KR101724383B1 - 방사능 측정 시스템 - Google Patents

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KR101724383B1
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권지성
황정호
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(주) 아이스퀘어
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Abstract

본 발명에 따른 방사능 측정 시스템은, 외부 공기가 유입 및 배출되는 하우징; 상기 하우징에 마련되어 상기 하우징으로 유입되는 공기 내에 포함된 방사성 물질에서 방출되는 방사선과 반응하여 빛을 발산하는 광촉매부재; 및 상기 광촉매부재에서 발산된 빛을 감지하는 광센서; 를 포함한다. 본 발명의 실시예들에 따른 방사능 측정 시스템은 공기 중의 방사능의 양을 측정함에 있어서 공기유입수단을 이용하여 광촉매 물질과 반응하는 공기의 양을 인위적으로 증가시킴으로써 짧은 시간에 많은 공기를 측정할 수 있다.

Description

방사능 측정 시스템{RADIATION MONITORING SYSTEM}
본 발명은 방사능 측정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 공기 중 내에 포함된 방사성 물질을 실시간으로 측정하기 위한 방사능 측정 시스템에 관한 것이다.
인체에 피폭되는 방사선량 중 연간 자연방사선량의 약 50%가 방사성 물질 중 하나인 라돈(Radon)에 의한 것이다. 라돈은 자연 환경 중에 존재하는 천연 방사성 핵종 중의 하나로, 우라늄이 몇 차례 붕괴하여 생성되고 암석이나 토양 또는 건축자재 중에 들어있는 무색무취의 비활성기체이다. 인체의 라돈에 의한 방사선 노출은 대부분 공기로부터 흡입된다. 이러한 라돈은 토양, 암석, 지하수, 건축자재(석고보드 등), LNG 가스(액화천연가스)에서 주로 발생하며, 건물바닥, 지하실 벽 등의 갈라진 틈, 수도배관, 가스관 등을 통해 실내 환경으로 유입된다.
특히, LNG가스에는 라돈이 54 Bq/m3 정도 포함되어 있으며, 가스 채취 후 필터링을 통해 압축, 냉각, 분리, 액화 과정을 거치면서 20000 Bq/m3 (700,000 pCi/L)이상으로 증가하게 되며, 라돈이 포함된 LNG가스는 공급배관을 통해 가스관을 타고 실내 환경으로 유입되게 된다.
또한, 실내 단열재나 마감재, 친환경 건축자재 등의 기능성이 극대화되면서 실내 환경은 고기밀, 고단열화되어 냉난방 에너지 손실을 방지하는데 크게 기여하였다. 그러나, 밀폐된 건축물은 환기가 부족하므로 실내 공기가 외부로 배출되는 것이 차단되기 때문에 실내 공기 중에 포함된 라돈이 외부로 빠져나가지 못하므로 실내 공기 중에 포함된 라돈 농도는 상승하고 있다.
만약, 사람이 라돈이 환경기준치 이상 축적된 공기를 장기간 호흡할 경우, 인체의 폐로 흡입된 라돈의 붕괴생성물인 Po-214, Po-218의 알파붕괴 과정에서 방출하는 높은 에너지의 알파입자가 폐 기저조직(lung basal cell)을 파괴시켜 폐암을 유발하기도 한다. 참고로, 미국의 경우에는 매년 약 19,000명이 라돈에 의한 폐암으로 사망하는 것으로 알려져 있다. 이에 따라, 세계보건기구(WHO)와 미국환경청(EPA)에서는 흡연 다음으로 폐암을 유발하는 주요 원인물질로 규정하고 있으며, 국제방사선방호위원회(ICRP)는 실내 라돈 농도에 대한 권고치로 200 ~ 600 Bq/m3을 제시하고 있으며(ICRP 103, 2007), 우리나라 또한 148 Bq/m3을 실내 라돈 권고기준으로 지정하고 있다.
상기와 같은 이유로 실내 및 실외 공기 중의 라돈을 측정하는 것이 필요하며, 실내 및 실외 공기 중의 라돈의 양을 측정하기 위해 별도의 라돈 검출기가 사용되고 있다. 종래 실내 및 실외 공기 중의 라돈을 측정하기 위한 라돈 검출기에는 알파비적검출기(alpha track detectors), 활성탄 캐니스터 검출기(charcoal canister detectors), 충전막전리함(electret ion chamber)의 수동형 검출기와, 펄스형전리함, 섬광셀 검출기(scintillation cell detectors), 반도체 검출기를 이용한 연속라돈 검출기의 능동형 검출기가 있다.
수동형 라돈 검출기는 가격은 낮지만, 실시간 측정이 불가능하므로 측정치를 누적하여 시간으로 적분한 후에 단위당 라돈 농도로 표시하며, 라돈 농도의 측정 오차 범위를 줄이기 위해 90일 이상 장기간 방치하여 사용한다. 이러한 수동형 라돈 검출기는 측정기의 위치에 따라 라돈 농도가 변화하는데, 수동형 검출기가 실내에서 사용될 경우에 실내 평수에 대한 기준이 없이 사용되고 있어서 라돈 값 측정에 대한 오차가 매우 큰 문제점이 있다. 한편, 능동형 라돈 검출기는 검출능력이 우수하고 실시간 라돈 농도에 대한 변화를 관찰할 수 있지만, 라돈을 검출하기 위한 센서 및 신호증폭장치가 매우 고가이기 때문에 개인이나 가정에서는 손쉽게 사용하기에는 어려운 문제점이 있다.
즉, 현재 사용되고 있는 수동형 및 능동형 라돈 검출기는 개인이 구매하기에는 매우 고가이며, 라돈 검출기의 측정방법이나 보관, 관리 그리고 검교정이 어렵다는 단점이 있다. 또한, 방사선 발생장치에 대한 두려움으로 인하여 개인이 쉽게 구매하여 다루기에는 다소 어려운 문제점이 있다.
이에, 개인이 필요에 따라 쉽게 구매하여 실내 공기 중의 라돈 농도는 물론이고 공기 중에 포함된 방서성 물질의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 보급형 방사능 측정 시스템의 개발의 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록특허공보 10-1446285호 (발명의 명칭: 실시간 라돈 가스 측정 및 실내 환경 개선 시스템, 등록일: 2014. 09. 24.)가 있다.
본 발명의 목적은 방사능 측정 시스템으로 유입되어 광촉매 물질과 반응하는 공기의 양을 인위적으로 증가시킬 수 있는 방사능 측정 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 방사능 측정 시스템으로 공기가 유입될 때 광센서로 공기 중에 포함된 방사성 물질과 광촉매 물질의 반응으로 발산되는 빛이 아닌 외부의 빛의 유입을 차단할 수 있는 방사능 측정 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적은, 본 발명에 따라, 외부 공기가 유입 및 유입된 외부 공기가 배출되는 하우징; 상기 하우징에 마련되어 상기 하우징으로 유입되는 공기 내에 포함된 방사성 물질에서 방출되는 방사선과 반응하여 빛을 발산하는 광촉매부재; 및 상기 광촉매부재에서 발산된 빛을 감지하는 광센서; 를 포함하는 방사능 측정 시스템에 의해 달성된다.
