, 각종 제반시설의 필요 및 비용적인 문제에 직면하며 연속 모니터링의 개념이 아닌 특정 시간에 CDMA 또는 NFC에 의한 통신이 연결되었을 때만 알람 도시메터(1)의 정보관리가 가능한 문제가 있다. 그리고 통상적으로 약 20cm의 수신범위인 NFC의 단거리 특성에 기인하여 선량계를 NFC 수신기와 가까이 위치시켜야만 하는 단점이 존재한다.
또한, 일반적인 배지형 알람 도시메터의 단점은 작업복 외부에 배지걸이로 부착하기 때문에 각종 소음이 난무하는 방사선작업중 경고 알람 또는 진동을 인지하기가 쉽지 않은 단점이 존재하며, TLD 형식의 주선량계를 함께 착용해야하는 번거로움이 있다.
본 발명의 일 목적은 방사선 작업자들이 받는 방사선량을 실시간으로 모니터링하여 방사선작업을 안전하게 관리하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은 주선량계와 보조선량계를 별도로 착용하지 않으며 한번에 착용 가능한 개인선량계의 구조를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 방사선 안전관리 시스템은 방사선량률 및 누적선량을 포함하는 방사선의 피폭선량을 측정하고, 측정된 상기 피폭선량의 정보를 송신 가능하도록 이루어지는 블루투스 통신부를 구비하는 개인선량계, 상기 개인선량계와 소정 거리 이격되어 구비되고, 상기 블루투스 통신부와 양방향으로 블루투스 통신하도록 이루어져서 상기 피폭선량의 정보를 수신 가능하도록 이루어지는 블루투스 수신기, 및 상기 블루투스 수신기를 통해 수신된 상기 피폭선량의 정보를 받아서, 상기 피폭선량을 모니터링하는 중앙 제어 컴퓨터를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 개인선량계는, 상기 누적선량을 측정하는 주선량계, 상기 방사선량률을 측정하는 보조선량계, 및 내부에 상기 주선량계 및 보조선량계를 장착시키고, 외측 면 중의 일 면은 방사성물질을 수용하는 기기 또는 작업자의 신체의 일부에 부착 가능한 패치부재를 포함한다.
상기 개인선량계는, 상기 방사선량률 및 누적선량의 값을 저장하도록 이루어지고, 상기 패치부재에 결합되는 메모리 칩, 및 상기 패치부재의 내부에 구비되고, 상기 방사선량률 및 누적선량의 값의 정보 중 적어도 하나를 제공하도록 이루어지는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
상기 메모리 칩은, 상기 개인선량계의 상기 방사선 피폭선량의 측정 시간에 관한 정보, 상기 개인선량계 자체에 관한 정보, 및 상기 작업자에 관한 정보 중 적어도 하나를 더 저장할 수 있다.
상기 메모리 칩에 저장된 정보들은, 상기 블루투스 통신부 및 상기 블루투스 수신기를 이용하여 상기 중앙 제어 컴퓨터로 송신될 수 있다.
상기 중앙 제어 컴퓨터는, 상기 방사선 피폭선량의 측정 시간에 관한 정보, 상기 개인선량계 자체에 관한 정보 및 상기 작업자에 관한 정보 중 적어도 하나를 실시간으로 모니터링하고, 데이터 베이스화할 수 있다.
상기 개인선량계는, 상기 패치부재 내에 구비되고, 상기 방사선량률 또는 상기 누적선량 값이 기결정된 기준을 초과하는 상태에 있는 경우, 상기 작업자에게 경고를 인지시키도록 발생되는 진동에 의해 전기적 신호를 발생시키도록 이루어지는 압전센서를 더 포함할 수 있다.
상기 개인선량계는, 상기 압전센서에 연결되어 상기 작업자의 체온, 혈압 등을 감지 가능하고, 상기 작업자의 체온이나 혈압의 상태에 이상이 있는 경우, 상기 압전센서를 통해서 경고 진동을 발생시키도록 이루어지는 진단센서를 더 포함할 수 있다.
상기 패치부재의 내부에는 상기 개인선량계에 전원을 공급하는 배터리가 설치될 수 있다.
상기 주선량계는, 외부기기에 연결하여 일정 기간 동안에 누적된 상기 누적선량을 값을 확인할 수 있도록, 상기 패치부재에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
상기 패치부재를 수용하고, 작업자의 팔의 일부를 감싸도록 이루어지는 암밴드부를 더 포함할 수 있다.
