KR101682161B1 - System for automatically on-line monitering radon in water - Google Patents
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Abstract
본 발명은 라돈 농도 자동측정 및 감시 시스템에 관한 것이다. 그러한 본 발명은 수원에 연결된 배관상에 배치되어 배관을 개방/차단하는 솔레노이드 밸브인 제 1밸브 조립체와, 상기 배관상에 배치되며 수원의 물을 펌핑하는 펌프를 포함하는 급수부와; 상기 급수부에 의하여 공급된 물에 함유된 라듐으로부터 발생되는 감마선을 측정하는 계측부와; 상기 급수부 및 계측부에 신호를 전송하여 상기 급수부의 펌프를 구동시킴으로써 물을 채취하고, 상기 계측부의 측정된 방사능 데이터를 분석하여 감마선량에 의하여 라돈 농도를 측정함으로써 기준치 초과 여부를 판단하고, 그 판단에 따라 상기 급수부에서 계측부로 물을 공급하거나 차단하는 제어부와; 그리고 상기 제어부의 데이터를 서버에/로부터 유,무선방식으로 송수신할 수 있는 송수신부를 포함한다.The present invention relates to an automatic measurement and monitoring system for radon concentration. The present invention relates to a water supply system including a water supply unit including a first valve assembly, which is a solenoid valve disposed on a pipe connected to a water source and opens / cut off a pipe, and a pump disposed on the pipe and pumping water from a water source; A measuring unit for measuring a gamma ray generated from the radium contained in the water supplied by the water supply unit; Water is sampled by transmitting a signal to the water supply unit and the measurement unit to drive the pump of the water supply unit and the radon concentration is measured by the gamma dose analyzing the measured radiation data of the measurement unit to determine whether or not the reference value is exceeded, A controller for supplying or blocking water to the measuring unit from the water supply unit according to the control signal; And a transmission / reception unit capable of transmitting / receiving data of the control unit to / from the server in a wired or wireless manner.
Description
본 발명은 물 속에 존재하는 방사성 라돈을 자동측정 및 실시간으로 감시하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액상의 시료에 함유된 라듐으로부터 발생되는 감마선의 양을 측정하여 딸핵종인 라돈농도를 유추하고, 그 결과 값을 원거리의 서버에 전송함으로써 물의 라돈 오염 여부를 원격지에서도 실시간으로 감시할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system and a method for automatically monitoring and measuring radon in water in real time, and more particularly, to a system and a method for monitoring radon in water by measuring the amount of gamma rays generated from radium contained in a liquid sample, And transmits the resultant value to a remote server to monitor the presence or absence of radon contamination of water in real time from a remote place.
방사성 라돈은 무색무취의 가스형태로, 토양에서 주택의 바닥이나 벽의 갈라진 틈을 통해 실내로 유입되며, 인체에는 호흡기를 통해 유입돼 폐암을 유발하는 1급 발암물질로 알려져 있다. Radioactive radon is a colorless and odorless gas, which flows into the room through cracks in the floor or wall of the house in the soil. It is known as a first-level carcinogen that enters the human body through the respiratory tract and causes lung cancer.
라돈(radon)은 원소기호 Rn, 원자번호는 86이고, 강한 방사선을 내는 비활성 기체 원소로 우라늄과 토륨의 방사성 붕괴 사슬에서 라듐(radium, Ra)을 거쳐 생성된다. 자연에 존재하는 라돈은 거의 전적으로 질량수가 222인 222Rn(반감기는 3.82일)이다. 라돈은 방출되는 방사선 때문에 건강에 위험한 기체로, 미국 환경보호국은 라돈 흡입이 흡연 다음가는 주요 폐암 원인이라고 경고하고 있다.Radon is an atomic symbol Rn, with an atomic number of 86, which is an inert gaseous element with strong radiation, produced by radium (Ra) in the radioactive decay chain of uranium and thorium. The radon present in nature is almost exclusively 222 Rn with a mass number of 222 (half-life is 3.82 days). Radon is a health hazardous gas because of the radiation emitted, and the US Environmental Protection Agency warns that radon inhalation is the leading cause of lung cancer following smoking.
이러한 라돈에 대해 미국 등 세계 각국에서는 주택 내 라돈 농도 관리기준을 정하고 있으며(미국의 경우, 주택보수에 필요한 조치기준 1㎥당 148베크렐(Becquerel)), 우리나라도 지하 역사, 상가 등 21개 다중 이용시설군과 학교 등에 대해 실내 라돈 권고 기준을 1㎥당 148베크렐(Bq. 4피코큐리(Picocurie))로 설정해 관리하고 있다.In the United States and other countries around the world, radon concentration standards have been established (in the case of the United States, 148 becquerels per cubic meter of the measures required for housing repairs), and 21 countries such as underground history, We have set indoor radon recommendation standards for facilities and schools at 148 becquerels per cubic meter (Picocurie Bq.4).
그러나 먹는 물에 대해서는 국내에는 아직 라돈 기준이 없고, 미국의 겨우 먹는 물 기준은 리터당 4천 피코큐리로 정하고 있다. However, there is no radon standard in Korea for drinking water, and the drinking water standard of the United States is set at 4,000 picocuria per liter.
폐암과 위암의 원인이 되는 치명적인 발암물질인 방사성 라돈에 대해 최근 환경부에서 전국 459곳을 대상으로 수중 방사성 라돈의 농도를 측정한 결과 그 중 75곳이 미국기준 보다 8.2배 초과하는 라돈이 검출된 것으로 확인됐다. 따라서 지하수에 녹아 있는 자연방사성물질로 지하수를 많이 음용하는 도서지역 학교와 농가 식수원 및 동절기 난방용 지하수를 사용하는 농가를 대상으로 방사성 라돈의 농도를 감시해서 방사능의 인체 내부피폭을 줄이기 위한 대책이 필요한 시점이다.Recently, in the Ministry of Environment of the Ministry of Environment, the concentration of radioactive radon in the water was measured in 459 places nationwide, and 75 of them were detected to be 8.2 times more than the US standard, which is a fatal carcinogen causing lung cancer and stomach cancer Confirmed. Therefore, it is necessary to take measures to reduce the internal radiation dose of radioactivity by monitoring the concentration of radioactive radon in the school district, which is a natural radioactive material dissolved in ground water, and drinking water from the farmhouse and farmers using groundwater for winter heating to be.