상기 광촉매부재와 접촉하는 공기의 양이 증가되도록 외부 공기를 상기 하우징 내부로 강제로 유입시키는 공기유입수단을 더 포함할 수 있다.
상기 공기유입수단은, 팬 또는 에어펌프로 제공될 수 있다.
상기 하우징의 내부에 마련되어 상기 공기유입수단에 의해 유입된 공기를 상기 광촉매부재로 안내하는 가이드부재가 마련될 수 있다.
상기 가이드부재는, 상기 광촉매부재가 삽입 장착되는 제1 삽입홈; 상기 제1 삽입홈과 인접한 위치에서 상기 광센서가 삽입 장착되는 제2 삽입홈; 및 상기 가이드부재로 유입된 공기가 배출되는 공기배출구가 마련될 수 있다.
상기 하우징에 형성된 개구를 통해 유입되는 빛이 상기 광촉매부재까지 도달하지 못하도록 차단하는 광차단부를 더 포함할 수 있다.
상기 광차단부는, 상기 하우징 내에 마련되어 상기 하우징 내부로 유입되는 공기를 상기 광촉매부재 측으로 안내하는 적어도 하나의 가이드격벽으로 제공될 수 있다.
상기 광촉매부재가 장착되는 광촉매부재 장착유닛을 더 포함하고, 상기 광촉매부재 장착유닛은 상기 광촉매부재에 대한 세척 또는 교체가 용이하도록 상기 하우징에 대해 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
상기 하우징은, 외부 공기를 유입하기 위한 공기유입구가 형성되는 제1 하우징; 및 상기 제1 하우징과 결합되고 유입되는 공기를 외부로 배출하기 위한 공기배출구가 형성되는 제2 하우징을 더 포함하고, 상기 공기유입구를 통해 유입되는 공기는 상기 하우징 내부에서 상기 가이드격벽에 의해 형성되는 유로를 따라 이동하여 상기 공기배출구를 통해 외부로 배출되며, 상기 가이드격벽은 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징 중 적어도 어느 하나에 형성되되, 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징 중 어느 하나와 상기 가이드격벽 사이에는 빛이 누설되지 않도록하는 씰링부재가 개재될 수 있다.
상기 하우징은, 외부 공기를 유입하기 위한 공기유입구가 형성되는 제1 하우징; 및 상기 제1 하우징과 결합되고 유입되는 공기를 외부로 배출하기 위한 공기배출구가 형성되는 제2 하우징을 포함하고, 상기 공기유입구는 상기 제1 하우징의 측벽에 관통 형성되며, 상기 공기배출구는 상기 제2 하우징의 바닥벽 또는 천장벽에 관통 형성될 수 있다.
본 발명의 방사능 측정 시스템은, 공기 중의 방사능의 양을 측정함에 있어서 공기유입수단을 이용하여 광촉매 물질과 반응하는 공기의 양을 인위적으로 증가시킴으로써 짧은 시간에 많은 공기를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 방사능 측정 시스템은, 광촉매 물질과 공기에 포함된 방사성 물질과의 반응으로부터 발생된 빛을 감지하는 광센서에 외부의 빛이 도달하는 것을 완벽하게 차단할 수 있으므로 방사능 측정 시스템을 통해 측정되는 측정값에 대한 신뢰도가 향상될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 방사능 측정 시스템은, 방사능 측정 시스템의 구조가 간단하고 컴팩트 한 크기로 형성되므로, 개인은 물론이고 가정, 학교, 유치원, 어린이집 등에도 설치하여 실내 공기의 질을 간편하게 측정할 수 있어서 실내 공기를 쾌적하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시한 방사능 측정 시스템의 좌측면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 가이드부재의 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시한 가이드부재 및 광촉매부재의 형상에 따라 유입된 외부 공기가 이동되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시한 방사능 측정 시스템의 작동을 설명하기 위한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 시스템의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시한 PCB 방사능 측정 시스템의 바닥면을 도시한 도면이다.
도 8은 도 6에 도시한 방사능 측정 시스템의 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시한 광촉매부재 장착유닛의 사시도이다.
도 10은 도 6에 도시한 방사능 측정 시스템의 내부로 유입된 공기가 순환되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예들을 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도면의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 방사능 측정 시스템(100)(200)을 설명한다.
여기서, 본 발명의 실시예들에 따른 방사능 측정 시스템(100)(200)은 공기 중에 포함될 수 있는 여러가지 방사성 물질 중에서도 인체에 피폭되는 방사선량 중 연간 자연방사선량의 약 50%를 차지하는 라돈(Radon)의 농도를 측정하기 위한 것이다. 상기와 같은 이유로 하기에서는 측정하고자 하는 방사성 물질을 '라돈'으로 한정하여 설명하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
우선, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(100)을 설명한다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(100)은 외부 공기가 유입 및 배출되는 하우징(110), 하우징(110)에 마련되어 하우징(110)으로 유입된 공기 내에 포함된 방사성 물질에서 방출되는 방사선과 반응하여 빛을 발산하는 광촉매부재(130) 및 광촉매부재(130)와 인접하게 위치되어 광촉매부재(130)로부터 발산된 빛을 감지하는 광센서(140)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 하우징(110)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(100)의 부품들이 장착되는 케이스(Case)이다. 하우징(110)은 내부가 중공(中空)인 사각형의 형태로 형성되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 하우징(110)의 내부에 장착되는 부품의 개수 및 형태에 따라 형태 및 크기가 변형될 수 있다.
여기서, 하우징(110)의 내부 상측 및 하측에는 각각 다른 부품이 위치된다. 이에 따라, 하우징(110)의 내부에는 구획벽(111)이 마련되어 상측 및 하측을 구분한다. 참고로, 하우징(110)의 내부를 구분하는 구획벽(111)에는 소정 크기의 개구가 마련되는데, 이러한 개구는 후술할 광센서(140)와 컨트롤유닛(150)을 연결하는 선이 통과된다.
한편, 구획벽(111)을 통해 내부가 나눠진 하우징(110)의 하측 부분에는 컨트롤유닛(150)이 위치되고, 하우징(110)의 상측 부분에는 후술할 가이드부재(120), 광촉매부재(130), 광센서(140) 및 공기유입수단(160)이 위치된다. 물론, 하우징(110)의 상측에 컨트롤유닛(150)이 위치되고 하측에 가이드부재(120), 광촉매부재(130), 광센서(140) 및 공기유입수단(160)이 위치될 수도 있지만, 외부의 공기를 하우징(110) 및 가이드부재(120)의 내부로 유입되는 것을 용이하게 하기 위해서는 하측에 컨트롤유닛(150)을 위치시키고, 상측에 컨트롤유닛(150)을 제외한 다른 부품들이 위치되도록 하는 것이 바람직하다.
