KR101672468B1 - 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치 및 획득방법 - Google Patents

원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치 및 획득방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치는 원자로 격납건물 내부에 배치되고, 원자로 격납건물 내부의 환경정보를 검출하여 전원을 출력하는 센서와 연결되며, 복수 개의 발광 다이오드소자를 구비하는 표시 패널 및 표시 패널을 촬영하는 촬영부를 포함한다. 여기서, 복수 개의 발광 다이오드소자의 점등 개수는 센서의 출력 전원의 크기에 기초하여 결정된다.

Description

원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치 및 획득방법{Apparatus and Method for obtaining sensor information under non-visibility environments in case of severe accident of an nuclear power plant}
본 발명은 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치 및 획득방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원자력 중대사고 발생시 비가시 환경에서 원자력 격납건물 내부의 계측정보를 획득하기 위한 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치 및 획득방법에 관한 것이다.
원자력 발전소는 중대사고가 발생할 경우에 대비한 주요 안전계통에 대한 감시수단을 강화하고 있다. 그 중의 하나로 특히 보강된 것이, 사용 후 핵연료 저장조수에 대한 감시 수단이다. 고배율 줌 기능을 갖는 고성능 칼라 CCD 카메라와, 사용 후 핵연료 저장 수조의 수위/온도를 감시하는 계측 수단이 보강되고 있다. 고배율 줌 기능을 갖는 고성능 칼라 CCD 카메라는 사람의 눈을 대신하는 육안 감시를 위한 것이다.
사용 후 핵연료 저장 수조를 냉각하는 냉각수단이 고장날 경우, 수조에 저장되어 있는 핵연료 집합체의 고유 잔열에 의해 핵연료 냉각수가 비등(boiling)한다. 계속해서 냉각수 공급이 되지 않아 핵연료 잔열이 제거되지 않으면, 핵연료 집합체는 점점 더 뜨거워지며 저장 수조의 냉각수 온도를 상승시킨다. 저장 수조의 냉각수 온도가 증기탕의 온도 이상으로 상승하면 수조 표면에는 증기가 발생하며 이것이 고배율 줌 기능을 갖는 고성능 칼라 CCD 카메라의 관측 성능을 떨어뜨린다.
원자력 발전소 중대사고 발생 시 핵연료 저장 수조가 비등하여 증기가 발생하면서 비가시 환경이 되면, 카메라의 관측시야가 장애를 일으켜 핵연료 저장 수조에 설치되어 있는 수위 계의 현장 계기판의 눈금을 판독할 수 없으며, 원자로 격납건물 내부의 환경정보를 확인할 수 없게 된다.
한국공개특허공보 제10-2011-0025910호
본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치 및 획득방법은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
원자력 발전소 중대사고 발생시 비가시 환경에서 원자로 격납건물 내부의 환경정보를 용이하게 획득할 수 있는 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치 및 획득방법을 제공함에 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치는, 원자로 격납건물 내부에 배치되고, 상기 원자로 격납건물 내부의 환경정보를 검출하여 전원을 출력하는 센서와 연결되며, 복수 개의 발광 다이오드소자를 구비하는 표시 패널; 및 상기 표시 패널을 촬영하는 촬영부;를 포함하며, 상기 복수 개의 발광 다이오드소자의 점등 개수는 상기 센서의 출력 전원의 크기에 기초하여 결정된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득방법은, 원자로 격납건물 내부에 배치된 센서가 상기 원자로 격납건물 내부의 환경정보를 검출하여 출력 전원을 입력하는 입력단계; 상기 센서의 출력 전원의 크기에 기초하여 점등이 결정되는 복수 개의 발광 