그러나, 현재의 기술로는 대기중 방사성물질의 농도는 실시간으로 측정이 가능하지만, 지하수, 하천, 호수와 같은 수원(水源)의 물에 대한 방사성 라돈 측정은 기술적으로 불가능한 문제점이 있다.However, with current technology, it is possible to measure the concentration of radioactive material in the air in real time, but there is a problem in that it is technically impossible to measure radon in the water of a water source such as ground water, river, and lake.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 지하수 취수장, 하천, 호수, 댐과 같은 식수원의 물에 함유된 라듐으로부터 발생되는 감마선 량을 측정하여 라돈 농도를 유추함으로써 방사성 라돈의 오염을 실시간으로 측정할 수 있고, 나아가 측정된 결과값을 분석하여 서버에 유무선방식에 의하여 전송함으로써 물의 라돈 오염 여부를 원격지에서도 실시간으로 감시할 수 있는 시스템을 제공하는데 있다.Disclosure of the Invention The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for estimating radon concentration by measuring the amount of gamma rays generated from radium contained in water of drinking water sources such as groundwater, The present invention also provides a system capable of real-time monitoring of water contamination by radon by transmitting the measured result to a server by wire / wireless method.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예는 수원에 연결된 배관상에 배치되어 배관을 개방/차단하는 솔레노이드 밸브인 제 1밸브 조립체와, 상기 배관상에 배치되며 수원의 물을 펌핑하는 펌프를 포함하는 급수부와;In order to accomplish the above object, an embodiment of the present invention provides a method of operating a water pump including a first valve assembly, which is a solenoid valve disposed on a pipe connected to a water source to open / shut off a pipe, a pump disposed on the pipe, A water supply unit including a water supply unit;
상기 급수부에 의하여 공급된 물에 함유된 라듐으로부터 발생되는 감마선을 측정하는 계측부와; A measuring unit for measuring a gamma ray generated from the radium contained in the water supplied by the water supply unit;
상기 급수부 및 계측부에 신호를 전송하여 상기 급수부의 펌프를 구동시킴으로써 물을 채취하고, 상기 계측부의 측정된 방사능 데이터를 분석하여 감마선량에 의하여 라돈 농도를 측정함으로써 기준치 초과 여부를 판단하고, 그 판단에 따라 상기 급수부에서 계측부로 물을 공급하거나 차단하는 제어부와; 그리고Water is sampled by transmitting a signal to the water supply unit and the measurement unit to drive the pump of the water supply unit and the radon concentration is measured by the gamma dose analyzing the measured radiation data of the measurement unit to determine whether or not the reference value is exceeded, A controller for supplying or blocking water to the measuring unit from the water supply unit according to the control signal; And
상기 제어부의 데이터를 서버에/로부터 유,무선방식으로 송수신할 수 있는 송수신부를 포함하는 라돈 농도 자동측정 및 감시 시스템을 제공한다.And a transmission / reception unit capable of transmitting / receiving data of the control unit to / from the server in a radio or wireless manner.
본 발명의 다른 실시예는, 공급된 물에 함유된 라듐으로부터 발생되는 감마선을 측정하는 계측부와; Another embodiment of the present invention is a spectrometer comprising: a metering section for measuring gamma rays generated from radium contained in supplied water;
상기 계측부의 입측과 수원을 연결하여 수원에 저장된 물을 상기 계측부로 공급하는 급수부와;A water supply unit connecting the inlet of the measuring unit and the water source to supply the water stored in the water source to the measuring unit;
상기 계측부의 입측에 연결되어 세척수를 계측부에 공급하는 세척수 공급부와;A washing water supply unit connected to an inlet side of the measuring unit and supplying washing water to the measuring unit;
상기 급수부와, 계측부와, 세척수 공급부에 신호를 전송하여 상기 급수부의 펌프를 구동시킴으로써 물을 채취하고, 상기 계측부의 측정된 방사능 데이터를 분석하여 감마선량에 의하여 라돈 농도를 측정함으로써 기준치 초과 여부를 판단하고, 그 판단에 따라 상기 급수부 및 세척수 공급부에서 계측부로 공급되는 물을 선택적으로 공급하거나 차단하는 제어부와;Water is sampled by sending a signal to the water supply unit, the measurement unit, and the wash water supply unit to drive the pump of the water supply unit, and the measured radiation data of the measurement unit is analyzed to measure the radon concentration by the gamma dose. And a controller for selectively supplying or blocking the water supplied to the measuring unit from the water supply unit and the wash water supply unit according to the determination;
상기 제어부의 데이터를 서버에/로부터 송수신할 수 있는 송수신부를 포함하며, 상기 급수부는 계측부로 흐르는 물을 차단할 수 있는 제 1밸브 조립체를 포함하고, 상기 세척수 공급부는 상기 계측부로 흐르는 세척수를 차단할 수 있는 제 2밸브 조립체를 포함하며,The water supply unit may include a first valve assembly capable of shutting off water flowing to the measuring unit, and the washing water supply unit may block the washing water flowing to the measuring unit, A second valve assembly,
상기 제어부는 상기 제 1 및 제 2밸브 조립체를 선택적으로 구동시킴으로써, 데이터가 기준치를 초과한 경우 상기 제 1밸브 조립체를 차단하고, 제 2밸브 조립체를 개방함으로써 세척수가 계측부로 공급되어 세척이 진행될 수 있도록 하고, 제 3밸브 조립체를 개방하여 오염수를 저장할 수 있는 라돈 농도 자동측정 및 감시 시스템을 제공한다. The control unit selectively drives the first and second valve assemblies to shut off the first valve assembly when the data exceeds a reference value and to open the second valve assembly to allow the wash water to be supplied to the metering unit And a radon concentration automatic measurement and monitoring system capable of storing the polluted water by opening the third valve assembly.
본 발명의 또 다른 실시예는, 급수부에 의하여 수원으로부터 시료를 채취하여 계측챔버에 공급하는 급수단계와; According to still another embodiment of the present invention, there is provided a water supply system comprising: a water supply step of taking a sample from a water source by a water supply unit and supplying the sample to a measurement chamber;
시료가 계측챔버의 내부에 저장되면 제어부의 컨트롤러는 계측챔버의 계측센서에 신호를 전송함으로써 시료중에 함유된 라듐으로부터 발생되는 감마선량을 측정하여 제어부에 전송하는 계측단계와;The controller of the control unit transmits a signal to the measurement sensor of the measurement chamber to measure a gamma dose generated from the radium contained in the sample and transmit the measured gamma dose to the control unit;
제어부는 감마선량 데이터를 분석하여 라돈농도를 유추하고, 이 라돈농도에 대하여 설정된 기준치와, 로거유닛으로부터 수신된 계측챔버의 실제 방사능 농도 데이터를 서로 비교하고, 비교 결과, 실제 라돈 농도가 기준치를 초과하였다고 판단되면, 컨트롤러는 세척수 공급부에 신호를 전송하여 세척단계를 실시하는 판단 단계와; The control unit analyzes the gamma dose data to infer the radon concentration and compares the reference value set for the radon concentration with the actual radioactivity concentration data of the measurement chamber received from the logger unit. As a result of comparison, if the actual radon concentration exceeds the reference value The controller sends a signal to the washing water supply unit to perform a washing step;
오염시 세척수 공급부를 구동시켜서 계측챔버에 대한 세척을 실시하는 세척단계와; 그리고A washing step of washing the measurement chamber by driving the washing water supply part in the contamination; And
계측챔버로부터 배출된 오염수를 오염수 저장부에 의하여 저장하는 저장단계를 포함하는 라돈 농도 자동 측정 및 감시 방법을 제공한다. And a storage step of storing the polluted water discharged from the measurement chamber by the polluted water storage part.
그리고, 제어부는 계측챔버가 오염된 경우, 수원과 급수부를 연결하는 배관상의 제 1밸브조립체에 신호를 전송하여 폐쇄함으로써 시료가 계측챔버에 공급되는 것을 차단하고, 계측부와 세척수 공급부를 연결하는 배관상의 제 2밸브조립체에 신호를 전송하여 개방함으로써 세척수를 계측챔버에 공급하여 세척하고, 오염수 저장탱크에 연결되는 제 3밸브 조립체에 신호를 전송하여 개방함으로써 오염수를 저장할 수 있는 라돈 농도 자동 측정 및 감시 방법을 제공한다.When the measurement chamber is contaminated, the control unit transmits a signal to the first valve assembly on the pipe connecting the water source and the water supply unit to shut off the supply of the sample to the measurement chamber, Automatic measurement of the radon concentration capable of storing the polluted water by transmitting and opening the washing water to the measuring chamber by transmitting a signal to the second valve assembly to open and sending a signal to the third valve assembly connected to the contaminated water storage tank, Provides a monitoring method.