상기 암밴드부의 외주에는 QR 코드 인식기에 의해 인식 가능한 QR 코드가 마킹되고, 상기 QR 코드는 작업자의 이름, 성별, 생년월일 및 혈액형 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 암밴드부의 외주에는, 상기 QR 코드 인식기에 의해 인식되는 혈액형 정보에 근거하여 작업자의 혈액형이 표시되는 혈액형 표시장치가 구비될 수 있다.
상기 디스플레이부는 상기 방사선량률 또는 상기 누적선량의 값에 따라 각각 다른 색을 방출시킬 수 있다.
한편, 상기의 또 다른 해결과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 방사선 안전관리 시스템의 이용방법은 개인선량계를 이용하여 방사선의 피폭선량을 측정하는 단계, 상기 피폭선량의 정보를 블루투스 통신부 및 블루투스 수신기의 양방향 통신에 의해 중앙 제어 컴퓨터로 송신하는 단계, 상기 중앙 제어 컴퓨터를 이용하여 상기 피폭선량의 정보에 근거하여 모니터링하는 단계, 및 상기 중앙 제어 컴퓨터로 수신된 상기 피폭선량의 정보에 근거하여 상기 피폭선량이 기 결정된 기준량 보다 많아지면 상기 개인선량계에 경고 진동 신호를 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 방사선 안전관리 시스템의 이용방법은 상기 측정된 피폭선량을 메모리 칩에 저장하는 단계, 및 디스플레이부를 이용하여 상기 측정된 피폭선량의 정보를 제공하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 안전관리자와 작업종사자 간의 양방향 통신을 가능하게 하고, 선진화된 방사선 안전관리 시스템의 구현을 가능하게 한다.
본 발명에 의하면, 일상적인 방사선작업뿐만 아니라 원자력사고대응과 같은 고준위에서의 방사선작업 종사자들이 느낄 수 있는 막연한 불안감을 해결할 수 있으며, 작업자의 피폭 저감화에도 크게 기여할 수 있다.
도 1은 종래기술인 배지형 알람 도시메터의 사시도.
도 2는 본 발명의 방사선 안전관리 시스템을 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명의 방사선 안전관리 시스템을 나타내는 개념도.
도 4는 도 2의 개인선량계를 나타내는 사시도.
도 5는 도 4의 단면도.
도 6은 패치형태의 개인선량계가 부착되는 일 예를 도시하는 개념도.
도 7은 완장형태의 개인선량계가 거치되는 일 예를 도시하는 개념도.
도 8은 압전센서의 일 예인 압전 필름을 나타내는 사시도.
도 9는 압전센서의 다른 예인 압전 소자를 나타내는 사시도.
도 10은 본 발명의 방사선 안전관리 시스템을 이용하는 방법을 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명의 방사선 안전관리 시스템을 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명의 방사선 안전관리 시스템을 나타내는 개념도.
도 4는 도 2의 개인선량계를 나타내는 사시도.
도 5는 도 4의 단면도.
도 6은 패치형태의 개인선량계가 부착되는 일 예를 도시하는 개념도.
도 7은 완장형태의 개인선량계가 거치되는 일 예를 도시하는 개념도.
도 8은 압전센서의 일 예인 압전 필름을 나타내는 사시도.
도 9는 압전센서의 다른 예인 압전 소자를 나타내는 사시도.
도 10은 본 발명의 방사선 안전관리 시스템을 이용하는 방법을 나타내는 순서도.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서의 피폭선량은 일정 기간 동안 받은 총 방사선량의 의미인 누적선량과 단위 시간 동안 받은 방사선량의 의미인 방사선량률을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 또한, 본 발명에서의 작업자라 함은, 방사선을 받으며 방사선관련 계통에서 일하고 있는 사람으로서, 방사선 작업 종사자 방사선작업자 등을 포함하는 개념으로 이해하기로 한다. 한편, 본 발명에서의 안전관리자는 중앙 제어 컴퓨터를 이용하여 작업자나 방사성물질 등을 모니터링하는 사람과 작업 공간에서 작업자의 근처에서 작업자의 안전을 관리하는 사람을 지칭하기로 한다.
도 2는 본 발명의 방사선 안전관리 시스템을 나타내는 개념도이고, 도 3은 본 발명의 방사선 안전관리 시스템을 나타내는 개념도이다. 또한, 도 6은 패치형태의 개인선량계가 부착되는 일 예를 도시하는 개념도이고, 도 7은 완장형태의 개인선량계가 거치되는 일 예를 도시하는 개념도이다. 상기 도면들을 참조하여, 방사선 안전관리 시스템에 대하여 서술한다.
