KR101741637B1 - 컨테이너 검색 시스템 - Google Patents

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KR101741637B1
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unit
wheel
carriage
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KR1020160035056A
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박종원
성소영
이정희
임용곤
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한국해양과학기술원
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Abstract

본 발명은 컨테이너 검색 시스템에 관한 것으로서, 검사대상 컨테이너를 향해 방사선을 조사하는 방사선조사부와, 방사선 조사부와 대향되게 설치되어 컨테이너를 통과한 방사선을 검출하는 검출부와, 검사대상 컨테이너를 탑재한 차량을 탑승하여 방사선 조사부와 상기 검출부 사이에 형성된 검색로를 따라 주행하는 이송대차 및 이송대차가 상기 검색로를 순환할 수 있도록 형성된 순환궤도부를 구비하고, 이송대차와 검색로 중 어느 한 측에는 이동 자장을 발생시키는 선형유도모터의 1차측이 형성되고, 타측에는 이동 자장에 의한 2차 와전류를 유기하여 선형 추진력을 생성하는 2차측 리액션 플레이트가 형성되어 있다. 이러한 컨테이너 검색 시스템에 의하면, 방사선 검색구간에서 선형모터방식으로 이송대차를 이송할 수 있어 양질의 방사선 검색영상을 얻을 수 있는 장점을 제공한다.

Description

컨테이너 검색 시스템{container x-ray inspection system}
본 발명은 컨테이너 검색 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 컨테이너를 적재한 차량을 무인상태로 이송대차를 통해 이송하면서 방사선을 조사하여 검색할 수 있도록 된 컨테이너 검색 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 화물을 운반하는데 컨테이너가 널리 이용되고 있다.
이러한 컨테이너는 차량, 선박 등의 운송장치를 통해 목적지까지 운반된다.
한편, 수입 또는 수출되는 화물을 항만 등을 통해 해외로 운송하는 경우 컨테이너 내부에 적재된 화물에 대해 밀수품이나 위험물이 있는지에 대한 검사가 요구된다.
최근에는 검사대상 컨테이너들을 하나씩 개방해서 검사원이 화물을 검사하는 방식 대신 X선 탐지기로 컨테이너 내부를 투시하여 화물을 검사하는 방식이 도입되고 있다.
이러한 컨테이너 검사방식에서는 투과력이 강한 X선을 사용하는 만큼 운전자나 작업자가 검사과정에서 방출되는 방사능의 영향을 받지 않도록 작업장의 무인화가 요구되고 있고, 실용신안등록 20-0403672호는 작업장 무인화를 위한 컨테이너 차량 이송장치가 게시되어 있다.
그런데, 상기 이송장치는 모터의 동력에 의해 회전되는 롤러가 레일을 주행하는 방식으로 되어 있어 주행과정에서 롤러와 레일의 접촉에 의한 진동이 이송장치 전체에 인가될 수 있고 이 경우 X선에 대한 검색 영상의 화질을 떨어뜨리는 단점이 있다.
따라서, 검색영상의 품질을 안정적으로 유지시킬 수 있는 컨테이너 이동구조가 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 컨테이터가 탑재된 차량을 무인상태로 진동을 최소화하여 이송시키면서 컨테이터에 대한 양질의 방사선 투과영상을 획득할 수 있는 컨테이너 검색 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 컨테이너 검색 시스템은 검사대상 컨테이너를 향해 방사선을 조사하는 방사선조사부와; 상기 방사선 조사부와 대향되게 설치되어 상기 컨테이너를 통과한 방사선을 검출하는 검출부와; 검사대상 컨테이너를 탑재한 차량을 탑승하여 상기 방사선 조사부와 상기 검출부 사이에 형성된 검색로를 따라 주행하는 이송대차; 및 상기 이송대차가 상기 검색로를 순환할 수 있도록 형성된 순환궤도부;를 구비하고, 상기 이송대차와 상기 검색로 중 어느 한 측에는 이동 자장을 발생시키는 선형유도모터의 1차측이 형성되고, 타측에는 이동 자장에 의한 2차 와전류를 유기하여 선형 추진력을 생성하는 2차측 리액션 플레이트가 형성되어 있다.