상기한 본 발명의 실시예에 따른 라돈 농도 자동측정 및 실시간 감시 시스템 및 방법은 다음과 같은 장점이 있다.The automatic radon concentration measurement and real-time monitoring system and method according to the embodiment of the present invention have the following advantages.
첫째, 계측센서가 구비된 계측챔버의 내부에 일정 용적의 공간을 마련하고, 이 공간에 지하수 취수장 및 하천, 호수와 같은 수원으로부터 공급된 물을 저장할 수 있음으로, 액상의 시료에 대하여도 라듐의 라돈 농도를 측정할 수 있으며, 측정된 라듐 라돈 농도로부터 딸 핵종인 라돈의 농도를 분석함으로써 측정된 데이터를 원격지의 서버에 전송함으로써 원격지에서도 현장 수원의 라돈 오염 상태를 실시간으로 감시할 수 있다.First, a certain volume of space is provided in a measurement chamber provided with a measurement sensor, and water supplied from a water source such as a ground water intake point and a river or a lake can be stored in this space. By measuring the concentration of radon radon from the measured radon radon concentration, it is possible to monitor the radon contamination status of the water source in the remote place by transmitting the measured data to the remote site server.
둘째, 시료를 공급하는 급수부와 세척수를 공급하는 세척수 공급부에 각각 밸브 조립체를 배치하고, 이 밸브조립체를 제어부에 의하여 선택적으로 개폐시킴으로써 수중 라돈의 농도가 기준치 미만인 경우에는 정상적으로 측정이 이루어지고, 라돈 농도가 기준치 초과인 경우에는 세척수 공급부에 의하여 세척을 실시함으로써 계측부의 오염상태를 효과적으로 제거할 수 있다.Second, a valve assembly is disposed in a water supply part for supplying a sample and a wash water supply part for supplying wash water, and by selectively opening and closing the valve assembly by a control part, when the concentration of radon in water is lower than a reference value, If the concentration exceeds the reference value, the contamination state of the measurement unit can be effectively removed by performing the cleaning with the wash water supply unit.
셋째, 라돈 오염수 저장탱크에 오염수를 저장하고, 재 분석을 통하여 수중 라돈에 대한 상세한 분석을 실시할 수 있다.Third, the contaminated water can be stored in the radon contaminated water storage tank, and detailed analysis of the underwater radon can be carried out through reanalysis.
넷째, 라돈의 모핵종인 라듐의 방사능 측정과 딸핵종 라돈을 분석하는 과정을 제어하는 제어부를 로거유닛(Logger unit)과, 저장유닛과, 경보유닛과, 컨트롤러로 구성하고, 각 유닛별로 각 프로세스를 제어함으로써 수중 라돈의 농도 측정이 효율적으로 이루어질 수 있다.Fourth, a control unit for controlling the radioactivity measurement of radium, the radon of the radon, and the process of analyzing the daughter radon is composed of a logger unit, a storage unit, an alarm unit, and a controller. The concentration of radon in water can be efficiently measured.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라돈 농도 자동측정 및 감시 시스템의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 유량 조절기의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 제어부의 구조를 모듈별로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라돈 농도 자동측정 및 감시 방법의 공정을 순차적으로 보여주는 순서도이다.
도 5는 도 4에 도시된 라돈 농도 측정 및 감시 과정을 보다 상세하게 보여주는 순서도이다.1 is a schematic view showing a structure of an automatic radon concentration measuring and monitoring system according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing the structure of the flow rate regulator shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the structure of the control unit shown in FIG. 1 by modules.
FIG. 4 is a flowchart sequentially illustrating processes of an automatic measurement and monitoring method of radon concentration according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing the radon concentration measurement and monitoring process shown in FIG. 4 in more detail.
이하, 본 발명에 따른 라돈 농도 자동측정 및 실시간 감시 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an automatic radon concentration measurement and real-time monitoring system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 라돈 농도 자동측정 및 감시 시스템(1)은 수원(水源:3)으로부터 펌프(Pump;13)에 의하여 물을 채취하는 급수부(5)와;1 to 3, the automatic radon concentration measuring and
상기 급수부(5)에 의하여 공급된 물에 함유된 라돈의 모핵종인 라듐으로부터 방출되는 감마선을 측정해서 라돈의 농도를 분석하는 계측부(7)와; A
상기 급수부(5) 및 계측부(7)를 제어하여 급수부(5)에 의한 물의 채취, 계측부(7)에 의한 방사능의 측정, 물의 배출을 진행하고, 상기 계측부(7)에 의하여 측정된 라듐 방사능 데이터로부터 딸 핵종인 라돈의 양을 분석해서 기준치 초과여부를 판단하고, 그 판단에 따라 급수부(5)에서 계측부(7)로 물을 공급하거나 차단하는 제어부(9)와; 그리고The
상기 제어부(9)의 데이터를 서버(S)에/로부터 유, 무선방식으로 송수신할 수 있는 송수신부(10)를 포함한다.And a transmission /
이러한 구조를 갖는 라돈 농도 자동측정 및 감시 시스템(1)에 있어서, 상기 급수부(5)는 취/정수장 혹은 하천, 호수, 댐과 같은 수원(水源)으로부터 일정량의 물을 채취해서 필터링(Filtering)한 후 후술하는 계측부(7)의 계측챔버(15)로 공급한다.In the automatic radon concentration measuring and monitoring system (1) having such a structure, the water supply unit (5) collects a predetermined amount of water from a water source such as a wastewater treatment plant or a river, a lake, And then supplied to the
보다 상세하게 설명하면, 상기 급수부(5)는 지하수 취수원이나 하천 및 호수와 같은 수원에 연결된 배관(L)상에 배치되어 배관(L)을 개방/차단하는 제 1밸브조립체(First valve assembly;V1)와; 상기 배관(L)상에 배치되며 시료를 얻기 위하여 수원의 물로부터 일정량의 물을 펌핑(Pumping)하여 계측부(7)로 공급하는 펌프(13)를 포함한다.The
제 1밸브조립체(V1)는 다양한 방식의 밸브가 적용될 수 있으나 바람직하게는 솔레노이드 밸브(Solenoid valve)일 수 있다. 이러한 제 1밸브조립체(V1)는 상기 제어부(9)에 연결됨으로써 제어부(9)의 신호에 의하여 온(On)/오프(Off)될 수 있다.The first valve assembly V1 may be a solenoid valve, although various types of valves may be used. The first valve assembly V1 may be turned on or off by a signal of the