도 1를 참조하면, 광촉매부재(130)는 외부에서 하우징(110)으로 유입된 공기에 포함된 라돈에서 방출되는 방사선과 반응하는 부재로, 일종의 광촉매 물질이 도포된 시트(seat)이다. 이러한 광촉매부재(130)는 하우징(110)의 내부에 마련되어, 외부에서 유입된 공기 중에 포함되어 있는 라돈에서 방출되는 방사선과 반응하여 빛을 발산한다.
광촉매부재(130)는 통상적으로 방사성 물질의 검출에서 사용되는 신틸레이터(scintillator) 일 수 있다. 신틸레이터는 라돈과 같은 방사성 물질로부터 방출되는 방사선과 부딪힘으로써 발생되는 빛의 양을 통해 방사성 물질의 양을 검출 또는 측정하는 것으로, 유기 신틸레이터 및 무기 신틸레이터가 있다. 이때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광촉매부재(130)는 무기 신틸레이터로서, 일면에 알파(α)선과 반응되도록 하기 위해 황화아연-은(ZnS-Ag)의 광촉매 물질이 도포된다. 또한, 광촉매부재(130)는 공기 중에 포함된 라돈의 알파(α)선과 일면에 도포된 황화아연-은의 광촉매 물질이 반응으로 발생되는 빛이 투과될 수 있도록 투명 재질 또는 반투명 재질로 형성된다. 참고로, 광촉매부재(130)는 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 재질 또는 유리(glass) 재질 등으로 마련될 수 있다.
도 2를 참조하면, 광센서(140)는 광촉매부재(130)로부터 발상되는 빛을 감지하는 부재이다. 이러한 광센서(140)는 적어도 하나 이상으로 마련되고, 광센서(140)가 광촉매부재(130)의 하단부와 인접한 위치에 위치되어 광촉매부재(130)에 방사성 물질로부터 방출된 방사선이 부딪혀 발생된 섬광 또는 빛을 감지한다. 광센서(140)는 통상적으로 사용되는 광센서(140)일 수 있으며, 광센서(140)는 광촉매부재(130)의 크기에 따라 크기, 형태 및 개수가 달라질 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(100)은 외부에서 하우징(110)으로 유입되는 공기 중에 포함된 방사성 물질로부터 방출되는 방사선과 상술한 광촉매부재(130)에 도포된 광촉매 물질과의 반응 영역을 증가시키기 위한 가이드부재(120)가 마련될 수 있다. 가이드부재(120)는 광촉매부재(130)의 상단부에 장착되어 외부에서 하우징(110)의 내부로 유입되는 공기를 안내한다.
도 3을 참조하면, 이러한 가이드부재(120)는 상단부가 개구되되, 하측 방향으로 갈수록 면적이 감소되는 원추 형태 또는 깔때기 형태로 형성된다. 이러한 가이드부재(120)는 상단부의 직경이 하단부의 직경보다 크게 형성되기 때문에 외부에서 유입된 공기가 가이드부재(120)를 통해 광촉매부재(130)와 접촉되도록 한다.
또한, 가이드부재(120)의 내부는 중공(中空)으로 형성되기 때문에 후술할 공기배출구(122), 제1 삽입홈(124) 및 제2 삽입홈(126)은 모두 연통된다. 이에 따라, 가이드부재(120)로 유입된 공기는 가이드부재(120)의 내부 전체를 순환할 수 있다.
한편, 가이드부재(120)는 상단부에 마련된 고정부(121)를 통해 하우징(110)의 상단부에 장착된다. 고정부(121)는 가이드부재(120)를 하우징(110)의 상단, 즉 외부에서 공기가 유입되는 부분에 위치시킨다. 이러한 고정부(121)는 가이드부재(120)의 상단 둘레에 복수개로 마련되며, 가이드부재(120)는 고정부(121)에 볼트(bolt) 등의 고정수단(미도시)을 이용하여 하우징(110)의 내부 상단부에 장착할 수 있다.
더욱이, 도 2를 참조하면, 가이드부재(120)는 차단플레이트(114)가 결합된다. 차단플레이트(114)는 외부에서 가이드부재(120)로 공기가 유입될 때 가이드부재(120)의 내부에 삽입 장착된 광촉매부재(130)로 빛이 도달되는 것을 차단한다. 차단플레이트(114)는 일반적인 망(mash)으로 마련될 수 있으며, 방사능 측정 시스템(100)이 설치된 주변 환경의 조도에 따라 차단플레이트(114)의 조밀도가 달라질 수 있다.
이와 같은 가이드부재(120)의 일측에는 가이드부재(120)로 유입된 공기를 배출시키는 공기배출구(122), 광촉매부재(120)가 삽입 장착되는 제1 삽입홈(124) 및 광센서(140)가 삽입되는 제2 삽입홈(126)이 형성될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 가이드부재(120)의 공기배출구(122)는 가이드부재(120)로 유입된 공기가 빠져나가는 부분이다. 즉, 가이드부재(120)로 유입된 공기는 제1 삽입홈(124) 쪽으로 유동되지만, 제1 삽입홈(124) 쪽으로 유동될 때 일부의 공기는 공기배출구(122)을 통해 배출되며 또한 제1 삽입홈(124)에 삽입 장착된 광촉매부재(130)와 반응이 끝난 후의 공기도 공기배출구(122)를 통해 외부로 배출되게 된다. 이러한 공기배출구(122)는 가이드부재(120)의 하단 일측에서 타측을 관통하는 형태로 마련된다. 이러한 공기배출구(122)의 형상은 원형, 타원형, 사각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 가이드부재(120)에 마련된 제1 삽입홈(124)은 광촉매부재(130)가 삽입 장착되는 부분이다. 제1 삽입홈(124)은 삽입되는 광촉매부재(130)의 크기 및 형태에 따라 그 크기 및 형태가 변형될 수 있다. 제1 삽입홈(124)은 공기배출구(122)와 인접한 위치 즉, 공기배출구(122)의 하단부에 마련된다. 제1 삽입홈(124)이 공기배출구(122)와 인접하게 마련됨에 따라 가이드부재(120)로 유입된 공기가 제1 삽입홈(124)에 삽입 장착된 광촉매부재(130)와의 반응 영역 및 민감도를 향상시킬 수 있게 된다. 이와 같이, 가이드부재(120)로 유입된 공기의 일부는 공기배출구(122)으로 배출되고, 가이드부재(120)로 유입된 공기의 대부분은 제1 삽입홈(124)의 광촉매부재(130)와 반응하여 빛이 발산된다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 가이드부재(120)에 마련된 제2 삽입홈(126)은 광센서(140)가 삽입 장착되는 부분이다. 제2 삽입홈(126)은 제1 삽입홈(124)과 인접한 위치 즉, 제2 삽입홈(126)의 하단부에 마련되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 제2 삽입홈(126)에 장착되는 광센서(140)의 크기는 한정되어 있고 광촉매부재(130)에서 발산되는 빛의 이동거리는 한정되어 있기 때문에, 광촉매부재(130)와 광센서(140)를 인접하게 설치해야 광촉매부재(130)로부터 방출된 빛의 양을 광센서(140)가 더욱더 정확하게 측정할 수 있기 때문이다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가이드부재(120) 및 광촉매부재(130)는 다양한 형태로 형성될 수 있다.