본 발명의 방사선 안전관리 시스템(100)은 블루투스 통신부(20)를 구비한 개인선량계(10), 블루투스 수신기(30) 및 중앙 제어 컴퓨터(40)를 포함한다.
개인선량계(10)는 방사선의 피폭선량을 측정하도록 이루어지는데, 주선량계에 의해 누적선량이 측정되고, 보조 선량계에 의해 방사선량률이 측정되며 이에 관해서는 후술한다. 도 6 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 개인선량계(10)는 신체에 직접 접촉될 수 있는 패치형태 또는 신체에 거치되는 완장형태로 활용될 수 있다. 패치형태의 개인선량계(10)는 작업자의 신체 또는 방사성물질 등에 직접 부착되어 사용될 수 있다.
또한, 개인선량계(10)가 패치형태인 경우, 신체에 직접 부착되어 동작하기에 경고 알람이나 진동 등이 작업자에게 잘 전달될 수 있게 된다. 예를 들면, 패치형태의 개인선량계(10)는 작업자의 팔에 직접 부착되어 사용될 수 있다. 패치형태의 개인선량계(10)는 작업자가 아닌 방사성물질이나 비파괴검사기 등에 부착되어 피폭선량을 측정할 수도 있다.
개인선량계(10a)가 완장형태인 경우, 완장형태의 개인선량계(10a)는 작업자의 팔에 거치되도록 이루어질 수 있고, 패치형태의 개인선량계(10)와는 상이하게 작업자의 신체에 직접 부착되는 형태가 아닌 작업복 위에 거치되어 방사선의 피폭량을 측정한다.
완장형태의 개인선량계(10a)는 패치형태의 개인선량계(10)에 비해 외부에서 잘 보여질 수 있으며, 이로 인해, 방사선의 피폭선량이나 작업자 관련 정보를 외부에서 잘 인지할 수 있게 된다. 또한, 완장형태의 개인선량계(10a)의 외부에는 QR 코드(19b) 등이 마킹될 수 있는데, 이에 관해서는 후술한다. 예를 들면, 완장형태의 개인선량계(10)는 작업자의 팔부분의 작업복 상에 거치되어 사용될 수 있다.
개인선량계(10)의 상세 구조에 대해서는 후술하기로 한다.
블루투스 통신부(20)는 개인선량계(10)에 구비되어 개인선량계(10)에 의해 측정된 상기 방사선량률 및 누적선량의 정보를 송신한다. 블루투스 통신부(20)는 개인선량계(10) 내에 결합될 수 있는데, 상세 구조에 대하여는 개인선량계(10)의 설명 부분에서 서술하기로 한다.
블루투스 수신기(30)는 개인선량계(10)와 소정 거리, 후술하는 바와 같이 약 10m 이내의 거리에 이격되어 구비되는데, 일례로, 방사선 작업 공간 및 통로 곳곳에 설치될 수 있다.
도 3에는 블루투스 수신기(30)가 방사선 작업구역 A, B, C와 이들을 연결하는 통로에 형성되는 일례가 도시되어 있다. 도 3에서의 도면의 설명부분을 참조하면, 블루투스 수신기(30)를 의미하는 원, 작업자를 의미하는 삼각형과 방사성물질을 의미하는 사각형이 방사선작업구역 A,B,C에 도시되어 있다. 또한, 작업자와 방사성물질에는 각각 개인선량계(10)가 착용 또는 부착되어 있다. 하나의 블루투스 수신기(30)는 복수의 블루투스 통신부(20)와 접속되는 1대n 접속이 가능하며, 블루투스 통신부(20)로부터 후술하는 정보들을 수신하여, 중앙 제어 컴퓨터(40)에 전송한다.
이와 같이, 블루투스 통신부(20)와 블루투스 수신기(30)는 양방향으로 블루투스 통신한다. 블루투스 수신기(30)의 통상적인 수신범위는 10m 가량이다. 따라서, 블루투스 수신기(30)가 설치된 작업 공간에서 10m 반경의 거리 내까지 위치된 블루투스 통신부(20)와 양방향 블루투스 통신에 의해 전파의 송수신이 가능하며, 후술하는 개인선량계(10)의 정보들이 블루투스 통신부(20)와 블루투스 수신기(30) 사이의 블루투스 통신을 통해서 중앙 제어 컴퓨터(40)에 전송될 수 있다.