즉, 제 1밸브조립체(V1)는 시료를 채취하는 경우에는 제어부(9)의 신호에 의하여 온상태가 되어 배관(L)을 개방함으로써 수원의 물이 배관(L)으로 유입되도록 한다.That is, when the sample is taken, the first valve assembly V1 is turned on by the signal of the
그리고, 제 1밸브조립체(V1)는 일정 시간 동안 개방한 후, 제어부(9)의 신호에 의하여 차단될 수 있다. 따라서, 제어부(9)는 제 1밸브조립체(V1)의 온/오프 시간을 제어함으로써 채취되는 시료의 양을 적절하게 조절할 수 있다. After the first valve assembly V1 is opened for a predetermined time, the first valve assembly V1 may be disconnected by a signal from the
또한, 제 1밸브조립체(V1)는 다음과 같은 경우에도 차단될 수 있다. 즉, 측정된 라돈의 농도가 기준치를 넘을 때는 재측정을 위해 계측챔버(15)를 세척하게 되고, 이때 후술하는 제 2밸브조립체(V2)가 개방되어 세척수가 계측챔버(15)의 내부로 공급되는 바, 제 2밸브조립체(V2)가 개방된 경우에는, 제 1밸브조립체(V1)는 오프상태가 되어 배관(L)이 차단될 수 있다.In addition, the first valve assembly V1 can also be shut off in the following cases. That is, when the measured concentration of the radon exceeds the reference value, the
상기 펌프(13)는 일측은 수원의 배관(L)에 연결되고, 타측은 계측챔버(15)의 유입구에 연결된다. 따라서, 펌프(13)의 구동시 발생되는 흡입력에 의하여 수원의 물이 배관(L)을 통하여 흡입된 후, 토출되어 계측부(7)의 계측챔버(15)로 공급된다. One side of the
이때, 펌프(13)는 상기 제어부(9)에 연결됨으로써 제어신호에 의하여 구동이 제어될 수 있다.At this time, the
이와 같이, 수원에 저장된 물은 펌프(13)의 구동에 의하여 흡입되어 계측부(7)의 계측챔버(15)로 공급될 수 있으며, 이때 제 1밸브조립체(V1)의 개방시간이 조절됨으로써 채취되는 시료의 양이 조절가능하다.In this way, the water stored in the water source can be sucked by the driving of the
한편, 상기 급수부(5)는 시료에 함유된 이물질을 제거하기 위하여 여과부(5)를 추가로 포함할 수 있다.The
즉, 1급수 이상의 수자원을 식수로 사용하는 취수 시설이나 정수장의 경우에는 이러한 여과부(5)가 불필요할 수 있지만, 하천이나 저수지, 댐의 수질은 2급수 이하로 떨어질 수 있음으로 시료중에 함유된 SS(suspended solid) 등의 이물질을 제거하기 위하여 여과부(5)가 요구될 수 있다.That is, in the case of a water intake facility or a water treatment plant using water resources of a water quality of 1 or more, such a filtration part (5) may be unnecessary, but the water quality of a river, a reservoir and a dam may fall below 2 A
이러한 여과부(19)는 바람직하게는 필터를 포함하며 배관(L)상에 배치된다. 따라서, 여과부(5)는 배관(L)을 통하여 유입되는 시료를 필터링함으로써 이물질을 효율적으로 제거할 수 있다.Such a
그리고, 상기 급수부(5)는 계측챔버(15)에 유입되는 시료의 유량을 조절하기 위하여 유량 조절기(21)를 추가로 포함할 수도 있다.The
즉, 취/정수장과 같은 수원의 지형적 특성(높낮이)과 펌프(13)의 배치, 혹은 계측챔버(15)의 위치에 따라 계측챔버(15)에 공급되는 시료의 양이 가변적이므로 이러한 유량 조절기(21)에 의하여 유량을 일정하게 유지할 수 있다.That is, since the amount of the sample supplied to the
이러한 유량 조절기(21)는 바람직하게는 3웨이밸브 방식을 포함한다. 즉, 도 2 에 도시된 바와 같이, 유량조절기(21)는 시료가 공급되는 배관(L)에 연결되는 흡입구(23)와; 공급된 시료를 계측챔버(15)로 배출하는 제 1배출구(25)와; 공급된 시료를 바이패스 관로(L1)로 배출하는 제 2배출구(27)와; 유량 조절기(21)의 내부에 힌지가능하게 구비되어 제 1 및 제 2배출구(25,27)를 선택적으로 개폐하는 개폐판(29)을 포함한다.The
상기한 바와 같은 구조를 갖는 유량 조절기(21)는 개폐판(29)의 개봉각을 가변시킴으로써 시료의 유량을 적절하게 조절할 수 있다.The
그리고, 개폐판(29)과 개봉각의 상관 관계를 예를 들어 설명하면 아래와 같다. The relationship between the opening and closing
위의 표에서 알 수 있는 바와 같이, 유량 조절기(21)를 통하여 계측챔버(15) 및 바이패스 관로(L1)로 공급되는 시료의 양은 서로 반비례함을 알 수 있다.As can be seen from the above table, the amounts of the samples supplied to the
상기한 바와 같이 시료는 급수부(5)의 펌프(13)에 의하여 펌핑됨으로써 계측부(7)로 공급될 수 있다.As described above, the sample can be supplied to the measuring
이러한 계측부(7)는 시료중에 존재하는 라듐으로부터 감마선을 측정하여 라돈의 량을 유추 분석할 수 있다.The measuring
보다 상세하게 설명하면, 상기 계측부(7)는 시료가 저장되는 계측챔버(15)와; 계측챔버(15)의 일측에 구비되어 시료가 공급되는 시료 주입구(17)와; 계측챔버(15)의 타측에 구비되어 측정된 시료가 배출되는 시료 배출구(31)와; 계측챔버(15)의 내부에 구비되어 시료중의 라듐으로부터 방출되는 감마선을 측정하는 계측센서(33)를 포함한다.More specifically, the measuring
상기 계측챔버(15)는 내부에 일정 용적의 공간이 형성되며, 이 공간에는 시료 주입구(17)를 통하여 주입된 시료가 저장된다. 그리고, 계측챔버(15)의 외측에는 다수의 납블럭(35)이 적층됨으로써 방사선 차폐막을 형성한다. The
따라서, 계측챔버(15)의 외부로부터 전달될 수 있는 환경 방사능 혹은 인공 방사능이 방사선 차폐막에 의하여 차폐됨으로써 계측챔버(15)의 내측으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent the environmental radiation or artificial radiation that can be transmitted from the outside of the
그리고, 상기 시료 배출구(31)에는 배출관(L2)이 연결됨으로써 방사능 측정이 완료된 시료가 이 배출관(L2)을 통하여 배출될 수 있다. 이때, 상기 배출관(L2)에는 밸브 조립체(V4)가 배치됨으로써 배출되는 시료의 흐름을 제어할 수 있다. The sample discharge port (31) is connected to the discharge pipe (L2), so that the sample whose radiation measurement is completed can be discharged through the discharge pipe (L2). At this time, the valve assembly V4 is disposed in the discharge pipe L2 to control the flow of the discharged sample.
상기 계측센서(33)는 액상의 시료 중에 함유된 라듐으로부터 발생되는 감마선을 측정함으로써 라돈의 라돈 농도를 분석한다.The
이러한 계측센서(33)는 다양한 핵종의 방사능을 측정할 수 있는 센서를 포함하며, 그 일 예로서 감마선 계측센서(33)가 제안된다. 이 감마선 계측센서(33)는 무기섬광 물질을 사용하는 섬광계수기 혹은 반도체 검출기 등을 의미한다.The
통상적으로 섬광계수기는 방사선이 입사되면 발광하는 섬광체와, 이 발광을 전기신호로 변화시킴과 동시에 이것을 증배하는 광전자 증배관으로 구성된다.Typically, the scintillation counter is composed of a scintillator that emits light when the radiation is incident, and a photomultiplier tube that converts the light emission into an electrical signal and multiplies it.
방사선이 광자가 검출기내 섬광물질과 상호작용하여 생성된 광자가 음극에 유도되어 광전자를 발생한다. 이 광전자가 증배관의 다이오드군을 거치면서 증배되어 최종적으로 양극에 수집되어 전하펄스가 형성된다.Radiation interacts with the scintillating material in the detector and photons generated by the photons are directed to the cathode to generate photoelectrons. The photoelectrons are multiplied through the diode group of the booster tube and finally collected on the anode to form charge pulses.