우선, 가이드부재(120)는 도 3에 도시한 바와 같이 원추 형태 또는 깔때기 형태로 형성될 수도 있고, 도 4의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이 사각형의 형태로 형성될 수도 있으며, 도 4의 (c) 및 (d)에 도시한 바와 같이 부채꼴 형태로 형성될 수도 있다.
구체적으로, 도 4의 (a)를 참조하면, 가이드부재(120)가 사각형의 형태로 형성될 경우에는 좌측 및 우측 방향으로 긴 길이를 갖는 판 형태의 광촉매부재(130)로 마련된다. 판 형태의 광촉매부재(130)는 가이드부재(120)의 공기배출구(122)의 하단부에 위치된다. 이때, 광촉매부재(130)는 공기배출구(122)와 일정 간격을 갖는다. 이에 따라, 가이드부재(120)로 유입된 일부 공기는 공기배출구(122)을 통해 가이드부재(120)의 외부로 배출되고, 나머지 공기는 공기배출구(122)을 통해 광촉매부재(130)와의 반응으로 빛이 발산된다. 광촉매부재(130)로부터 발산된 빛은 광센서(140)에 의해 감지되고, 광센서(140)가 감지된 빛의 양을 통해 공기 중에 포함된 라돈의 양을 측정한다.
도 4의 (b)를 참조하면, 가이드부재(120)가 사각형의 형태로 형성될 경우에는 상측 및 하측 방향으로 긴 길이를 갖는 막대(bar) 형태의 광촉매부재(130)로 마련된다. 여기서, 막대 형태로 형성되는 광촉매부재(130)는 유리(glass) 재질, 폴리에틸렌(PE) 재질 등으로 마련될 수 있으나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광촉매부재(130)는 아크릴(polymethylmethacrylate, PMMA) 재질로 형성된다. 또한, 막대 형태로 마련되는 광촉매부재(130)는 외면에 황화아연-은(ZnS-Ag)의 광촉매 물질이 도포된다. 막대 형태의 광촉매부재(130)는 가이드부재(120)의 공기배출구(122) 상에 위치된다. 막대 형태의 광촉매부재(130)가 가이드부재(120)의 공기배출구(122) 상에 위치되면, 가이드부재(120)로 유입된 공기의 대부분은 가이드부재(120)의 내부에서 순환되고, 유입된 공기의 일부는 공기배출구(122)으로 배출된다. 다시 말해, 가이드부재(120)로 유입된 공기의 대부분은 광촉매부재(130)와 반응하는데, 유입된 공기에 라돈이 포함되어있을 경우에 광촉매부재(130)와의 반응으로 광촉매부재(130)로부터 빛이 발산된다. 광촉매부재(130)에서 발산된 빛은 광센서(140)에 의해 감지되고, 광센서(140)로부터 감지된 빛의 양을 근거로 공기 중에 포함된 라돈의 양을 측정한다.
도 4의 (c)를 참조하면, 가이드부재(120)가 부채꼴 형태로 형성될 경우에는 도 4의 (b)에 도시한 광촉매부재(130)와 동일한 형태 및 재질의 광촉매부재(130)로 마련된다. 이러한 광촉매부재(130)는 가이드부재(120)의 공기배출구(122) 상에 위치된다. 상기와 같은 구조로 마련됨에 따라, 가이드부재(120)로 유입된 공기의 일부는 공기배출구(122)를 통해 가이드부재(120)의 외부로 배출되고, 유입된 공기의 대부분은 광촉매부재(130)와 반응한다. 이때, 가이드부재(120)로 유입된 공기에 라돈이 포함되어 있을 경우에 광촉매부재(130)로부터 빛이 발산되고, 광센서(140)가 광촉매부재(130)에서 발산된 빛을 감지하여 감지된 결과를 근거로 공기 중에 포함된 라돈의 양을 측정한다.
도 4의 (d)를 참조하면, 가이드부재(120)가 부채꼴 형태로 형성될 경우에는 도 4의 (b) 및 (c)에 도시한 광촉매부재(130)와 동일한 형태 및 재질의 광촉매부재(130)로 마련된다. 이러한 광촉매부재(130)는 가이드부재(120)의 공기배출구(122) 상에 위치된다. 광촉매부재(130)가 가이드부재(120)의 공기배출구(122)에 위치됨에 따라, 광촉매부재(130)와 가이드부재(120)로 유입된 공기의 대부분은 가이드부재(120)의 부채꼴 형상을 통과하면서 공기의 속도가 상대적으로 빨라진 상태로 반응하여 빛을 발산하고, 반응 후의 공기 또는 유입된 공기의 일부는 공기배출구(122)을 통해 가이드부재(120)의 외부로 배출된다. 그러면, 광촉매부재(130)와 접촉되도록 위치된 광센서(140)가 발산된 빛을 감지하고, 감지된 결과를 근거로 공기 중에 포함된 라돈의 양을 측정한다.
또한, 광촉매부재(130)는 광촉매부재(130)는 도 1 및 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이 일면에 광촉매 물질이 도포된 투명 재질 또는 반투명 재질의 판(plate) 형태 또는 시트(seat) 형태로 형성될 수도 있고, 도 4의 (b), (c), (d)에 도시한 바와 같이 외면에 광촉매 물질이 코팅된 막대(bar) 형태로 마련될 수도 있다.
즉, 도 4의 (b), (c), (d)와 같이 광촉매부재(130)를 막대 형태로 형성하게 되면 도 4의 (a)와 같이 판 형태로 형성되는 광촉매부재(130)보다 광센서(140)가 감지하는 빛의 양이 많아 지게 된다. 다시 말해서, 판 형태로 형성되는 광촉매부재(130)의 경우에는 광촉매 물질이 길이방향으로 넓게 도포되기 때문에 판 형태의 광촉매부재(130)의 단위 면적당 라돈에서 방출된 방사선과 반응할 수 있는 부분이 줄어들게 되고, 광촉매 물질과 라돈에서 방출된 방사선이 반응하면서 발산되는 빛의 양도 적을 수 밖에 없다. 이에 반해, 막대 형태로 형성되는 광촉매부재(130)의 경우에는 광촉매 물질이 상/하측, 좌/우측의 외부 전면에 도포되기 때문에 막대 형태의 광촉매부재(130)의 단위 면적당 라돈에서 방출된 방사선과 반응할 수 있는 부분이 많아지므로, 광촉매 물질과 라돈에서 방출된 방사선과 반응하여 발산되는 빛의 양도 많아지게 된다.