이로 인해, 블루투스 수신기(30)의 수신범위 내에서 작업자가 작업하는 경우, 실시간으로 방사선의 피폭선량의 정보를 수신할 수 있게 된다.
블루투스 통신부(20)는 블루투스 수신기(30)와 양방향으로 무선 통신한다. 상기 무선 통신에 의해, 개인선량계(10)에서의 다양한 정보들을 중앙 제어 컴퓨터(40)에 전송하여 중앙 관리자는 이를 모니터링 할 수 있으며, 중앙 관리자의 경고 메세지나 전달사항 등을 작업자에게 전달을 가능하게 한다. 전술한 블루투스 통신부(20) 및 블루투스 수신기(30)에 관해서 본 발명과 관련된 일부 특징들을 서술하였으나, 본 발명에서 서술되지 않은 부분은 일반적인 블루투스 기술로 이해하기로 한다.
중앙 제어 컴퓨터(40)는 블루투스 수신기(30)를 통해 작업자가 받는 피폭선량에 대한 정보와 '그 이외의 정보'를 수신하여 상기 정보들을 모니터링하고 데이터베이스화한다.
상기 '그 이외의 정보'란 메모리 칩(14)에 의해 저장되는 정보일 수 있으며, 후술하는 바와 같이, 피폭선량의 측정 시간에 관한 정보, 개인선량계(10) 자체에 관한 정보 및 작업자에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
중앙 제어 컴퓨터(40)는 작업자들의 위치 및 인원의 수, 개인별 선량률 등 실시간 모니터링할 수 있으며, 방사성물질이나 비파괴검사기 등에 패치형태의 개인선량계(10)가 부착되는 경우는 작업중에 피폭선량 등을 인지할 수 있으며 안전관리자가 실시간 모니터링하고 데이터 베이스화 할 수 있다.
중앙 제어 컴퓨터(40)는 피폭선량의 량에 따라 작업자의 개인선량계(10) 및 방사성물질이나 비파괴검사기에 부착된 개인선량계(10)들을 모니터에 각각 다른 색으로 표현되도록 하고, 주의가 필요한 경우에는 깜박거리도록 프로그램화하여 모니터링하는 것이 바람직하다. 일례로, 피폭선량과 작업자의 상태가 양호한 상태이면 녹색으로 표시하고, 양호하지 않은 상태이면 적색으로 일정주기 깜빡이도록 표시할 수 있다.
도 4는 도 2의 개인선량계를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하여 개인선량계의 구조에 대하여 서술하기로 한다.
개인선량계(10)는 주선량계(11), 보조선량계(12) 및 패치부재(13)를 포함할 수 있다.
주선량계(11)는 작업자의 방사선 작업시에 일정 기간 동안 받은 총 누적선량을 측정할 수 있는데, 3개월 마다의 누적선량을 확인하는 것이 일반적이며, 이를 위해 후술하는 패치부재(13)에 착탈 가능하게 결합된다. 예를 들면, 주선량계(11)는 열형광선량계(TLD)일 수 있다.
보조선량계(12)는 단위 시간 동안 받은 방사선량의 의미인 방사선량률을 측정하는데, 보조선량계(12)는 소형 가이거 뮐러(GM, Geiger Muller) 또는 실리콘 다이오드(silicon diode)일 수 있다.
개인선량계(10)는 패치부재(13)에 주선량계(11)와 보조선량계(12)를 함께 장착시키는 형태로 이루어질 수 있다.
패치부재(13)는 제1 및 제2패치부재(13a, 13b)를 포함할 수 있는데, 제1패치부재(13a)는 몸에 부착되거나(패치형태의 개인선량계), 상대적으로 몸과 가깝게 배치되는 측의 패치부재이고(완장형태의 개인선량계), 제2패치부재(13b)는 주선량계(11)와 보조선량계(12)를 사이에 두고 제1패치부재(13a)의 반대편에 위치되는 패치부재(13)이다. 도 5에는 제1 및 제2패치부재(13a, 13b)의 일례가 도시된다.
제1 및 제2패치부재(13a, 13b) 사이에는 타 부재들이 설치 가능한 내부 공간이 구비될 수 있는데, 패치부재(13)의 내부 공간에는 주선량계(11), 보조선량계(12), 메모리 칩(14) 및 배터리(18) 등의 여러 구성들이 설치될 수 있다.
한편, 패치부재(13)의 외측 면 중의 일 면은 방사성물질을 수용하는 기기 또는 작업자의 신체의 일부에 부착 가능하다.