이때, 섬광계수기는 무기 섬광물질인 NaI(TI)를 사용하며, NaI(TI)은 광수율이 높고 전자와 감마선에 대한 응답이 거의 선형적이어서 감마선 분광학을 위한 표준 섬광물질로 사용된다.At this time, the scintillation counter uses NaI (TI), which is a inorganic scintillation material, and NaI (TI) is used as a standard scintillation material for gamma ray spectroscopy because of its high light yield and almost linear response to electrons and gamma rays.
물론, 무기 섬광물질 뿐만 아니라 유기 섬광물질도 사용될 수 있다.Of course, inorganic scintillating materials as well as inorganic scintillating materials can be used.
이와 같은 계측센서(33)로부터 측정된 감마선 농도값은 상기 제어부(9)로 전송되어 분류, 분석, 저장, 경보발생, 유, 무선 데이터의 원격지 송출 등이 이루어질 수 있다.The gamma ray density value measured by the
보다 상세하게 설명하면, 제어부(9)는 방사능 분석 프로그램에 의하여 상기 계측부(7)로부터 전송된 라듐의 감마선 데이터를 핵종별로 분류/분석하여 라돈의 농도를 유추하는 로거유닛(Logger unit;39)과; The
로거유닛(39)에 의하여 처리된 데이터를 저장하는 저장유닛(41)과; A storage unit (41) for storing data processed by the logger unit (39);
라돈의 농도가 기준치를 초과하였을 경우 경보를 발생하는 경보유닛(45)과; An
상기 유닛들과 신호를 송수신함으로써 시스템을 제어하고, 데이터의 기준치 초과 여부를 판단하고, 데이터의 저장을 지시하는 컨트롤러(PLC;programmable Logic controller;47)를 포함한다.A PLC (programmable logic controller) 47 for controlling the system by transmitting and receiving signals with the units, determining whether the data exceeds a reference value, and instructing the storage of data.
이러한 구조를 갖는 제어부(9)에 있어서, 상기 로거유닛(39)은 초기 상태에서는 자체 테스트 모드를 수행하여 정상작동 유무를 확인하고, 이상이 없는 경우 데이터를 처리할 수 있는 계측모드로 전환된다.In the
이 계측모드에서, 로거유닛(39)은 계측센서(33)로부터 계측된 방사선 데이터를 핵종별로 분류/분석한다.In this measurement mode, the
예를 들면, 로거유닛(39)은 전송된 라듐 방사능 데이터를 핵종별로 분류/분석하여 딸 핵종인 라돈의 양을 분석한다.For example, the
즉, 라듐은 α-, β-, 및 γ-선을 방출하는 알칼리 토금속으로서, 알파붕괴하여 방사성 기체인 라돈이 된다. 이 과정에서, 모핵종인 라듐은 감마선을 방출함으로써 딸핵종인 라돈으로 변환되며, 이 감마선량을 분석함으로써 라돈의 농도를 유추할 수 있는 것이다. Namely, radium is an alkaline earth metal that releases α-, β-, and γ-rays, and alpha decays to radon, a radioactive gas. In this process, the radium, which is the mother nucleus, is converted into radon, which is a daughter nucleus, by emitting gamma rays. By analyzing this gamma dose, radon concentration can be deduced.
따라서, 계측센서(33)에 의하여 측정된 라듐 방사능 데이터로부터 감마선량 데이터를 분석하고, 이 감마선량 데이터에 의하여 라돈의 농도를 유추하여 분석할 수 있다.Therefore, the gamma dose data can be analyzed from the radium radiation data measured by the
또한, 로거유닛(39)은 계측챔버(15) 주위의 환경 데이터를 측정하여 방사능 기저값(Background limit)을 설정한다. Further, the
그리고, 데이터 분석결과는 상기 컨트롤러(47)로 전송되고, 컨트롤러(47)는 데이터를 저장유닛(41)에 제공하여 저장하고, 컨트롤러(47) 자체의 판단 프로그램에 의하여 기준치 초과 여부를 판단한다. The data analysis result is transmitted to the
보다 상세하게 설명하면, 저장유닛(41)은 로거유닛(39)에 의하여 제공된 데이터를 시간 혹은 일별로 저장한다. 이때, 데이터 저장 형식은 다양한 포멧(Format)이 가능하나, 바람직하게는 텍스트 파일(Text) 형식으로 저장된다.More specifically, the
그리고, 이러한 데이터의 저장은 로거 유닛의 데이터 측정주기와 동일한 주기로 저장되는 것이 바람직하다.The storage of such data is preferably stored at the same cycle as the data measurement period of the logger unit.
상기 컨트롤러(일명 서버 PC;47)는 로거유닛(39)으로부터 제공된 데이터를 연산하여 각 핵종의 라돈 농도가 허용 기준치를 초과했는지 여부를 결정한다.The controller (aka server PC) 47 calculates data provided from the
보다 상세하게 설명하면, 컨트롤러(47)는 로거유닛(39)으로부터 제공된 핵종별 데이터를 미리 설치된 오염도 판단 프로그램에 의하여 연산함으로써 기준치 초과 여부를 판단한다.More specifically, the
이때, 각 핵종별 기준치는 미리 입력되며, 일 예가 아래의 표에 의하여 표시된다. At this time, each nuclear species reference value is inputted in advance, and one example is shown by the following table.
컨트롤러(47)는 상기 표에 기재된 바와 같이 각 방사성 핵종별로 설정된 기준치와, 로거유닛(39)으로부터 수신된 계측챔버(15)의 라듐 농도 데이터로부터 유추된 라돈 농도 데이터를 서로 비교한다.The
비교 결과, 실제 라돈 농도 데이터가 기준치를 초과하였다고 판단되면, 컨트롤러(47)는 상기 경보유닛(45)에 신호를 전송한다.As a result of the comparison, if it is determined that the actual radon concentration data exceeds the reference value, the
경보유닛(45)은 기준치가 초과되었다는 신호가 수신되면, 경보를 발생한다. 이때, 경보는 다양한 형태로 발생될 수 있는 바, 스피커를 통한 경보음, 경광등을 통한 발광, 모니터상에서의 경고메시지 출력 등 다양한 형태로 발생될 수 있다.The
관리자는 이러한 경보에 의하여 시료의 라돈 농도가 기준치를 초과하였음을 인식할 수 있다.The administrator can recognize that the radon concentration of the sample has exceeded the standard value by such an alarm.
한편, 라돈 농도가 기준치를 초과하였다는 것은 계측챔버(15)가 오염되었다는 것을 의미하므로 오염수를 오염수 저장탱크(60)로 배출하고 계측챔버(15)를 다시 세척할 필요가 있다. On the other hand, when the radon concentration exceeds the reference value, it means that the
따라서, 제 1밸브조립체(V1)에 신호를 전송하여 폐쇄시킴으로써 시료가 계측챔버(15)에 추가적으로 공급되는 것을 차단한다.Therefore, the signal is transmitted to the first valve assembly (V1) to be closed, thereby preventing the sample from being additionally supplied to the measurement chamber (15).