한편, 상기한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(100)은 하우징(110) 또는 가이드부재(120)로 유입되는 공기의 양을 인위적으로 증가시켜 광촉매부재(130)에 공기에 포함된 라돈이 반응되는 양을 증가시킴으로써, 방사능 측정 시스템(100)에 의해 공기 중에 포함되는 라돈 측정 신뢰도 및 분해능을 향상시키기 위한 것이다.
이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(110)을 공기유입수단(160)을 더 포함한다. 도 1에 도시한 바와 같이 공기유입수단(160)은 광촉매부재(130)와 반응하는 공기의 양을 인위적으로 증가시키기 위한 부재이다. 이러한 공기유입수단(160)은 박스 형태로 내부에 다수개의 날개(blade)를 갖는 팬(fan)으로 형성된다. 이와 같이 형성된 공기유입수단(160)은 하우징(110)의 내부에 마련된 가이드부재(120)와 반대되는 위치에 마련된다. 공기유입수단(160)이 작동되면서 하우징(110), 즉 가이드부재(120)로 유입되는 공기의 양 또는 속도를 인위적으로 증가시키고, 그로 인하여 광촉매부재(130)와 반응하는 공기의 양도 증가하게 된다. 한편, 공기유입수단(160)은 팬으로 형성되는 것이 아니라 에어펌프(air pump)로 대체될 수 있다. 더 나아가, 하우징(110)으로 유입되는 공기의 양을 증가시키기 위하여, 하우징(110)의 좌측 및 하우징(110)의 우측 간에 압력 차이가 발생할 수 있는 구조로 변경할 수도 있다. 이때, 하우징(110)의 좌측 및 우측의 압력 차이가 발생되는 구조 자체가 공기유입수단(160)의 역할을 수행할 수도 있다.
또한, 공기유입수단(160)은 컨트롤유닛(150)에 의해 제어될 수 있다. 구체적으로, 도 1을 참조하면, 광센서(140)는 컨트롤유닛(150)과 연결된다. 이때, 컨트롤 유닛(150)은 광센서(140)로부터 광센서(140)가 감지한 결과를 전달받고, 전달받은 결과에 따라 공기유입수단(160)의 회전속도 또는 출력을 조절한다.
여기서, 컨트롤유닛(150)은 하우징(110)의 하측에 마련된다. 컨트롤유닛(150)에는 광센서(130)에 전원을 공급하는 전원부(미도시), 방사능 측정 시스템(100)이 설치되는 환경 및 장착되는 광센서(130)에 따른 기준 방사능 농도에 해당되는 프로그램이 셋팅되는 MCU(main control unit. 미도시)가 마련된다. 한편, 도 2를 참조하면, 컨트롤유닛(150)에는 광센서(130)로부터 감지된 공기 중에 포함된 라돈의 양을 사용자에게 육안으로 보여줄 수 있도록 디스플레이(152)가 마련된다. 디스플레이(152)는 LCD로 마련되며, 디스플레이(152)에는 광센서(140)에 의해 감지된 다양한 정보가 노출될 수 있다. 예를 들어, 공기 중에 포함된 방사성 물질의 농도가 미리 설정된 농도보다 높을 경우 디스플레이(152)에 농도를 표시해 줄 수도 있지만, 사용자의 편의를 위하여 안전/불안 등의 텍스트로 나타낼 수도 있다. 참고로, 도면에는 도시하지 않았지만, 컨트롤유닛(150)의 일측에는 출력용 단자(미도시)를 마련하여 이동식 저장장치, 이동단말기를 연결할 수도 있다.
참고로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(100)은 차단프레임(112)을 더 포함한다. 차단프레임(112)은 하우징(110)의 내측, 즉 가이드부재(120)의 하단부에 마련된다. 이러한 차단프레임(112)은 공기유입수단(160) 쪽에서 가이드부재(120)의 광촉매부재(130)로 빛이 도달하지 못하도록 차단한다. 참고로, 차단프레임(112)은 가이드부재(120)의 개구에 결합되는 차단플레이트(114)와 동일한 역할을 수행한다. 다시 말해서, 가이드부재(120)에 장착된 광센서(140)는 광촉매부재(130)에서 발산되는 빛뿐만 아니라 외부에서 들어온 빛까지도 모두 감지한다. 이때, 하우징(110)의 상단부뿐만 아니라 외부와 연통되는 공기유입수단(160) 쪽에서도 빛이 유입될 수 있다. 이에 따라, 차단 프레임(112)을 가이드부재(120)의 하단부에 설치하여 공기유입수단(160) 쪽에서 가이드부재(120)의 광촉매부재(130)까지 빛이 도달하지 못하도록 차단함으로써 광센서(140)의 방사성 물질의 감지 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(100)의 동작을 간단히 설명한다.
먼저, 하우징(110)의 내부로 외부 공기를 유입시킨다. 여기서, 공기유입수단(160)을 이용하여 하우징(110)의 내부, 즉 가이드부재(120)로 유입되는 공기의 양을 인위적으로 증가시킨다. 이때, 공기유입수단(160)의 작동은 컨트롤유닛(150)에 의해 제어된다.
하우징(110) 및 가이드부재(120)로 유입되는 공기는 가이드부재(120)에 삽입 장착된 광촉매부재(130)와 반응하게 된다. 만약, 유입된 공기 중에 라돈이 포함되어 있다면 공기 중에 포함된 라돈으로부터 방출되는 방사선과 광촉매부재(130)에 도포된 광촉매 물질과 반응함으로써 광촉매부재(130)로부터 빛이 발산된다. 한편, 가이드부재(120)로 유입되어 광촉매부재(130)와 반응하지 않거나 반응한 후의 공기는 가이드부재(120)의 공기배출구(122)을 통해 가이드부재(120)의 외부로 배출된다.
공기 중에 포함된 라돈으로부터 방출되는 방사선과 광촉매부재(130)의 반응으로 발생된 빛은 광촉매부재(130)와 인접하게 마련된 광센서(140)에 의해 감지된다. 여기서, 광촉매부재(130)로부터 발산되는 빛의 양이 많을 수록 공기 중에 포함된 라돈의 양이 많다는 것을 의미하고, 광촉매부재(130)로부터 발산되는 빛의 양이 적을 수록 공기 중에 포함된 라돈의 양이 적다는 것을 의미한다.