다이오드소자가 표시 패널에 점등되는 표시단계; 및 기 표시 패널을 촬영하는 촬영단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치는, 복수 개의 발광 다이오드소자가 구비된 표시 패널을 원자로 격납건물에 배치하고 적외선 열화상 카메라를 이용하여 표시패널을 촬영함으로써, 원자력 발전소 중대사고 발생시 원자로 격납건물 내의 비가시 환경에서도 주요 안전계통기기 및 구조물의 건전성 정보를 원격으로 정확하게 파악할 수 있으며, 사고 확대 방지 및 수습을 위한 계측정보 획득하여 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2 및 도 3은 도 1의 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치의 표시 패널을 도시한 도면이고,
도 4 는 원자력 중대사고 비가시 환경을 모사한 실험을 도시한 도면이고,
도 5 및 도 6은 도 4의 원자력 중대사고 비가시 환경을 모사한 실험에서 획득한 이미지를 도시한 도면이고,
도 7은 도 1의 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치의 표시 패널에 구비된 발광 다이오드소자의 영상처리 알고리즘을 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치에 대하여 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치의 표시 패널을 도시한 도면이고, 도 4 는 원자력 중대사고 비가시 환경을 모사한 실험을 도시한 도면이고, 도 5 및 도 6은 도 4의 원자력 중대사고 비가시 환경을 모사한 실험에서 획득한 이미지를 도시한 도면이고, 도 7은 도 1의 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치의 표시 패널에 구비된 발광 다이오드소자의 영상처리 알고리즘을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치는 표시 패널(110)과, 촬영부(120)와, 제어부(130)를 포함한다.
표시 패널(110)은 원자로 격납건물(1) 내부에 배치되고, 원자로 격납건물(1) 내부의 환경정보를 검출하여 전원을 출력하는 센서(S)와 연결되며, 복수 개의 발광 다이오드소자(111)를 구비한다.
표시 패널(110)은 전류 입력단에서 4-20mA 입력전류에 해당하는 동일 전류 값을 전류 출력단으로 출력하여야 한다. 이는 원자력 발전소의 센서(S) 전송체계를 구성하는 4-20 mA 전류 루프(current loop)에서 표시 패널(110)의 설치로 인한 센서(S) 전송체계의 단락을 방지하기 위한 것이다. 이와 같은 표시 패널(110)은 원자력 발전소 중대사고 발생시 계측 수단의 다양성을 확보하기 위해 핵연료 저장 수조의 수위 및 온도의 값을 표시하는 현장 계기판의 눈금을 보완할 수 있다.
본 실시예에서, 복수 개의 발광 다이오드소자(111)의 점등 개수는 센서(S)의 출력 전원의 크기에 기초하여 결정된다. 도 2의 (a)를 참조하면, 센서(S)의 출력 전원이 4mA 미만일 경우 표시 패널(110)에는 1개의 발광 다이오드소자(111)가 점등된다. 도 2의 (b)를 참조하면, 센서(S)의 출력 전원이 20mA 초과할 경우 표시 패널(110)에는 2개의 발광 다이오드소자(111)가 점등된다. 도 3의 (a)를 참조하면, 센서(S)의 출력 전원이 4mA이면 표시 패널(110)은 4개의 발광 다이오드소자(111)가 점등된다. 도 3의 (b)를 참조하면, 센서(S)의 출력 전원이 5mA이면 표시 패널(110)은 5개의 발광 다이오드소자(111)가 점등된다. 즉, 발광 다이오드소자(111)의 점등 개수는 센서(S)의 출력 전원의 크기에 따라 결정된다. 표시 패널(110)은 20개의 발광 다이오드소자(111)를 구비하고, 4-20mA 전류 루프의 센서(S) 값을 표시하는 것으로 구현될 수 있으며, 발광 다이오드소자는 고휘도 파워 엘이디가 이용될 수 있다.
촬영부(120)는 표시 패널(110)을 촬영한다.
촬영부(120)는 안개 농도가 옅은 중대사고 진입의 초기상황에서 IR 필터가 부착된 CCD 카메라를 이용하여 표시 패널(110)을 촬영할 수 있다. 그러나, 안개 농도가 짙어진 경우 촬영부(120)는 적외선 열화상 카메라를 이용하여 표시 패널(110)을 촬영한다.