그리고, 컨트롤러(47)는 세척수 공급부(50)에 신호를 전송함으로써 세척수를 계측챔버(15)에 공급하여 오염된 방사능 물질을 계측챔버(15)로부터 유출시킬 수 있다. 이때, 유출된 오염수는 오염수 저장탱크(60)에 저장될 수 있다.The
이러한 세척수 공급부(50)는 상기 계측부(7)의 입측에 연결되어 세척수를 저장하는 세척수 저장탱크(52)와; 상기 세척수 저장탱크(52)에 저장된 세척수를 계측부(7)로 공급하는 펌프(13)와; 그리고 상기 세척수 저장탱크(52)와 계측부(7)의 사이에 배치되어 세척수의 흐름을 제어하는 제 2밸브조립체(V2)를 포함한다.The washing
따라서, 세척수가 펌핑되어 계측챔버(15)에 공급됨으로써 세척되며, 이러한 세척공정을 반복함으로써 계측챔버(15)의 내부를 효율적으로 세척할 수 있다.Therefore, washing water is pumped and supplied to the measuring
그리고, 계측챔버(15)로부터 오염된 시료가 유출된 후, 컨트롤러(47)는 제 4밸브조립체(V4)를 폐쇄하고, 오염수 저장부(60)의 제 3밸브조립체(V3)에 신호를 전송함으로써 오염수 저장탱크(62)에 연결되는 배관(L3)을 개방할 수 있다. After the contaminated sample is discharged from the
따라서, 계측챔버(15)에서 유출된 시료는 오염수 저장탱크(62)에 안전하게 저장될 수 있다. 그리고, 오염수 저장탱크에 저장된 오염수를 재 분석을 함으로써 라돈 농도에 대한 상세한 분석을 실시할 수 있다.Therefore, the sample flowing out of the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라돈 농도 자동측정 및 실시간 감시 방법을 첨부된 도면에 의하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, an automatic radon concentration measurement and a real-time monitoring method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 라돈 농도 자동측정 및 실시간 감시 방법은 수원으로부터 시료를 채취하여 계측챔버(15)에 공급하는 급수단계(S100)와; 시료가 계측챔버(15)의 내부에 저장되면 제어부(9)의 컨트롤러(47)는 계측챔버(15)의 계측센서(33)에 신호를 전송함으로써 시료중에 함유된 라듐으로부터 발생되는 감마선량을 측정하여 제어부에 전송하는 계측단계(S110)와; 전송된 데이터를 분류/분석하여 라돈의 농도를 유추하여 오염여부를 판단하는 단계(S120)와; 오염시 세척수 공급부를 구동시켜서 계측챔버에 대한 세척을 실시하는 세척단계(S130)와; 계측챔버(15)로부터 배출된 오염수를 저장하는 저장단계(S140)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 5, the automatic radon concentration measurement and real-time monitoring method proposed by the present invention includes a water supply step (S100) of taking a sample from a water source and supplying it to the
이러한 단계로 진행되는 라돈 농도 자동측정 및 실시간 감시 방법에 있어서, 상기 급수단계(S100)에서는 수원에 저장된 물을 급수부(5)에 의하여 계측부(7)로 공급한다.In the automatic radon concentration measuring and real-time monitoring method proceeding to this step, in the water supplying step (S100), the water stored in the water source is supplied to the measuring unit (7) by the water supplying unit (5).
보다 상세하게 설명하면, 먼저, 제어부(9)의 컨트롤러(47)는 펌프(13) 및 제 1밸브조립체(V1)에 신호를 전송함으로써 수원에 연결된 배관(L)을 개방한다.More specifically, first, the
그리고, 펌프(13)가 구동함으로써 수원으로부터 일정량의 시료가 채취되어 배관(L)을 통하여 계측챔버(15)로 공급된다.A predetermined amount of sample is collected from the water source by the
이때, 시료는 여과부(5)를 통과하는 과정에서 시료중에 함유된 이물질이 걸러질 수 있다. 따라서, 이물질이 계측챔버(15)의 내부로 유입되어 적층되는 것이 방지될 수 있다.At this time, foreign substances contained in the sample may be filtered during the passage of the sample through the
또한, 시료는 계측챔버(15)에 주입되기 전에 유량 조절기(21)를 통과함으로써 유량이 일정하게 유지된 상태로 계측챔버(15)에 주입될 수 있다.In addition, the sample can be injected into the
이와 같이 급수단계(S100)가 완료되면, 라듐의 감마선을 측정하는 계측단계(S110)가 진행된다.When the water supply step S100 is completed, the measuring step S110 for measuring the gamma ray of the radium proceeds.
이러한 계측단계(S110)에 있어서, 시료가 계측챔버(15)의 내부에 저장되어 일정 수위에 도달하면 컨트롤러(47)는 계측센서(33)에 신호를 전송함으로써 시료에 함유된 라듐으로부터 발생된 감마선의 농도를 계측한다.When the sample is stored in the
이와 같이 계측된 시료의 감사선 농도가 포함된 방사능 데이터는 제어부의 로거유닛(39)에 전송되어 분석된다.The radioactivity data including the audit line concentration of the sample thus measured is transmitted to the
즉, 로거유닛(39)은 계측모드로 전환하고 계측센서(33)로부터 계측된 방사선 데이터를 핵종별로 분류/분석한다. That is, the
예를 들면, 로거유닛(39)은 전송된 라듐 방사능 데이터를 핵종별로 분류/분석하여 딸 핵종인 라돈의 양을 분석한다. 즉, 라듐은 α-, β-, 및 γ-선을 방출하는 알칼리 토금속으로서, 알파붕괴하여 방사성 기체인 라돈이 된다. 이 과정에서, 모핵종인 라듐은 감마선을 방출함으로써 딸핵종인 라돈으로 변환되며, 이 감마선량을 분석함으로써 라돈의 농도를 유추할 수 있는 것이다. For example, the
따라서, 계측센서(33)에 의하여 측정된 라듐 방사능 데이터로부터 감마선량 데이터를 분석하고, 이 감마선량 데이터에 의하여 라돈의 농도를 유추하여 분석할 수 있다.Therefore, the gamma dose data can be analyzed from the radium radiation data measured by the
또한, 로거유닛(39)은 계측챔버(15) 주위의 환경 데이터를 측정하여 방사능 기저값(Background limit)을 설정한다. 이때, 방사능 기저값의 측정은 요오드와 세슘에 대해서 이루어지는 것이 바람직하다.Further, the
그리고, 데이터 분석결과는 상기 컨트롤러(47)로 전송되고, 컨트롤러(47)는 저장유닛(41)에 데이터를 제공하여 데이터를 저장하고, 컨트롤러(47) 자체에서 기준치 초과 여부를 판단한다. The data analysis result is transmitted to the
즉, 저장유닛(41)은 로거유닛(39)에 의하여 제공된 데이터를 시간 혹은 일별로 저장한다. 이때, 데이터 저장 형식은 다양한 포멧(Format)이 가능하나, 바람직하게는 텍스트 파일(Text) 형식으로 저장된다.That is, the
이와 같이 계측단계(S110)가 완료되면 방사능의 오염여부를 판단하는 단계(S120)가 진행된다.When the measurement step S110 is completed as described above, the step of determining whether the radioactivity is contaminated is performed (S120).
즉, 상기 판단단계(S120)에서는, 컨트롤러(47)는 라돈의 기준치와, 로거유닛(39)으로부터 수신된 계측챔버(15)의 실제 라돈 농도 데이터를 서로 비교한다.That is, in the determination step (S120), the
비교 결과, 실제 라돈 농도 데이터가 기준치를 초과하였다고 판단되면, 컨트롤러(47)는 상기 경보유닛(45)에 신호를 전송한다.As a result of the comparison, if it is determined that the actual radon concentration data exceeds the reference value, the
경보유닛(45)은 기준치가 초과 되었다는 신호가 수신되면, 경보를 발생한다. 이때, 경보는 다양한 형태로 발생될 수 있는 바, 스피커를 통한 경보음, 경광등을 통한 발광, 모니터상에서의 경고메시지 출력 등 다양한 형태로 발생될 수 있다.The
관리자는 이러한 경보에 의하여 시료의 라돈 농도가 기준치를 초과하였음을 인식할 수 있다.The administrator can recognize that the radon concentration of the sample has exceeded the standard value by such an alarm.