개인선량계(10)의 패치부재(13)가 작업자에 직접 부착되는 구조는 작업자로 하여금 피폭선량이 기결정된 기준을 초과하는 상태에 발생되는 경고 알람을 쉽게 인지할 수 있게 한다.
한편, 개인선량계(10)에는 패치부재(13)를 수용하고, 작업자의 팔에 거치 가능하게 이루어지는 암밴드부(19a)가 설치될 수 있다. 암밴드부(19a)는 작업자의 팔의 일부를 감싸면서 거치되는데, 이러한 구조는 전술한 완장형태의 개인선량계(10)의 일례가 된다.
완장형태의 개인선량계(10)는 전술한 바와 같이, 패치부재(13) 자체를 수용함으로써 이루어질 수도 있지만, 다른 예로서, 작업자의 팔 등에 거치되는 암밴드부(19a)의 내부에 주선량계(11), 보조선량계(12), 메모리 칩(14) 등이 직접 설치될 수도 있다.
완장형태의 개인선량계(10)는 작업자의 작업복 위에 거치되기 때문에 외부에서 시인이 용이한 구조가 된다. 이로 인해, 암밴드부(19a)에는 QR 코드(19b)가 형성되어 작업자 개인의 이름, 성별, 생년월일 및 혈핵형 등의 식별 정보를 저장하고, 안전관리자는 QR 코드 인식기(미도시)로 QR 코드(19b)를 인식함으로써 방사선 작업 전 작업자의 정보를 확인할 수 있게 한다. 또한, 암밴드부(19a)의 외주에는, 상기 QR 코드 인식기에 의해 인식되는 혈액형 정보에 근거하여 작업자의 혈액형이 표시되는 혈액형 표시장치(19c)가 구비될 수 있으며, 도 7에는 작업자의 혈액형이 O형으로 표시되는 일례가 도시된다.
개인선량계(10)는 메모리 칩(14), 디스플레이부(15), 압전센서(16) 및 진단센서(17)를 더 포함할 수 있다.
메모리 칩(14)은 방사선량률 및 누적선량 값을 저장한다. 메모리 칩(14)에서 저장된 방사선의 방사선량률 및 누적선량의 값은 개인선량계(10)의 디스플레이부(15)를 통해 작업 공간의 작업자나 관리자에게 제공될 수 있다. 한편, 메모리 칩(14)에 저장된 전술한 피폭선량의 값은 블루투스 통신부(20) 및 블루투스 수신기(30)를 통해서 중앙 제어 컴퓨터(40)에 송신된다.
메모리 칩(14)은 개인선량계(10)의 방사선 피폭선량의 측정과 관련된 시간에 관한 정보, 개인선량계(10) 자체에 관한 정보 및 작업자에 관한 정보를 더 저장할 수 있다.
방사선 피폭선량의 측정과 관련된 시간에 관한 정보는 피폭선량의 측정이 시작되거나 종료되는 시간 등을 포함하고, 개인선량계(10) 자체에 관한 정보는 개인선량계(10)의 고유번호 및 배터리(18) 잔량 등을 포함한다. 또한, 작업자에 관한 정보는 작업자의 작업위치, 이동 경로, 작업 인원의 수, 이름, 생년월일 및 혈액형 정보 등을 포함한다.
메모리 칩(14)은 상기 열거한 정보 이외에도 다른 정보를 저장할 수 있으며, 이러한 정보들은 블루투스 통신부(20) 및 블루투스 수신기(30)를 통해 중앙 제어 컴퓨터(40)에 전송될 수 있다.
전술한 메모리 칩(14)에 저장된 모든 정보들은 블루투스 통신부(20) 및 블루투스 수신기(30)를 이용하여 상기 중앙 제어 컴퓨터(40)로 송신되어, 컴퓨터에 의해 모니터링될 수 있다. 메모리 칩(14)에 저장된 정보들 중 일부는 개인선량계(10)의 디스플레이부(15)에 의해서 작업자 또는 작업 공간의 관리자들에게 제공될 수 있다.
디스플레이부(15)는 일례로, 액정이나 LED로 형성될 수 있다. 디스플레이부(15)는 제2패치부재(13b)의 안쪽에 결합될 수 있는데, 디스플레이부(15)가 결합되는 제2패치부재(13b)의 일부는 투명하게 형성되어 외부에서 디스플레이부(15)가 보이도록 이루어질 수 있다. 디스플레이부(15)는 연산모듈을 통해 연산된 방사선의 방사선량률 및 누적선량의 정보 중 적어도 하나를 제공한다.