광센서(140)에 의해 감지된 외부 공기에 포함된 라돈의 양에 대한 감지 결과는 광센서(140)와 연결된 컨트롤유닛(150)으로 전송된다. 참고로, 광센서(140)로부터 공기 중에 포함된 라돈의 양의 측정 결과는 컨트롤유닛(150)와 연결된 디스플레이(152)를 통해 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(100)을 사용하는 사용자가 육안으로 확인할 수 있다.
한편, 도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(200)을 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다.
도 6 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(200)은, 외부 공기가 유입되는 하우징(210), 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)으로 유입되는 공기에 포함된 방사성 물질에서 방출되는 방사선과 반응하여 빛을 발산하는 광촉매부재(230) 및 광촉매부재(230)에서 발산된 빛을 감지하는 광센서(240)를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(200)에서 전술한 실시에와 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭을 부여하였으며, 그에 대한 설명은 전술한 실시예를 준용하기로 한다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 하우징(210)의내부에는 광촉매부재(230) 및 광촉매부재(230)와 인접한 위치에 광센서(240)가 위치된다. 하우징(210)으로 유입된 외부 공기는 광촉매부재(230)와 반응하고, 반응이 끝난 후의 공기는 하우징(210)의 외부로 배출된다. 한편, 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이 하우징(210)은 제1 하우징(211) 및 제2 하우징(216)으로 분리되어 마련된다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 제1 하우징(211)에는 외부 공기가 유입된다. 다시 말해서, 제1 하우징(211)에는 공기유입구(212)가 형성되는데, 공기유입구(212)을 통해 외부 공기가 제1 하우징(211)의 내부로 유입된다. 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 공기유입구(212)는 소정 크기로 제1 하우징(211)의 측벽에 관통 형성된다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 제2 하우징(216)은 제1 하우징(211)으로 유입된 공기를 외부로 배출한다. 다시 말해서, 제2 하우징(216)에는 공기배출구(217)가 형성되는데, 공기배출구(217)를 통해 제1 하우징(211)으로 유입된 공기를 외부로 배출시킨다. 도 8에 도시한 바와 같이, 공기배출구(217)는 제2 하우징(216)을 바라보는 방향에 따라 제2 하우징(216)의 일측 바닥벽 또는 천장벽에 관통 형성된다.
이러한 제1 하우징(211)과 제2 하우징(216)은 각각의 모서리가 억지끼움 형태로 결합된다. 이때, 제1 하우징(211)과 제2 하우징(216)의 결합을 더욱 단단하게 하기 위해서 볼트(bolt) 등의 별도의 고정수단을 이용하여 각 모서리를 결합시킨다.
도 8을 참조하면, 제1 하우징(211)의 내부에는 광차단부(220)가 마련된다. 광차단부(220)는 제1 하우징(211)의 공기유입구(212)를 통해 유입되는 공기를 안내하고, 제1 하우징(211)에 형성된 공기유입구(212)를 통해 유입되는 빛이 제1 하우징(211)에 장착되는 광촉매부재(240)까지 도달하지 못하도록 한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 광차단부(220)는 상술한 제1 실시예의 가이드부재(120) 및 차단플레이트(114)의 역할을 동시에 수행한다. 참고로, 상술한 제1 실시예에도 하우징(110) 또는 가이드부재(220) 내부로 유입되는 빛을 차단하기 위하여 하우징(110)의 일측에 차단플레이트(114)가 마련된다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 광차단부(220)는 제1 실시예의 차단플레이트(114)와 동일한 기능을 갖는다. 제1 실시예에 따른 차단플레이트(114)는 망(mash)의 형태로 형성되기 때문에, 하우징(110)의 내부, 즉 가이드부재(120)에 삽입 장착된 광촉매부재(130)로 빛이 도달하는 것을 완전하게 차단하기는 불가능하다. 그러나, 본 발명의 제2 실시예에 따른 광차단부(220)는 차단플레이트(114)와는 달리 판(plate) 형태로 형성되기 때문에 제1 하우징(211)과 제2 하우징(216)이 결합된 후에 제1 하우징(211)에 마련된 광촉매부재(230)로 빛이 도달하는 것을 완벽하게 차단할 수 있다.
또한, 광차단부(220)는 적어도 하나의 가이드격벽으로 제공된다. 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(220)는 제1 하우징(211) 내에 마련되어 제1 하우징(211) 내부로 유입되는 공기를 광촉매부재(240) 측으로 안내한다. 이러한 광차단부(220)는 제1 하우징(211)의 내측벽에 고정된다. 이때, 제1 하우징(211)의 내측벽에 광차단부(220)가 고정될 때, 인접하게 위치된 광차단부(220)는 서로 어긋나게 고정된다. 구체적으로, 하나의 광차단부(220)가 제1 하우징(211)의 내부 우측벽에 고정되면 내부 우측벽에 고정된 광차단부(220)와 인접하게 위치된 다른 하나의 광차단부(220)는 내부 좌측벽에 고정되며, 내부 좌측벽에 고정된 다른 하나의 광차단부(220)와 인접하게 위치된 또 다른 한의 광차단부(220)는 내부 좌측벽에 교차로 고정되는 구조로 형성된다.
참고로, 도 8에는 광차단부(220)가 제1 하우징(211)에 형성되는 것으로 도시하였지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해서, 광차단부(220)는 제1 하우징(211) 및 제2 하우징(216) 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다. 또한, 적어도 하나, 즉 복수개로 형성되는 광차단부(220)는 교차로 제1 하우징(211) 및 제2 하우징(216)에 형성될 수도 있다.
한편, 가이드격벽으로 형성되는 광차단부(220)에는 실리콘, 고무 등의 씰링부재(미도시)가 개재된다. 광차단부(220)는 제2 하우징(216)의 바닥벽 또는 천장벽에 접촉되는 높이로 마련되지만, 광차단부(22)의 가공 및 설계 상의 오차 등에 따라 광차단부(220)와 제1 하우징(211) 및 제2 하우징(216)의 바닥벽 또는 천장벽 사이에 틈이 발생될 수 있다. 이때, 광차단부(220)에 개재된 씰링부재에 의해 광차단부(220)와 제1 하우징(211) 및 제2 하우징(216)의 바닥벽 또는 천장벽과 틈 없이 결합된다.
도 8을 참조하면, 제1 하우징(211)에는 광촉매부재(230) 및 광센서(240)가 위치된다.
우선, 광촉매부재(230)는 제1 하우징(211)에 결합된다. 이때, 광촉매부재(230)는 별도의 광촉매부재 장착유닛(232)와 일체로 형성되어 제1 하우징(211)에 대해 착탈 가능하게 결합된다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 광촉매부재 장착유닛(232)은 블록(block) 형태로 형성되고, 하단부에 광촉매물질이 도포된 광촉매부재(230)가 형성된다.