표시 패널(110)에 구비된 복수 개의 발광 다이오드소자(111)는 센서(S)로부터 출력 전원을 입력받아 점등되면서 열을 발산하는데 이때, 촬영부(120)는 적외선 열화상 카메라를 이용하여 표시 패널(110)을 촬영한다. 즉, 촬영부(120)는 표시 패널(110)에 점등되는 발광 다이오드소자(111)가 발산하는 열을 감지하면서 복수 개의 발광 다이오드소자(111)를 촬영한다.
원자력 발전소에 중대사고가 발생하면 수증기 등에 의하여 원자로 격납건물(1)의 내부가 비가시 환경이 될 수 있는데, 이와 같은 비가시 환경에서는 육안으로 표시 패널(110)에 점등되는 발광 다이오드소자(111)의 점등 개수를 확인하기 어렵다. 따라서, 촬영부(120)는 발광 다이오드소자(111)의 열적 특이성을 이용하여 적외선 열화상 카메라로 표시 패널(110)을 촬영한다.
적외선 열화상 카메라는 스펙트럼 파장 특성이 3㎛~5㎛ 또는 7㎛~14㎛이므로 중대사고 발생시 1㎛~5㎛ 크기를 가지는 안개의 입자직경보다 큰 파장대를 갖고 있기 때문에, 안개 입자의 농도에 관계없이 비가시 환경에서도 표시 패널(110)의 발광 다이오드소자(111)를 촬영할 수 있다. 적외선 열화상 카메라는 발광 다이오드소자(111)의 온도를 계측하는 것이 아니라 발광 다이오드소자(111)의 열 발산을 감지하기 위한 것이며, 표시 패널(110)을 촬영하고 이로부터 획득한 영상으로부터 원자로 격납건물(1) 내부의 핵연료 저장 수조의 온도 및 수위 등의 환경정보를 용이하게 파악할 수 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, 중대사고의 비가시 환경을 모사한 실험예에서, 안개 주입 전에는 표시 패널(110)을 판독할 수 있고, 도 4의 (b)를 참조하면, 안개 주입 중의 짙은 안개 농도에서는 비가시 관측환경의 실험 장치 내의 내부 구조물들이 거의 관측할 수 없다.
도 5의 (a)를 참조하면, 안개 주입 전에는 표시 패널(110)의 발광 다이오드소자(111)를 정확하게 관측할 수 있으나, 도 5의 (b)를 참조하면, 안개 주입 후 표시 패널(110)의 발광 다이오드소자(111)를 판독하는데 오류가 발생하거나, 도 5의 (c) 및 도 5의 (d)를 참조하면, 발광 다이오드소자(110)를 아예 판독할 수 없다.
반면, 도 6의 (a) 내지 도 6의 (d)를 참조하면, 적외선 열화상 카메라를 이용한 관측 영상에서는 안개 농도와 관계없이 표시 패널(110)의 발광 다이오드소자(111)의 점등 여부를 정확하게 판독할 수 있다.
이와 같이, 촬영부(130)는 적외선 열화상 카메라를 이용하여 표시 패널(110)에 점등되는 발광 다이오드소자(111)를 촬영함으로써, 비가시 환경에서도 원자로 격납건물(1) 내부의 환경정보를 용이하게 확인할 수 있다.
제어부(130)는 촬영부(120)에서 촬영한 영상으로부터 추출된 발광 다이오드소자(111)의 밝기와 미리 설정된 밝기를 비교한다.
본 실시예에서, 제어부(130)는 발광 다이오드소자(111)의 밝기가 미리 설정된 밝기 초과이면 발광 다이오드소자(111)를 온(ON)으로 정의하고, 발광 다이오드소자(111)의 밝기가 미리 설정된 밝기 미만이면 발광 다이오드소자(111)를 오프(OFF)로 정의한다.