바람직하게는 상기 이송대차는 중앙에 길이방향을 따라 연장되게 형성되며 선형유도모터의 1차측이 형성된 림부와; 상기 림부의 양측에서 상기 림부의 길이방향과 교차하는 폭방향을 따라 연장되게 형성되며 컨테이너를 탑재한 차량의 바퀴가 진입될 수 있는 진입영역을 제공하며 차량의 바퀴가 안착되는 안착홈이 형성된 차륜 안착부와; 상기 차륜안착부에서 폭방향을 따라 연장되게 형성된 사이드부;를 구비한다.
또한, 상기 사이드부에는 상기 검색로와 나란하게 연장되게 설치되어 전력을 공급할 수 있게 설치된 전력공급레일과 접촉을 유지하면서 상기 림부의 가동에 요구되는 전력을 인입 받을 수 있는 형성된 집전단자;가 마련된다.
더욱 바람직하게는 사이드부에는 림부가 비가동된 상태에서 주행할 수 있도록 복수개의 주행바퀴와; 상기 주행바퀴를 구동하는 주행륜 구동부와; 상기 주행륜 구동부의 구동을 제어하는 제어부;를 더 구비한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 사이드부에는 상기 순환궤도부로부터 상기 이송대차를 이탈시 이용할 수 있도록 상기 림부의 길이방향과 직교하는 방향으로 구름운동이 가능하게 장착된 복수개의 리프팅바퀴와; 상기 리프팅바퀴로부터 상기 사이드부를 승강 또는 하강할 수 있게 형성된 리프팅유니트;를 더 구비한다.
상기 제어부는 상기 2차측 리액션 플레이트가 형성된 검색로에서는 상기 림부가 가동되고 제어하고, 상기 검색로를 벗어난 나머지 회차로에서는 상기 주행바퀴에 의해 주행되게 상기 주행륜구동부를 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 컨테이너 검색 시스템에 의하면, 방사선 검색구간에서 선형모터방식으로 이송대차를 이송할 수 있어 양질의 방사선 검색영상을 얻을 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 컨테이너 검색 시스템을 나타내 보인 도면이고,
도 2는 도 1의 이송대차를 나타내 보인 사시도이고,
도 3은 도 2의 이송대차를 저면이 노출되는 각도에서 도시한 사시도이고,
도 4는 도 2의 이송대차가 주행로에 배치된 상태를 나타내 보인 도면이고,
도 5는 도 2의 이송대차에 장착된 리프팅 바퀴부분을 발췌하여 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5의 리프팅 유니트 커버를 분리하여 도시한 도면이고,
도 7은 도 1의 이송대차 제어 요소를 나타내 보인 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컨테이너 검색 시스템을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 컨테이너 검색 시스템을 나타내 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 컨테이너 검색 시스템(100)은 방사선 조사부(X)(110), 검출부(D)(120), 이송대차(130), 순환궤도부(150)를 구비한다.
방사선 조사부(110)는 검색로(152)를 따라 이송되는 검사대상 컨테이너(20)를 향해 엑스선(X-ray)와 같은 방사선을 조사할 수 있도록 설치되어 있다.
여기서 검색로(152)는 검사대상 컨테이너(20)를 이송대차(130)로 이송하면서 방사선 조사에 대응되는 검색영상을 얻을 수 있도록 일정길이 직선상으로 연장된 구간을 말하며 도시된 예에서는 후술되는 2차측 리액션 플레이트(160)가 설치된 구간에 해당한다.
검출부(120)는 검색로(152)를 기준으로 방사선 조사부(110) 맞은편에 방사선 조사부(110)와 대향되게 설치되어 있다.
검출부(120)는 컨테이너(20)를 통과한 방사선을 검출하고, 검출된 방사선으로부터 컨테이너(20)에 대한 투시정보 즉, 검색영상을 획득하여 설정된 처리방식으로 처리한다.
방사선 조사부(110)와 검출부(120)는 상호 쌍을 이루어 컨테이너(20) 내부를 투시한 검사정보를 획득하는 단위 검사부를 형성한다.
검색로(152)의 일부영역에 대해서는 방사선의 외부 노출을 방지하도록 폐쇄된 내부공간을 갖게 차폐벽체(105)가 형성되어 있고, 내부 공간을 개폐할 수 있게 차폐벽체(105)의 입구 및 출구에 도어(미도시)가 마련될 수 있다.