그리고, 저장유닛(41) 및 컨트롤러(47)의 데이터는 송수신부(10)에 의하여 원격지의 서버(S)에 유무선방식으로 전송될 수 있다.The data of the
따라서, 라돈 농도의 측정 현장 뿐만 아니라 원격지에서도 방사능 데이터를 유무선방식으로 수신하여 현장의 상태를 실시간으로 감시할 수 있다.Therefore, it is possible to monitor the status of the site in real-time by receiving radioactivity data not only at the measurement site of the radon concentration but also at the remote site by the wired / wireless method.
한편, 라돈 농도가 기준치를 초과하였다는 것은 계측챔버(15)가 오염되었다는 것을 의미하므로 계측챔버(15)를 다시 세척할 필요가 있다.On the other hand, when the radon concentration exceeds the reference value, it means that the
따라서, 오염된 계측챔버를 세척하는 세척단계(S130)가 진행된다. 이 세척단계(S130)에 있어서, 컨트롤러(47)는 제 1밸브조립체(V1)에 신호를 전송하여 폐쇄시킴으로써 시료가 계측챔버(15)에 추가적으로 공급되는 것을 차단한다.Accordingly, a cleaning step (S130) for cleaning the contaminated measurement chamber proceeds. In this cleaning step S130, the
또한, 컨트롤러(47)는 제 2밸브조립체(V2)에 신호를 전송하여 개방함으로써 세척수를 계측챔버(15)에 공급하여 오염된 방사능 물질을 계측챔버(15)로부터 유출시킨다.In addition, the
이러한 세척공정을 반복함으로써 계측챔버(15)의 내부를 세척할 수 있다.By repeating this cleaning process, the inside of the
이와 같이 세척단계(S130)가 완료되면, 배출된 오염수를 저장하는 저장단계(S140)가 진행된다.When the cleaning step S130 is completed, the storing step S140 for storing the discharged polluted water proceeds.
상기 저장단계(S140)에 있어서, 계측챔버(15)로부터 오염된 시료가 유출된 후, 컨트롤러(47)는 제4밸브조립체(V4)는 닫고, 제 3밸브조립체(V3)에 신호를 전송함으로써 오염수 저장탱크(62)에 연결되는 배관(L3)을 개방할 수 있다. After the contaminated sample is discharged from the
따라서, 계측챔버(15)에서 유출된 시료는 오염수 저장탱크(62)로 공급되어 저장된다. 그리고, 오염수 저장탱크(62)에 저장된 오염수를 재 분석을 함으로써 방사성 핵종에 대한 상세한 분석을 실시할 수 있다.Therefore, the sample flowing out of the
상기한 바와 같이, 제어부(9)는 계측챔버(15)가 오염된 경우, 수원과 급수부(5)를 연결하는 배관상의 제 1밸브조립체(V1)에 신호를 전송하여 폐쇄함으로써 시료가 계측챔버(15)에 공급되는 것을 차단하고, 계측부(9)와 세척수 공급부(50)를 연결하는 배관상의 제 2밸브조립체(V2)에 신호를 전송하여 개방함으로써 세척수를 계측챔버(15)에 공급하여 세척하고, 오염수 저장탱크(61)에 연결되는 제 3밸브 조립체(V3)에 신호를 전송하여 개방함으로써 오염수를 저장할 수 있다.As described above, when the
상기한 바와 같이, 수원으로부터 일정량의 시료를 채취하여 계측챔버(15)에 공급하고, 계측센서(33)에 의하여 시료 중에 함유된 라듐으로부터 발생되는 감마선의 농도를 계측하고, 제어부(9)에서 이 데이터를 분석하여 라돈의 농도를 유추함으로써 기준치 초과 여부를 판단하여 처리한다.As described above, a predetermined amount of the sample is collected from the water source and supplied to the
그리고, 방사능 데이터가 유무선 방식으로 원격지의 서버(S)로 전송됨으로써 외부에서도 실시간으로 현장의 상황을 감시할 수 있다.In addition, since the radiation data is transmitted to the remote server S in a wired or wireless manner, it is possible to monitor the situation on the outside in real time.
1: 라돈 농도 자동측정 및 감시 시스템
5: 급수부
7: 계측부
9: 제어부
V1,V2,V3: 제 1 내지 제 3밸브조립체1: Automatic measurement and monitoring system of radon concentration
5:
7:
9:
V1, V2, V3: First to third valve assemblies
Claims (8)
상기 급수부에 의하여 공급된 물에 함유된 라듐으로부터 발생되는 감마선을 측정하는 계측부와;
상기 급수부 및 계측부에 신호를 전송하여 상기 급수부의 펌프를 구동시킴으로써 물을 채취하고, 상기 계측부의 측정된 방사능 데이터를 분석하여 감마선량에 의하여 라돈 농도를 측정함으로써 기준치 초과 여부를 판단하고, 그 판단에 따라 상기 급수부에서 계측부로 물을 공급하거나 차단하는 제어부와; 그리고
상기 제어부의 데이터를 서버에/로부터 유,무선방식으로 송수신할 수 있는 송수신부를 포함하며,
상기 계측부의 일측에는 세척수 공급부가 추가로 연결되며,
상기 세척수 공급부는 상기 계측부의 입측에 연결되어 세척수를 저장하는 세척수 저장탱크와; 상기 세척수 저장탱크에 저장된 세척수를 계측부로 공급하는 펌프와; 그리고 상기 세척수 저장탱크와 계측부의 사이에 배치되어 세척수의 흐름을 제어하는 제 2밸브 조립체를 포함하며,
상기 계측부는 물이 저장되는 계측챔버와; 상기 계측챔버의 일측에 구비되어 물이 공급되는 시료 주입구와; 상기 계측챔버의 타측에 구비되어 측정된 시료가 배출되는 시료 배출구와; 상기 계측챔버의 내부에 구비되어 시료중에 잠긴상태에서 함유된 라듐으로부터 발생되는 감마선 량을 측정하여 상기 제어부에 전송하는 계측센서를 포함하고,
상기 급수부는 유량 조절기 및 바이패스 관로를 추가로 포함하며, 유량조절기는 시료가 공급되는 배관에 연결되는 흡입구와; 공급된 시료를 계측챔버로 배출하는 제 1배출구와; 공급된 시료를 바이패스 관로로 배출하는 제 2배출구와; 유량 조절기의 내부에 힌지가능하게 구비되어 제 1 및 제 2배출구를 선택적으로 개폐하는 개폐판을 포함하며,
상기 계측부의 출측에 배치되어 계측부의 방사능 측정 후 배출되는 물이 저장되는 오염수 저장탱크와;
상기 오염수 저장탱크와 계측부의 사이 배관에 배치되어 상기 제어부의 신호에 의하여 오염수의 흐름을 제어하는 제 3밸브 조립체를 포함하는 라돈 농도 자동측정 및 감시 시스템.A water supply unit including a first valve assembly, which is a solenoid valve disposed on a pipe connected to the water source and opens / cut off the pipe, and a pump disposed on the pipe and pumping water from the water source;
A measuring unit for measuring a gamma ray generated from the radium contained in the water supplied by the water supply unit;
Water is sampled by transmitting a signal to the water supply unit and the measurement unit to drive the pump of the water supply unit and the radon concentration is measured by the gamma dose analyzing the measured radiation data of the measurement unit to determine whether or not the reference value is exceeded, A controller for supplying or blocking water to the measuring unit from the water supply unit according to the control signal; And
And a transmission / reception unit capable of transmitting / receiving data of the control unit to / from the server in a wired or wireless manner,
A washing water supply unit is additionally connected to one side of the measuring unit,
The washing water supply unit includes a washing water storage tank connected to an inlet of the measuring unit to store wash water; A pump for supplying wash water stored in the wash water storage tank to the measurement unit; And a second valve assembly disposed between the wash water storage tank and the metering section to control the flow of wash water,
Wherein the measuring unit comprises: a measurement chamber in which water is stored; A sample injection port provided at one side of the measurement chamber and supplied with water; A sample discharge port provided on the other side of the measurement chamber to discharge the measured sample; And a measurement sensor provided inside the measurement chamber for measuring the amount of gamma rays generated from radium contained in the sample while being locked and transmitting the measurement result to the control unit,
The water supply unit may further include a flow rate controller and a bypass pipe, and the flow rate controller may include a suction port connected to the pipe through which the sample is supplied; A first outlet for discharging the supplied sample to the measurement chamber; A second outlet for discharging the supplied sample to a bypass pipe; And an opening / closing plate hingedly provided inside the flow controller for selectively opening and closing the first and second outlets,
A polluted water storage tank disposed on the exit side of the metering unit and storing the water discharged after measuring the radioactivity of the metering unit;
And a third valve assembly disposed in the piping between the contaminated water storage tank and the metering unit for controlling the flow of the contaminated water according to the signal of the control unit.