도 7을 참조하면, 촬영부(130)에서 촬영한 영상으로부터 발광 다이오드소자(111)의 배열정보를 구하는데, 20개에 해당하는 각 지점의 중심 좌표를 구한다. 그리고, 각 지점의 좌표를 중심으로 일정한 영역 내의 밝기를 구한 후 발광 다이오드소자(111)의 밝기가 미리 설정된 밝기 초과이면 발광 다이오드소자(111)를 온으로 정의하고, 발광 다이오드소자(111)의 밝기가 미리 설정된 밝기 미만이면 발광 다이오드소자(111)를 오프로 정의한다. 이에 따라, 표시 패널(120)에 구비된 발광 다이오드소자(111)의 점등 패턴을 확인할 수 있다.
여기서, 제어부(130)는 온 또는 오프된 복수 개의 발광 다이오드소자(111)의 점등 패턴에 기초하여 복수 개의 발광 다이오드소자(111)의 점등 개수를 카운트한다. 즉, 제어부(130)는 표시 패널(110)에서 온으로 정의된 발광 다이오드소자(111)의 개수를 카운트하며, 표시 패널(110)에 점등된 발광 다이오드소자(111)의 개수에 기초하여 전류 값을 결정할 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득방법에 대하여 살펴보도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득방법은 입력단계(S100)와, 표시단계(S200)와, 촬영단계(S300)와, 제어단계(S400)를 포함한다.
입력단계(S100)는 원자로 격납건물(1) 내부에 배치된 센서(S)가 원자로 격납건물(1) 내부의 환경정보를 검출하여 출력 전원을 입력한다. 센서(S)의 전송체계는 4-20mA의 전류 루프(current loop) 체계를 가지며, 4-20mA 의 출력 전원을 표시 패널(110)에 입력한다.
표시단계(S200)는 센서(S)의 출력 전원의 크기에 기초하여 점등이 결정되는 복수 개의 발광 다이오드소자(111)가 표시 패널(110)에 점등된다.
표시 패널(110)은 원자로 격납건물(1) 내부에 배치되고, 원자로 격납건물(1) 내부의 환경정보를 검출하여 전원을 출력하는 센서(S)와 연결되며, 복수 개의 발광 다이오드소자(111)를 구비한다. 표시단계(S200)에서는 표시 패널(110)이 전류 입력단에서 4-20mA 입력전류에 해당하는 동일 전류 값을 전류 출력단으로 출력한다. 이는 원자력 발전소의 센서(S) 전송체계를 구성하는 4-20 mA 전류 루프(current loop)에서 표시 패널(110)의 설치로 인한 센서(S) 전송체계의 단락을 방지하기 위한 것이다. 이와 같이, 표시단계(S200)에서 표시 패널(110)에 발광 다이오드소자(111)가 점등됨으로써, 센서(S)로부터 출력 전원을 입력받아 원자로 격납건물(1) 내부의 환경정보를 파악할 수 있으며, 원자력 발전소 중대사고 발생시 계측 수단의 다양성을 확보하기 위해 핵연료 저장 수조의 수위 및 온도의 값을 표시하는 현장 계기판의 눈금을 보완할 수 있다.
이때, 표시단계에서 점등되는 복수 개의 발광 다이오드소자(111)의 점등 개수는 센서(S)의 출력 전원의 크기에 기초하여 결정된다. 예를 들어, 센서(S)의 출력 전원이 4mA 미만일 경우 표시 패널(110)에는 1개의 발광 다이오드소자(111)가 점등되고, 센서(S)의 출력 전원이 20mA 초과할 경우 표시 패널(110)에는 2개의 발광 다이오드소자(111)가 점등된다. 센서(S)의 출력 전원이 4mA이면 표시 패널(110)은 4개의 발광 다이오드소자(111)가 점등되고, 센서(S)의 출력 전원이 5mA이면 표시 패널(110)은 5개의 발광 다이오드소자(111)가 점등된다. 즉, 발광 다이오드소자(111)의 점등 개수는 센서(S)의 출력 전원의 크기에 따라 결정된다. 표시 패널(110)은 20개의 발광 다이오드소자(111)를 구비하고, 4-20mA 전류 루프의 센서(S) 값을 표시하는 것으로 구현될 수 있다.