이송대차(130)는 검사대상 컨테이너(20)를 탑재한 차량(10)을 탑승시켜 방사선 조사부(110)와 검출부(120) 사이에 형성된 검색로(152)를 따라 무인상태로 주행할 수 있도록 되어 있다.
이송대차(130)는 검색로(152)와의 사이에 이동 자장을 발생시켜 부상상태로 추진될 수 있게 구축되어 있다.
이 경우 이송대차(130)와 검색로(152) 중 어느 한 측에는 이동 자장을 발생시키는 선형유도모터의 1차측이 형성되고, 타측에는 이동 자장에 의한 2차 와전류를 유기하여 선형 추진력을 생성하는 2차측 리액션 플레이트가 형성되면 된다.
본 실시예에서는 이송대차(130)에 선형유도모터의 1차측에 해당하는 림부(LIM부)(140)가 형성되고, 검색로(152)에 림부(140)의 이동 자장에 의한 2차 와전류를 유기하여 선형 추진력을 생성하는 2차측 리액션 플레이트(160)가 형성된 구조로 되어 있다.
이송대차(130)의 상세구조를 도 2 내지 도 7을 함께 참조하여 설명한다.
이송대차(130)는 림부(140), 제1 및 제2 차륜안착부(171)(172), 제1 및 제2사이드부(181)(182)를 갖는 구조로 형성되어 있다.
여기서, 림부(140), 제1 및 제2 차륜안착부(171)(172), 제1 및 제2사이드부(181)(182)는 일체로 부상될 수 있게 연결되어 있다.
림부(140)는 중앙에 길이방향을 따라 연장되어 사각형태로 형성된 수용프레임과(141)과 수용프레임(141) 내에 이동자장을 발생시키는 선형모터의 1차측 요소가 설치된 이동자장 발생유니트(142)로 되어 있다.
선형모터의 1차측 요소에 해당하는 이동자장 발생유니트(142)는 유도 전동기를 축방향으로 자른 다음 고장자측을 평면상태로 전개한 통상의 구조로 형성된 것을 적용하면 된다.
또한, 검색로(152)의 중앙에 직선상으로 연장되게 설치되는 2차측 리액션 플레이트(160)는 일 예로서, 구리 또는 알루미늄 소재로 형성된 상부 플레이트(161)와 상부 플레이트(161) 하부에 철소재로 형성된 하부 플레이트(162)로 된 구조가 적용되어 있다.
제1 및 제2 차륜안착부(71)(172)는 림부(140)의 수용프레임(141)의 길이방향과 나란한 양측면에서 각각 림부(140)의 길이방향과 교차하는 폭방향을 따라 연장되게 형성되며 컨테이너(20)를 탑재한 차량(10)의 바퀴가 진입될 수 있는 진입영역을 제공하며 차량의 바퀴가 안착되는 안착홈(175)이 형성되어 있다.
제1 및 제2 사이드부(181)(182)는 제1 및 제2 차륜안착부(171)(172)로부터 림부(140)의 길이방향과 교차하는 폭방향을 따라 연장되게 형성되어 있다.
이송대차(130)의 주행방향에 대해 최외측에 위치하는 제1 및 제2 사이드부(181)(182) 중 한 측에는 검색로(152)와 나란하게 연장되게 설치되어 전력을 공급할 수 있게 설치된 전력공급레일(180)과 접촉을 유지하면서 림부(140)의 가동에 요구되는 전력을 인입 받을 수 있는 형성된 집전단자(176)이 외부로 노출되게 설치되어 있다.
도시된 예에서는 제2사이드부(182)에 집전단자(176)가 형성되어 있다.
제2사이드부(182)에는 집전단자(176)를 통해 공급된 전력을 저장하여 이용할 수 있게 에너지 저장장치(185)가 설치되어 있다.
에너지 저장장치(185)는 집전단자(176)를 통해 공급된 전력을 충전하고, 충전된 전력을 후술되는 주행륜 구동부(165)를 포함한 가동요소의 구동에 이용할 수 있도록 구축되면 된다.
한편, 제1 및 제2 사이드부(181)(182)에는 림부(140)가 비가동된 상태에서 주행할 수 있도록 4개의 주행바퀴(161)가 장착되어 있다.