상기 계측부의 입측과 수원을 연결하여 수원에 저장된 물을 상기 계측부로 공급하는 급수부와;
상기 계측부의 입측에 연결되어 세척수를 계측부에 공급하는 세척수 공급부와;
상기 급수부와, 계측부와, 세척수 공급부에 신호를 전송하여 상기 급수부의 펌프를 구동시킴으로써 물을 채취하고, 상기 계측부의 측정된 방사능 데이터를 분석하여 감마선량에 의하여 라돈 농도를 측정함으로써 기준치 초과 여부를 판단하고, 그 판단에 따라 상기 급수부 및 세척수 공급부에서 계측부로 공급되는 물을 선택적으로 공급하거나 차단하는 제어부와;
상기 제어부의 데이터를 서버에/로부터 송수신할 수 있는 송수신부를 포함하며,
상기 급수부는 계측부로 흐르는 물을 차단할 수 있는 제 1밸브 조립체를 포함하고,
상기 세척수 공급부는 상기 계측부로 흐르는 세척수를 차단할 수 있는 제 2밸브 조립체를 포함하며,
상기 제어부는 상기 제 1 및 제 2밸브 조립체를 선택적으로 구동시킴으로써, 데이터가 기준치를 초과한 경우 상기 제 1밸브 조립체를 차단하고, 제 2밸브 조립체를 개방함으로써 세척수가 계측부로 공급되어 세척이 진행될 수 있도록 하고,
상기 계측부는 물이 저장되는 계측챔버와; 상기 계측챔버의 일측에 구비되어 물이 공급되는 시료 주입구와; 상기 계측챔버의 타측에 구비되어 측정된 시료가 배출되는 시료 배출구와; 상기 계측챔버의 내부에 구비되어 시료중에 잠긴상태에서 함유된 라듐으로부터 발생되는 감마선 량을 측정하여 상기 제어부에 전송하는 계측센서를 포함하고,
상기 급수부는 유량 조절기 및 바이패스 관로를 추가로 포함하며, 유량조절기는 시료가 공급되는 배관에 연결되는 흡입구와; 공급된 시료를 계측챔버로 배출하는 제 1배출구와; 공급된 시료를 바이패스 관로로 배출하는 제 2배출구와; 유량 조절기의 내부에 힌지가능하게 구비되어 제 1 및 제 2배출구를 선택적으로 개폐하는 개폐판을 포함하며,
상기 계측부의 출측에 배치되어 계측부의 방사능 측정 후 배출되는 물이 저장되는 오염수 저장탱크와;
상기 오염수 저장탱크와 계측부의 사이 배관에 배치되어 상기 제어부의 신호에 의하여 오염수의 흐름을 제어하는 제 3밸브 조립체를 포함하는 라돈 농도 자동측정 및 감시 시스템.A measuring unit for measuring gamma rays generated from radium contained in the supplied water;
A water supply unit connecting the inlet of the measuring unit and the water source to supply the water stored in the water source to the measuring unit;
A washing water supply unit connected to an inlet side of the measuring unit and supplying washing water to the measuring unit;
Water is sampled by sending a signal to the water supply unit, the measurement unit, and the wash water supply unit to drive the pump of the water supply unit, and the measured radiation data of the measurement unit is analyzed to measure the radon concentration by the gamma dose. And a controller for selectively supplying or blocking the water supplied to the measuring unit from the water supply unit and the wash water supply unit according to the determination;
And a transmission / reception unit capable of transmitting / receiving data of the control unit to / from the server,
Wherein the water supply portion includes a first valve assembly capable of shutting off water flowing to the measurement portion,
Wherein the washing water supply portion includes a second valve assembly capable of blocking washing water flowing to the measuring portion,
The control unit selectively drives the first and second valve assemblies to shut off the first valve assembly when the data exceeds the reference value and to open the second valve assembly to allow the wash water to be supplied to the metering unit However,
Wherein the measuring unit comprises: a measurement chamber in which water is stored; A sample injection port provided at one side of the measurement chamber and supplied with water; A sample discharge port provided on the other side of the measurement chamber to discharge the measured sample; And a measurement sensor provided inside the measurement chamber for measuring the amount of gamma rays generated from radium contained in the sample while being locked and transmitting the measurement result to the control unit,
The water supply unit may further include a flow rate controller and a bypass pipe, and the flow rate controller may include a suction port connected to the pipe through which the sample is supplied; A first outlet for discharging the supplied sample to the measurement chamber; A second outlet for discharging the supplied sample to a bypass pipe; And an opening / closing plate hingedly provided inside the flow controller for selectively opening and closing the first and second outlets,
A polluted water storage tank disposed on the exit side of the metering unit and storing the water discharged after measuring the radioactivity of the metering unit;
And a third valve assembly disposed in the piping between the contaminated water storage tank and the metering unit for controlling the flow of the contaminated water according to the signal of the control unit.
상기 제어부는 방사능 분석 프로그램에 의하여 상기 계측부로부터 전송된 라듐의 감마선 데이터를 핵종별로 분류/분석하여 라돈의 농도를 유추하는 로거유닛(Logger unit)과;
상기 로거유닛에 의하여 처리된 데이터를 저장하는 저장유닛과;
라돈 농도가 기준치를 초과하였을 경우 경보를 발생하는 경보유닛과; 그리고
상기 유닛들과 신호를 송수신함으로써 시스템을 제어하고, 오염도 판단 프로그램에 의하여 데이터의 기준치 초과 여부를 판단하고, 데이터의 저장을 지시하는 컨트롤러를 포함하는 라돈 농도 자동측정 및 감시 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
The controller includes a logger unit for classifying / analyzing the gamma ray data of the radium transmitted from the measuring unit by the radioactivity analysis program into nuclear species to infer the concentration of radon;
A storage unit for storing data processed by the logger unit;
An alarm unit for generating an alarm when the radon concentration exceeds a reference value; And
And a controller for controlling the system by transmitting and receiving signals to and from the units, determining whether the data exceeds a reference value by a pollution degree determination program, and instructing storage of data.
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