촬영단계(S300)는 표시 패널을 촬영한다.
촬영단계(S300)에서 촬영부(120)는 안개 농도가 옅은 중대사고 진입의 초기상황에서 IR 필터가 부착된 CCD 카메라를 이용하여 표시 패널(110)을 촬영할 수 있으나, 안개 농도가 짙어진 경우 적외선 열화상 카메라를 이용하여 표시 패널(110)을 촬영한다.
표시 패널(110)에 구비된 복수 개의 발광 다이오드소자(111)는 센서(S)로부터 출력 전원을 입력받아 점등되면서 열을 발산하는데 이때, 촬영부(120)는 적외선 열화상 카메라를 이용하여 표시 패널(110)을 촬영한다. 즉, 촬영단계(S300)에서 촬영부(120)는 표시 패널(110)에 점등되는 발광 다이오드소자(111)가 발산하는 열을 감지하면서 복수 개의 발광 다이오드소자(111)를 촬영한다.
원자력 발전소에 중대사고가 발생하면 수증기 등에 의하여 원자로 격납건물(1)의 내부가 비가시 환경이 될 수 있는데, 이와 같은 비가시 환경에서는 육안으로 표시 패널(110)에 점등되는 발광 다이오드소자(111)의 점등 개수를 확인하기 어렵다. 따라서, 촬영부(120)는 발광 다이오드소자(111)의 열적 특이성을 이용하여 적외선 열화상 카메라로 표시 패널(110)을 촬영한다.
적외선 열화상 카메라는 스펙트럼 파장 특성이 3㎛~5㎛ 또는 7㎛~14㎛이므로 중대사고 발생시 1㎛~5㎛ 크기를 가지는 안개의 입자직경보다 큰 파장대를 갖고 있기 때문에, 안개 입자의 농도에 관계없이 비가시 환경에서도 표시 패널(110)의 발광 다이오드소자(111)를 촬영할 수 있다. 적외선 열화상 카메라는 발광 다이오드소자(111)의 온도를 계측하는 것이 아니라 발광 다이오드소자(111)의 열 발산을 감지하기 위한 것이며, 표시 패널(110)을 촬영하고 이로부터 획득한 영상으로부터 원자로 격납건물(1) 내부의 핵연료 저장 수조의 온도 및 수위 등의 환경정보를 용이하게 파악할 수 있다.
중대사고의 비가시 환경을 모사한 실험예에서, 안개 주입 전에는 표시 패널(110)을 판독할 수 있고, 안개 주입 중의 짙은 안개 농도에서는 비가시 관측환경의 실험 장치 내의 내부 구조물들이 거의 관측할 수 없다. 즉, 안개 주입 전에는 표시 패널(110)의 발광 다이오드소자(111)를 정확하게 관측할 수 있으나, 안개 주입 후 표시 패널(110)의 발광 다이오드소자(111)를 판독하는데 오류가 발생하거나, 발광 다이오드소자(110)를 아예 판독할 수 없다. 반면, 적외선 열화상 카메라를 이용한 관측 영상에서는 안개 농도와 관계없이 표시 패널(110)의 발광 다이오드소자(111)의 점등 여부를 정확하게 판독할 수 있다.
이와 같이, 촬영단계(S300)에서 촬영부(130)는 적외선 열화상 카메라를 이용하여 표시 패널(110)에 점등되는 발광 다이오드소자(111)를 촬영함으로써, 비가시 환경에서도 원자로 격납건물(1) 내부의 환경정보를 용이하게 확인할 수 있다.
제어단계(S400)는 촬영단계(S300)에서 촬영한 영상으로부터 추출된 발광 다이오드소자(111)의 밝기와 미리 설정된 밝기를 비교한다.