주행바퀴(161)는 주행륜 구동부(165)에 의해 공급된 동력으로 회전구동 하도록 되어 있다.
주행륜 구동부(165)는 제어부(191)에 제어되어 주행바퀴(161)를 에너지 저장장치(185)에서 공급된 전력으로 구동하도록 된 모터를 구동할 수 있게 구축되어 있다.
여기서 주행바퀴(161)는 림부(140)가 가동되어 2차측 리액션 플레이트(160)로부터 이격상태로 부상되어 이동자장에 의해 추진되는 경우에는 주행레일(155)에 대해 이격상태가 되고, 림부(140)가 비가동되어 2차측 리액션 플레이트(160)로부터 림부(140)가 하강하는 초기 상태가 되는 경우 주행레일(155)에 대해 밀착상태가 될 수 있게 설치되어 있다.
또한 제1 및 제2 사이드부(181)(182)에는 순환궤도부(150)의 검색로(152) 또는 회차로(154)부터 이송대차(130)를 이탈시 이용할 수 있도록 림부(140)의 길이방향과 직교하는 방향으로 구름운동이 가능하게 장착된 복수개의 리프팅바퀴(211)과 리프팅바퀴(211)로부터 제1 및 제2사이드부(181)(182)를 승강 또는 하강할 수 있게 형성된 리프팅유니트(220)가 설치되어 있다.
리프팅유니트(220)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 인접되게 배치된 두개의 리프팅 바퀴(211)를 회전가능하게 지지하는 지지브라켓(212)에 대해 수직상으로 회전에 의해 승하강되게 결합된 2개의 승하강 스크류(213)와, 승하강 스크류(213)에 형성된 종동기어(215)와 치합되는 구동기어(217)를 회전시켜 승하강 스크류(213)를 승하강 하는 승하강 모터(219) 및 승하강 모터(219)를 구동하는 리프팅구동부(225)로 구축되어 있다.
리프팅 구동부(225)는 후술되는 제어부(191)에 의해 구동이 제어되도록 되어 있으나 도시된 예와 다르게 별도의 조작스위치에 의해 구동되도록 구축될 수 있음은 물론이다.
승하강 스크류(213)는 지지브라켓(212)과 분리되며 상부에 대향되게 배치되는 메인 프레임(138)에 제자리 회전가능하게 설치되어 있다.
메인 프레임(138)은 림부(120)로부터 제1 및 제2 차륜안착부(171)(172)와 일체로 연장되게 형성된 부분이다.
이러한 리프팅유니트(220)는 고장 또는 그 밖의 이유로 이송대차(130)를 후술되는 레일홈(156)으로부터 이탈시키고자 할 때 주행바퀴(161)가 레일홈(156)으로부터 벗어나는 높이까지 승강시키는데 이용하면 된다.
한편, 이송대차(130)에 탑재된 제어부(191)는 이송대차(130)의 주행을 원겨으로 조정하는 원격조정기(270)로부터 무선으로 통신부(193)를 통해 수신된 주행조작신호에 따라 이송대차(130)의 림부(120) 및 주행바퀴(161)를 구동하는 주행륜 구동부(128)의 구동을 제어한다.
바람직하게는 제어부(191)는 순환궤도부(150)에 대해 검색로(152)를 주행할 때는 림부(120)가 가동되게 림구동부(128)를 제어하고, 검색로(152) 벗어난 나머지 회차로(154)에서는 주행바퀴(161)에 의해 주행되게 주행륜구동부(165)를 제어하도록 구축된다.
순환궤도부(150)는 이송대차(130)가 검색로(152)를 순환할 수 있도록 순환궤도 형태로 형성되어 있다.
순환궤도부(150)를 구분하면 직선상으로 연장되며 이동자장에 의해 추진시키도록 2차측 리액션 플레이트(160)가 형성된 검색로(152)와, 검색로(152)의 종단에서 다시 검색로(152)의 선단까지 연장된 회차로(154)로 구분할 수 있다.
한편, 검색로(152) 및 회차로(154) 모두에는 주행바퀴(161)에 의해 주행할 수 있게 하방으로 인입되어 환형궤도로 형성된 주행륜 레일홈(156)이 형성되어 있고, 주행륜 레일홈(156) 내에는 이송대차(130)가 상방으로 부상 또는 비부상상태에 따라 주행바퀴(161)와 분리 또는 접촉되는 주행레일(155)이 설치되어 있다.