또한, 디스플레이부(15)는 상기 방사선량률 또는 상기 누적선량의 값에 따라 각각 다른 색을 방출시키도록 구성될 수 있다.
일례로, 디스플레이부(15)는 광원을 구비할 수 있는데, 광원은 복수 색의 빛을 방출시키도록 이루어질 수 있다. 방사선량률 또는 누적선량의 값이 증가됨에 따라 각각 다른 색의 빛을 방출시키도록 이루어진다. 일례로, 방사선량률 또는 누적선량의 값이 기결정된 기준 값에 도달하게 되면, 광원은 빨간색의 빛을 방출시키고, 방사선량률 또는 누적선량의 값이 상기 기준 값의 약 70% 정도의 값에 도달하는 경우에는 노랑색의 광원을 방출시킬 수 있다. 방사선량률 또는 누적선량의 값이 상기 기준 값의 약 70% 이하인 경우에는 광원은 녹색의 빛을 방출시킬 수 있다.
상기 설명한 사항 이외에도, 디스플레이부(15)는 배터리(18) 잔량, 작업자의 상태 등 다양한 정보를 제공할 수 있다.
압전센서(16)는 패치부재(13) 내에 구비되고, 방사선량률 또는 누적선량 값이 기결정된 기준을 초과하는 상태에 있는 경우, 경고를 인지시키도록 발생되는 경고 진동에 의해 전기적 신호를 발생시킨다. 압전센서(16)는 일례로, 압전 필름(16a)이나, 압전 소자(16b)로 이루어질 수 있다. 도 8을 참조하면, 압전센서(16)는 양쪽에 전기적으로 연결되는 얇은 필름으로 이루어진 압전 필름(16a)이 도시되며, 도 9에는 압전센서(16)의 일 예인 압전 소자(16b)가 도시되어 있다.
진단센서(17)는 압전센서(16)에 연결되어 상기 작업자의 체온, 혈압 등을 감지한다. 상기 작업자의 체온이나 혈압의 상태에 이상이 있는 경우, 상기 압전센서를 통해서 경고 진동을 발생시킨다. 진단센서(17)에서 감지된 작업자에 대한 정보는 블루투스 통신부(20) 및 블루투스 수신기(30)를 통해서 중앙 제어 컴퓨터(40)로 송신될 수 있다. 진단센서(17)는 자체 온/오프 방식으로 활성화여부가 결정될 수 있으며, 활성화되는 경우, 작업자의 체온, 혈압 등의 정보를 중앙 제어 컴퓨터(40)로 송신하여, 작업자의 상태를 모니터링한다.
배터리(18)는 개인선량계(10)에 전원을 공급하며, 패치부재(13)의 내부 공간에 착탈 가능하게 설치될 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 개인선량계에 USB케이블이 연결될 수 있으며, 이로 인해 배터리(18)는 충전될 수 있다.
이하에서, 현재까지 서술한 개인선량계(10) 등의 구성을 중점으로, 방사선 안전관리 시스템(100)의 연결관계에 대하여 전체적으로 서술한다. 작업자가 방사선이 피폭되는 작업 공간에서 작업자가 개인선량계(10)는 결합된 블루투스 통신부(20)를 통해서 블루투스 수신기(30)에 정보를 송신하며, 경고 진동 등의 신호를 수신받는다.
도 2를 참조하면, 블루투스 수신기(30)는 복수의 블루투스 통신부(20)와의 정보를 송, 수신하도록 이루어지며, 전술한 바와 같이, 블루투스 수신기(30)의 10m 이내에 있는 작업자가 개인선량계(10)를 통해 받는 피폭선량의 정보를 블루투스 통신부(20)와의 양방향 통신에 의해 중앙 제어 컴퓨터(40)로 송신한다. 즉, 블루투스 수신기(30)의 10m 이내에 있는 복수의 개인선량계(10)는 블루투스 통신부(20)와 블루투스 수신기(30)를 통해 중앙 제어 컴퓨터(40)와 양방향 통신이 가능해진다.
중앙 제어 컴퓨터(40)는 복수의 블루투스 수신기(30)와 연결되어 있는데, 블루투스 수신기(30)는 작업 공간 전체의 면적, 구획 공간을 고려하여 적절하게 배치되는 것이 바람직하다.
즉, 도 2의 중앙 제어 컴퓨터(40)는 총 7개의 개인선량계(10)로부터의 피폭선량의 정보를 받아들여서 이를 모니터링하고, 데이터베이스화한다.