광촉매부재 장착유닛(232)에 형성되는 광촉매부재(230)는 시트(seat) 형태로 형성되며, 광촉매부재 장착유닛(230)에 장착될 때 반원형태로 부착되어 일면이 곡면으로 마련된다. 여기서, 광촉매부재(230)가 반원 형태로 부착하여 곡면으로 마련되면 제1 하우징(211)으로 유입된 공기와 광촉매부재(230)와의 접촉되는 접촉 면적이 증가될 수 있다. 다시 말해서, 사각형태로 부착되어 직선이 형성되는 광촉매부재(230)에 비해 반원 형태로 부착하여 곡면이 형성되는 광촉매부재(230)가 공기와 접촉되는 면적이 증가되어 공기와 곡면으로 마련되는 광촉매부재(230)의 반응 역역이 넓어지게 된다. 그러면, 시간에 비해 광촉매부재(230)와 반응하는 공기의 양을 증가시킬 수 있다.
한편, 상기와 같은 구조를 갖는 광촉매부재(230)는 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(220)에 결합된다. 이때, 광차단부(220)에 광촉매부재 결합홈(221)을 통해 광촉매부재(230)가 하우징(210), 즉 제1 하우징(211)에 대해 착탈 가능하게 결합된다. 이에 따라, 광촉매부재(230)에 이물질이 부착되어 세척이 필요하거나, 광촉매부재(230)에 결함이 발생되어 교체가 필요할 경우, 용이하게 광촉매부재(230)를 제1 하우징(211)으로부터 분리 또는 결합하여 사용자가 원하는 작업을 수행할 수 있게 된다.
도 8을 참조하면, 제1 하우징(211)에는 광센서 장착구(213)가 형성된다. 그러면, 광센서(240)는 광센서 장착구(213)를 통해 하우징(210)의 내측, 즉 제1 하우징(210)의 내부에 위치된다. 그러면, 광센서(240)의 일부가 제1 하우징(211)의 내부로 돌출된다. 한편, 광센서 장착구(213)는 제1 하우징(211)의 내부 어디에든지 형성될 수 있지만, 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(220)에 결합되는 광촉매부재(230)와 인접한 위치에 형성함으로써 광촉매부재(230)의 하측에 광센서(240)가 위치되도록 하는 것이 바람직하다. 이는, 광촉매부재(230)의 하측에 광센서(240)를 위치시켜 광촉매부재(230)에서 발산된 빛을 광센서(240)가 빠르게 감지할 수 있도록 하기 위함이다.
도 8을 참조하면, 제1 하우징(211)에 삽입되는 광센서(240)는 기판(242)에 부착된다. 다시 말해서, 광센서(240)는 기판(242)과 일체로 형성된다. 이때, 기판(242)의 일종의 PCB(printed circuit board, 인쇄회로기판)이다. 도면에는 도시하지 않았으나, 기판(242)에는 광센서(240) 외에도 다양한 부품들이 위치될 수 있다. 즉, 도 7을 차조하면, 광센서(240)는 광센서 장착구(213)를 통해 제1 하우징(211)의 내부로 삽입 장착되고, 기판(242)은 제1 하우징(211)의 하단부에 형성된 장착가이드(214)에 삽입되어 광센서(240)를 지지한다.
참고로, 도면에는 도시하지 않았으나, 기판(242)의 일측에는 컨트롤유닛(미도시)이 연결된다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에 다른 방사능 측정 시스템(200)은 별도로 마련된 컨트롤유닛(미도시)이 연결된다. 이때, 연결되는 컨트롤유닛은 단순히 컴퓨터와 같은 수단일 수도 있고, 에어컨, 실내공기청정기 내부의 컨트롤러와 연결될 수도 있다. 물론, 도면에는 별도의 컨트롤유닛과 기판(242)이 연결되는 것으로 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(200)과 컨트롤유닛이 일체로 마련됨으로서 하나의 모듈(module) 형태로 구현될 수도 있다. 그러나, 컨트롤유닛과 방사능 측정 시스템(200)이 일체로 형성될 경우에는 장착가이드(214)에 컨트롤유닛이 위치되게 된다. 그러면, 컨트롤유닛에 의해 장착가이드(214)의 깊이가 깊어지게 되므로 방사능 측정 시스템(200) 자체의 크기도 커질 수 밖에 없다. 따라서, 방사능 측정 시스템(200)을 컴팩트(compact)하게 형성하기 위해서는 컨트롤유닛을 방사능 측정 시스템(200)과 일체로 형성하는 것보다 별도의 부품으로 형성하는 것이 바람직하다.
도 7을 참조하면, 제1 하우징(211)의 하부에는 라인가이드(215)가 형성된다. 라인가이드(215)는 방사능 측정 시스템(200)에서 발생되는 전선(라인)이 삽입되는 부분이다. 라인가이드(215)로 방사능 측정 시스템(200)에서 발생되는 다수개의 전선들을 삽입되도록 함으로써, 방사능 측정 시스템(200)이 바닥(면)에 안정적으로 위치될 수 있도록 한다.
한편, 제2 하우징(216)은 제1 하우징(211)의 공기유입구(212)로 유입된 공기가 적어도 하나의 가이드격벽으로 제공된 광차단부(220)에 의해 형성된 유로를 따라 이동되도록 하고, 광차단부(220)를 따라 이동된 공기가 제2 하우징(216)의 공기배출구(217)를 통해 외부로 배출되도록 한다. 즉, 제2 하우징(216)은 제1 하우징(211)의 내부를 밀폐시킴과 동시에 제1 하우징(211)를 개방하여야 한다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 하우징(216)은 공기배출구(217)가 형성된 부분 이외의 면은 평평한 판 형태로 형성하는 것이 바람직하다.