또한, 검색로(152)에만 하방으로 인입된 중앙 인입홈(164) 내에 2차측 리액션 플레이트(160)가 형성되어 있다.
회차로(154)에는 이송대차(130)를 필요시 수리할 수 있도록 마련된 수리창고(198)로 이송할 수 있게 분기로(169)가 형성되어 있다.
또한, 중앙홈부(164)에는 이송대차(130)에 형성된 보조 롤러(167)가 비부상시 접촉상태로 구름운동할 수 있게 보조 레일(168)이 형성되어 있다.
따라서, 검색로(152)의 선단에 대기 중인 이송대차(130)의 제1 및 제2차륜 안착부(171)(172)에 차량(10)의 바퀴가 안착되게 한 다음 운전자가 차량(10)으로부터 내리면, 원격조정기(270)를 통해 지시된 주행제어신호에 따라 제어부(191)는 림부(140)가 가동되게 하여 부상상태로 검색로(152)를 정속주행하게 하고, 이 과정에서 컨테이너(20)에 대해 투시한 검색영상을 확보한다.
이후, 차폐벽체(105)를 벗어난 검색로(152) 종단에 도달하면 운전자가 차량(10)에 다시 탑승할 때까지 이송대차(130)가 정지하게 제어하고, 이후 차량(10)이 분리되면 다시 회차로(154)를 따라 주행바퀴(161)를 구동하여 검색로(152) 선단으로 이동시키도록 제어하면된다.
이러한 컨테이너 검색 시스템에 의하면, 검색로에서 선형모터방식으로 진동이 거의 없는 상태로 이송대차(130)를 이송할 수 있어 양질의 방사선 검색영상을 얻을 수 있는 장점을 제공한다.
110:방사선 조사부 120: 검출부
130: 이송대차 150: 순환궤도부
160: 2차측 리액션 플레이트

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 검사대상 컨테이너를 향해 방사선을 조사하는 방사선조사부와;
    상기 방사선 조사부와 대향되게 설치되어 상기 컨테이너를 통과한 방사선을 검출하는 검출부와;
    검사대상 컨테이너를 탑재한 차량을 탑승하여 상기 방사선 조사부와 상기 검출부 사이에 형성된 검색로를 따라 주행하는 이송대차; 및
    상기 이송대차가 상기 검색로를 순환할 수 있도록 형성된 순환궤도부;를 구비하고,
    상기 이송대차와 상기 검색로 중 어느 한 측에는 이동 자장을 발생시키는 선형유도모터의 1차측이 형성되고, 타측에는 이동 자장에 의한 2차 와전류를 유기하여 선형 추진력을 생성하는 2차측 리액션 플레이트가 형성되어 있으며,
    상기 이송대차는
    중앙에 길이방향을 따라 연장되게 형성되며 선형유도모터의 1차측이 형성된 림부와;
    상기 림부의 양측에서 상기 림부의 길이방향과 교차하는 폭방향을 따라 연장되게 형성되며 컨테이너를 탑재한 차량의 바퀴가 진입될 수 있는 진입영역을 제공하며 차량의 바퀴가 안착되는 안착홈이 형성된 차륜 안착부와;
    상기 차륜안착부에서 폭방향을 따라 연장되게 형성된 사이드부;를 구비하고,
    상기 사이드부에는
    림부가 비가동된 상태에서 주행할 수 있도록 복수개의 주행바퀴와;
    상기 주행바퀴를 구동하는 주행륜 구동부와;
    상기 주행륜 구동부의 구동을 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 검색 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 사이드부에는 상기 순환궤도부로부터 상기 이송대차를 이탈시 이용할 수 있도록 상기 림부의 길이방향과 직교하는 방향으로 구름운동이 가능하게 장착된 복수개의 리프팅바퀴와;
    상기 리프팅바퀴로부터 상기 사이드부를 승강 또는 하강할 수 있게 형성된 리프팅유니트;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 검색 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제어부는 상기 2차측 리액션 플레이트가 형성된 검색로에서는 상기 림부가 가동되고 제어하고, 상기 검색로를 벗어난 나머지 회차로에서는 상기 주행바퀴에 의해 주행되게 상기 주행륜구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 컨테이너 검색 시스템.


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