이하, 관리 개념도에 대하여 서술한다. 블루투스 수신기(30)는 방사선 작업구역 A, B, C와 상기 구역들을 연결하는 통로 등에 배치되어 있다. 블루투스 수신기(30) 근처로 개인선량계(10)가 부착된 작업자 또는 방사성물질이 이동하게 되면, 블루투스 수신기(30)는 이를 감지하여 중앙 제어 컴퓨터(40)로 송신한다. 작업자는 개인선량계(10)를 부착하여 작업을 하고 있으며, 피폭선량 등의 정보 역시 블루투스 수신기(30)를 통해 중앙 제어 컴퓨터(40)로 송신된다.
방사선 작업구역 A, B, C에 있는 블루투스 수신기(30)는 각각의 구역의 내부에 있는 방사선 작업자와 방사성물질의 피폭선량 등의 정보를 중앙 제어 컴퓨터(40)로 송신한다.
또한, 방사선 작업구역 A, B, C의 구역들을 연결하는 통로에 배치되는 블루투스 수신기(30)는 그 근처를 이동하는 방사선 작업자의 피폭선량 또는 운반되는 방사성물질의 방사선량률의 정보를 중앙 제어 컴퓨터(40)로 송신한다.
방사선 작업구역 B의 작업자의 피폭선량이 증가하고 있다. 이러한 경우에는 중앙 제어 컴퓨터(40)의 모니터를 통해 안전관리자는 이를 파악할 수 있으며, 경고 진동 등의 조치를 취해야 할 것이다.
도 10은 본 발명의 방사선 안전관리 시스템을 이용하는 방법을 나타내는 순서도이고, 이를 참조하여 본 발명의 방사선 안전관리 시스템의 이용방법(S100)에 대하여 서술하기로 한다.
본 발명의 방사선 안전관리 시스템의 이용방법(S100)은 개인선량계(10)를 이용하여 방사선의 피폭선량을 측정하는 단계(S10), 및 측정된 방사선량의 정보를 블루투스 통신부(20) 및 블루투스 수신기(30)의 양방향 통신에 의해 중앙 제어 컴퓨터(40)로 송신하는 단계(S20)를 포함한다.
작업자는 패치형태 또는 완장형태의 개인선량계(10)를 이용하여 방사선의 피폭선량을 측정한다.
또한, 상기 이용방법은 중앙 제어 컴퓨터(40)를 이용하여 측정된 방사선량의 정보에 근거하여 모니터링하는 단계(S30), 및 중앙 제어 컴퓨터(40)로 수신된 방사선량의 정보에 근거하여 방사선의 피폭선량이 기결정된 기준량 보다 많아지면 개인선량계(10)에 경고 진동 신호를 송신하는 단계(S40)를 포함한다.
방사선 안전관리 시스템의 이용방법(S100)은 상기 피폭선량을 측정하는 단계와 정보를 중앙 제어 컴퓨터(40)로 송신하는 단계(S20) 사이에 측정된 피폭선량을 메모리 칩에 저장하는 단계(S13) 및 디스플레이부를 이용하여 상기 측정된 피폭선량의 정보를 제공하는 단계(S15)를 더 포함할 수 있다.
방사선관리자는 중앙관리실에 위치하여 중앙 제어 컴퓨터(40)의 화면을 모니터링함으로써 방사선 작업 구역으로 들어오고 나가는 작업자 및 방사성물질의 피폭선량의 확인이 가능하다. 또한, 제어 명령으로 개인선량계(10)에 진동을 주어 작업자에게 피폭선량률에 대한 경고뿐만 아니라 진동주기 등을 조절함으로써 작업장 밖으로의 호출 등 총괄적인 방사선 작업 안전 관리시스템의 구현이 가능해진다.
방사선관리자는 중앙 제어 컴퓨터(40)를 통해서 모니터링하면서, 개인선량계(10)에 제어 명령을 할 수 있다. 특정 개인선량계(10)를 이용하는 고유의 작업자에게만 제어 명령을 부여할 수 있고, 특정 블루투스 수신기(30)의 수신범위 내에 있는 모든 작업자들에게 명령할 수도 있다.
제어 명령의 예로서, 1번이 표시되면 즉시 퇴실, 2번은 피폭선량이 증가하고 있으니 주의하라는 명령, 3번은 근처에 방사성물질의 운반 등이 있으니 해당 지역의 작업자들은 안전하게 대기하라는 등의 정보전달이 가능하여 작업자의 안전도모와 방사선안전관리자의 중앙 집중적인 통제 가능하게 한다.