제어단계(S400)에서는 제어부(130)가 발광 다이오드소자(111)의 밝기가 미리 설정된 밝기 초과이면 발광 다이오드소자(111)를 온(ON)으로 정의하고, 발광 다이오드소자(111)의 밝기가 미리 설정된 밝기 미만이면 발광 다이오드소자(111)를 오프(OFF)로 정의한다.
제어부(130)는 촬영부(130)에서 촬영한 영상으로부터 발광 다이오드소자(111)의 배열정보를 구하는데, 20개에 해당하는 각 지점의 중심 좌표를 구한다. 그리고, 각 지점의 좌표를 중심으로 일정한 영역 내의 밝기를 구한 후 발광 다이오드소자(111)의 밝기가 미리 설정된 밝기 초과이면 발광 다이오드소자(111)를 온으로 정의하고, 발광 다이오드소자(111)의 밝기가 미리 설정된 밝기 미만이면 발광 다이오드소자(111)를 오프로 정의한다. 이에 따라, 표시 패널(120)에 구비된 발광 다이오드소자(111)의 점등 패턴을 확인할 수 있다.
이때, 제어단계(S400)에서 제어부(130)는 온 또는 오프된 복수 개의 발광 다이오드소자(111)의 점등 패턴에 기초하여 복수 개의 발광 다이오드소자(111)의 점등 개수를 카운트한다. 즉, 제어단계(S400)에서 제어부(130)는 표시 패널(110)에서 온으로 정의된 발광 다이오드소자(111)의 개수를 카운트하며, 표시 패널(110)에 점등된 발광 다이오드소자(111)의 개수에 기초하여 전류 값을 결정할 수 있다.
본 실시예에서, 원자력 발전소에 SBO 사고가 발생하고 그로 인한 중대사고로 확대되는 징후가 있을 때에는, 원자력 발전소의 안전계통기기의 원격조작이 불가능한 경우 중대사고로의 확대를 방지하기 위해 현장에 접근해야 한다. 그러나, 원자로 냉각수에는 방사능 핵종이 포함되어 있기 때문에 사람에 의한 현장접근은 제한적이며 이러한 경우에는 로봇을 활용한 로봇 시스템이 투입되어야 한다. 즉, 로봇은 안전계통기기(원자력 발전소의 노심냉각 및 안전정지에 필요한 핵심적인 기기)의 계기판(원자로 압력계, 원자로 수위, 온도계기) 판독 또는 원자로 노심 냉각에 필요한 안전계통기기 조작(노심의 열을 외부로 방출하기 위한 수증기 방출 밸브 개방 또는 폐쇄 등의 조작)을 위해 현장에 접근해야 한다. 예를 들어, 로봇에 적외선 열화상 카메라를 탑재하고 로봇에 탑재된 적외선 열화상 카메라를 이용하여 표시 패널(110)을 촬영하면서 원자로 격납건물(1) 내부의 환경정보를 판독하여 로봇 주행을 가능하게 할 수 있다.
한편, 원자로 격납건물 내부의 곳곳에 위치한 비상 패널에 고유의 식별정보(밸브 또는 계기판 등이 설치된 위치, 위치 주변의 안전계통기기의 정보)를 표시하게 하는 기능이 구비될 수 있고, 발광 다이오드소자의 점등 패턴을 임의로 조작하여 식별정보를 표시하는 가이드 포스트(guide post)의 역할을 하게 함으로써, 로봇 시스템이 수행하는 임무를 위해 용이하게 접근할 수 있도록 한다.