이때, 제2 하우징(216)의 공기배출구(217)는 제1 하우징(211)의 공기유입구(212)와 반대되는 위치에 마련된다. 구체적으로, 제2 하우징(216)은 제1 하우징(211)의 내부를 밀폐시킴과 동시에 제1 하우징(211)으로 유입된 외부 공기가 배출되도록 한다. 만약, 공기배출구(217)가 제1 하우징(211)의 공기유입구(212)와 인접한 위치에 마련되게 되면 공기유입구(212)로 유입된 공기가 광촉매부재(230)까지 도달하지 못하고 공기배출구(217)를 통해 외부로 배출되기 때문에 방사능 측정을 제대로 수행할 수 없게 된다. 따라서, 제1 하우징(211)의 공기유입구(212)와 제2 하우징(216)의 공기배출구(217)는 서로 반대되는 위치에 마련하는 것이 바람직하다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 공기유입수단(260)은 하우징(210)에 결합된다. 다시 말해서, 공기유입수단(260)은 제2 하우징(216)의 상단부에 결합된다. 이때, 공기유입수단(260)과 제2 하우징(216)과의 결합을 더욱 단단하게 하기 위하여 볼트 등 별도의 결합부재(미도시)를 이용하여 각 모서리를 체결한다. 상기한 바와 같이 공기유입수단(260)은 하우징(210)의 내부로 유입되는 공기의 양을 인위적으로 증가시키고, 공기유입구(212)로 유입된 공기가 최종적으로 공기유입수단(260)을 통해 외부로 빠져나가도록 한다. 즉, 공기유입수단(260)은 하우징(210)의 내부로 유입되는 공기의 양을 증가시킴과 동시에 공기를 외부로 배출시키는 역할을 동시에 수행한다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기유입수단(260)은 제1 실시예에 따른 공기유입수단(160)과 동일하게 형성된다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(200)은 도 8에 도시한 바와 같이 광센서(230) 하단부에 결합되는 제1 하우징(211), 광촉매부재(230)가 마련된 광촉매부재 장착유닛(232), 제2 하우징(216) 및 공기유입수단(260) 순으로 결합된다. 참고로, 도 10에 도시한 바와 같이, 유입된 공기는 제1 하우징(211)의 공기유입구(212)로 유입되어, 가이드격벽으로 제공된 광차단부(220)를 따라 이동되어 광촉매부재(230)와 반응한 후에, 제2 하우징(216)의 공기배출구(217)를 통해 외부로 배출된다.
도 6, 도 8 및 도 10을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 시스템(200)의 동작을 간단히 설명한다.
우선, 제1 하우징(211)의 공기유입구(212)를 통해 외부 공기가 유입된다. 이때, 공기유입구(212)로 유입되는 공기는 공기유입수단(260)에 의해 많은 양의 공기가 유입될 수도 있다.
그 다음, 공기유입구(212)를 통해 유입된 공기는 적어도 하나의 가이드격벽으로 제공된 광차단부(220)에 의해 형성되는 유로를 따라 이동된다.
광차단부(220)에 의해 형성되는 유로를 따라 이동되는 공기는 광차단부(220)에 결합된 광촉매부재(230)와 반응한다. 여기서, 유입된 공기 중에 포함된 라돈의 양에 따라 광촉매부재(230)에서 발산되는 빛의 양이 많을 수도 있고, 적을 수도 있다.
광촉매부재(230)에서 발산된 빛은 광촉매부재(230)의 하단부에 돌출된 광센서(240)를 통해 감지된다. 상기한 바와 같이, 공기 중에 포함된 라돈의 양이 많을 경우에는 광센서(240)가 감지된 빛의 양도 많아지고, 공기 중에 포함된 라돈의 양이 적을 경우에는 광센서(240)가 감지하는 빛의 양도 적게 된다.
광촉매부재(230)와 반응하고 난 후의 공기는 광차단부(220)에 의해 형성된 유로를 따라 이동되어 제2 하우징(216) 쪽으로 상승되어 제2 하우징(216)에 형성된 공기배출구(217)를 통해 외부로 유출된다.
이때, 공기배출구(217)를 통해 외부로 유출된 공기는 공기유입수단(260)에 의해 외부로 더욱 빠르게 배출될 수도 있다.
상기한 구성에 의하여 본 발명의 방사능 측정 시스템(100)(200)은, 공기 중의 방사능의 양을 측정함에 있어서 공기유입수단을 이용하여 광촉매 물질과 반응하는 공기의 양을 인위적으로 증가시킴으로써 짧은 시간에 많은 공기를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 방사능 측정 시스템(100)(200)은, 광촉매 물질과 공기에 포함된 방사성 물질과의 반응으로부터 발생된 빛을 감지하는 광센서에 외부의 빛이 도달하는 것을 완벽하게 차단할 수 있으므로 방사능 측정 시스템을 통해 측정되는 측정값에 대한 신뢰도가 향상될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 방사능 측정 시스템(100)(200)은, 방사능 측정 시스템의 구조가 간단하고 컴팩트 한 크기로 형성되므로, 개인은 물론이고 가정, 학교, 유치원, 어린이집 등에도 설치하여 실내 공기의 질을 간편하게 측정할 수 있어서 실내 공기를 쾌적하게 유지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100, 200: 방사능 측정 시스템
110, 210: 하우징
130, 230: 광촉매부재
140, 240: 광센서
150: 컨트롤유닛
160, 260: 공기유입수단

Claims (10)

  1. 외부 공기를 유입하기 위한 공기유입구 및 유입되는 공기를 외부로 배출하기 위한 공기배출구가 형성되는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 마련되어 상기 하우징으로 유입되는 공기 내에 포함된 방사성 물질에서 방출되는 방사선과 반응하여 빛을 발산하는 광촉매부재;
    상기 광촉매부재에서 발산된 빛을 감지하는 광센서; 및
    상기 하우징에 형성된 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 통해 유입되는 빛이 상기 광촉매부재까지 도달하지 못하도록 차단하는 광차단부;를 포함하고,
    상기 광차단부는, 상기 하우징의 내부에 마련되고, 상기 공기유입구를 통해 상기 하우징 내부로 유입되는 공기를 상기 광촉매부재 측으로 안내하여 상기 광촉매부재와 반응시킨 후 상기 공기배출구를 통해 외부로 배출하도록 안내하는 복수개의 가이드격벽으로 제공되며,
    상기 복수개의 가이드격벽은, 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 통해 유입되는 빛이 상기 광촉매부재까지 도달하지 못하도록, 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매부재와 반응하는 공기의 양이 증가되도록 외부 공기를 상기 하우징 내부로 강제로 유입시키는 공기유입수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공기유입수단은,
    팬 또는 에어펌프로 제공되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광촉매부재가 장착되는 광촉매부재 장착유닛을 더 포함하고,
    상기 광촉매부재 장착유닛은 상기 광촉매부재에 대한 세척 또는 교체가 용이하도록 상기 하우징에 대해 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 공기유입구가 형성되는 제1 하우징; 및
    상기 제1 하우징과 결합되고 상기 공기배출구가 형성되는 제2 하우징을 포함하고,
    상기 공기유입구를 통해 유입되는 공기는 상기 하우징 내부에서 상기 가이드격벽에 의해 형성되는 유로를 따라 이동하여 상기 광촉매부재와 반응한 후 상기 공기배출구를 통해 외부로 배출되며,
    상기 가이드격벽은 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징 중 적어도 어느 하나에 형성되되, 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징 중 어느 하나와 상기 가이드격벽 사이에는 빛이 누설되지 않도록하는 씰링부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 공기유입구가 형성되는 제1 하우징; 및
    상기 제1 하우징과 결합되고 상기 공기배출구가 형성되는 제2 하우징을 포함하고,
    상기 공기유입구는 상기 제1 하우징의 측벽에 관통 형성되며,
    상기 공기배출구는 상기 제2 하우징의 바닥벽 또는 천장벽에 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 시스템.
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