이상에서 설명한 방사선 안전관리 시스템 및 방사선 안전관리 시스템의 이용방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 상술한 발명의 상세한 설명은 본 발명의 실시예로서 통상의 기술자가 발명을 실시하기 위한 구체적인 예시이고, 출원인의 권리가 이에 한정되는 것은 아니다. 출원인의 권리는 이하에서 서술되는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 정하여진다.
Claims (16)
- 방사선량률 및 누적선량을 포함하는 방사선의 피폭선량을 측정하고, 측정된 상기 피폭선량의 정보를 송신 가능하도록 이루어지는 블루투스 통신부를 구비하는 개인선량계;
상기 개인선량계와 소정 거리 이격되어 구비되고, 상기 블루투스 통신부와 양방향으로 블루투스 통신하도록 이루어져서 상기 피폭선량의 정보를 수신 가능하도록 이루어지는 블루투스 수신기; 및
상기 블루투스 수신기를 통해 수신된 상기 피폭선량의 정보를 받아서, 상기 피폭선량을 모니터링하는 중앙 제어 컴퓨터를 포함하며,
상기 개인선량계는,
상기 누적선량을 측정하는 주선량계;
상기 방사선량률을 측정하는 보조선량계; 및
내부에 상기 주선량계 및 보조선량계를 장착시키고, 외측 면 중의 일 면은 방사성물질을 수용하는 기기에 부착 가능하거나 작업자의 신체의 일부에 부착 가능한 패치부재를 포함하는 방사선 안전관리 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 개인선량계는,
상기 방사선량률 및 누적선량의 값을 저장하도록 이루어지고, 상기 패치부재에 결합되는 메모리 칩; 및
상기 패치부재의 내부에 구비되고, 상기 방사선량률 및 누적선량의 값의 정보 중 적어도 하나를 제공하도록 이루어지는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 메모리 칩은,
상기 개인선량계의 상기 방사선 피폭선량의 측정 시간에 관한 정보;
상기 개인선량계의 고유번호를 포함하는 기기 정보; 및
상기 작업자에 관한 정보 중 적어도 하나를 더 저장하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템. - 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 메모리 칩에 저장된 정보들은, 상기 블루투스 통신부 및 상기 블루투스 수신기를 이용하여 상기 중앙 제어 컴퓨터로 송신되는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 중앙 제어 컴퓨터는, 상기 방사선 피폭선량의 측정 시간에 관한 정보, 상기 개인선량계의 고유번호를 포함하는 기기 정보 및 상기 작업자에 관한 정보 중 적어도 하나를 실시간으로 모니터링하고, 데이터 베이스화하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 개인선량계는,
상기 패치부재 내에 구비되고, 상기 방사선량률 또는 상기 누적선량의 값이 기결정된 기준을 초과하는 상태에 있는 경우, 상기 작업자에게 경고를 인지시키도록 발생되는 진동에 의해 전기적 신호를 발생시키도록 이루어지는 압전센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 개인선량계는,
상기 압전센서에 연결되어 상기 작업자의 체온, 혈압 등을 감지 가능하고, 상기 작업자의 체온이나 혈압의 상태에 이상이 있는 경우, 상기 압전센서를 통해서 경고 진동을 발생시키도록 이루어지는 진단센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 패치부재의 내부에는 상기 개인선량계에 전원을 공급하는 배터리가 설치되는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 주선량계는, 외부기기에 연결하여 일정 기간 동안에 누적된 상기 누적선량을 값을 확인할 수 있도록, 상기 패치부재에 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 패치부재를 수용하고, 작업자의 팔의 일부를 감싸도록 이루어지는 암밴드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템. - 제11항에 있어서,
상기 암밴드부의 외주에는 QR 코드 인식기에 의해 인식 가능한 QR 코드가 마킹되고,
상기 QR 코드는 작업자의 이름, 성별, 생년월일 및 혈액형 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 암밴드부의 외주에는, 상기 QR 코드 인식기에 의해 인식되는 혈액형 정보에 근거하여 작업자의 혈액형이 표시되는 혈액형 표시장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 디스플레이부는 상기 방사선량률 또는 상기 누적선량의 값에 따라 각각 다른 색을 방출시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방사선 안전관리 시스템. - 삭제
- 삭제
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| KR1020150063867A KR101670306B1 (ko) | 2015-05-07 | 2015-05-07 | 방사선 안전관리 시스템 및 이를 이용하는 방법 |
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