예를 들어, 안전주입/정지냉각계통 (Safety Injection & Shutdown Cooling System) 의 수동 조작을 위한 주요 기기들이 위치한 지역이 "RCB100C01"이라 하면, 비상 패널의 발광 다이오드소자는 RCB100C01 이라는 위치 정보를 순차적으로 표시한다. 로봇 시스템은 RCB100C01 이라는 비상 패널에 표시되는 문자를 적외선 열화상 카메라 또는 (에어로졸이 적어서 가시도가 확보되는 경우에는) IR 필터를 부착한 CCD 카메라로 판독하면, 그 위치가 원자로 격납건물의 100 ft 높이에 위치한 C Sector 의 첫 번째 구역임을 알 수 있으며, 이어서 표시되는 4-441-V-0395 의 문자는 4 (원자로계통)-441 (안전주입계통)-V (밸브)-0395 (일련번호)를 나타내기 때문에 로봇 시스템에 탑재된 MOV 구동을 위한 베터리 전원 (24V 또는 48V) 을 연결하여 MOV 를 개방 또는 폐쇄 등의 응급조치를 취할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다.
1 : 원자로 격납건물
S : 센서
110 : 표시 패널
120 : 촬영부
130 : 제어부
S100 : 입력단계
S200 : 표시단계
S300 : 촬영단계
S400 : 제어단계

Claims (8)

  1. 원자로 격납건물 내부에 배치되고, 상기 원자로 격납건물 내부의 환경정보를 검출하여 전원을 출력하는 센서와 연결되며, 복수 개의 발광 다이오드소자를 구비하는 표시 패널;
    상기 표시 패널을 촬영하는 촬영부; 및
    상기 촬영부에서 촬영한 영상으로부터 상기 발광 다이오드소자의 배열정보를 구하고, 추출된 발광 다이오드소자의 밝기와 미리 설정된 밝기를 비교하는 제어부;를 포함하고,
    상기 복수 개의 발광 다이오드소자의 점등 개수는 상기 센서의 출력 전원의 크기에 기초하여 결정되고,
    상기 제어부는 상기 발광 다이오드소자의 밝기가 미리 설정된 밝기 초과이면 상기 발광 다이오드소자를 온으로 정의하고, 상기 발광 다이오드소자의 밝기가 미리 설정된 밝기 미만이면 상기 발광 다이오드소자를 오프로 정의하여 상기 표시패널에 구비된 상기 발광 다이오드소자의 점등 패턴을 확인하는 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부는 적외선 열화상 카메라를 이용하여 상기 표시 패널을 촬영하는 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 온 또는 오프된 복수 개의 발광 다이오드소자의 점등 패턴에 기초하여 상기 복수 개의 발광 다이오드소자의 점등 개수를 카운트하는 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득장치.
  5. 원자로 격납건물 내부에 배치된 센서가 상기 원자로 격납건물 내부의 환경정보를 검출하여 출력 전원을 입력하는 입력단계;
    상기 센서의 출력 전원의 크기에 기초하여 점등이 결정되는 복수 개의 발광 다이오드소자가 표시 패널에 점등되는 표시단계;
    상기 표시 패널을 촬영하는 촬영단계; 및
    상기 촬영단계에서 촬영한 영상으로부터 상기 발광 다이오드소자의 배열정보를 구하고, 추출된 발광 다이오드소자의 밝기와 미리 설정된 밝기를 비교하는 제어단계;를 포함하고,
    상기 제어단계는 상기 발광 다이오드소자의 밝기가 미리 설정된 밝기 초과이면 상기 발광 다이오드소자를 온으로 정의하고, 상기 발광 다이오드소자의 밝기가 미리 설정된 밝기 미만이면 상기 발광 다이오드소자를 오프로 정의하여 상기 표시패널에 구비된 상기 발광 다이오드소자의 점등 패턴을 확인하는 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 촬영단계는 적외선 열화상 카메라를 이용하여 상기 표시 패널을 촬영하는 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득방법.
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어단계는 온 또는 오프된 복수 개의 발광 다이오드소자의 점등 패턴에 기초하여 상기 복수 개의 발광 다이오드소자의 점등 개수를 카운트하는 원자력 중대사고 비가시 환경하의 계측정보 획득방법.
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