KR101877965B1 - 방사성동위원소 보관함 및 방사성동위원소 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사성동위원소 보관함 및 방사성동위원소 관리 시스템에 대한 것이다. 본 발명에 따른 방사성동위원소 관리 시스템은, 방사성동위원소 보관용기, 상기 방사성동위원소 보관용기를 보관하는 방사성동위원소 보관함 및 방사선 관리부를 포함하고, 상기 방사성동위원소 보관용기에 선원 식별코드가 부여되고, 상기 방사성동위원소 보관함은, 개인 식별코드 및 상기 선원 식별코드를 인식하는 식별코드 리더부; 및 개봉 선원을 반입할 때 방사성동위원소의 사용량을 측정하는 사용량 측정부를 포함하며, 상기 방사성동위원소 보관함은 인식된 정보를 상기 방사선 관리부로 전송한다.

Description

방사성동위원소 보관함 및 방사성동위원소 관리 시스템{MANAGEMENT SYSTEM OF RADIOISOTOPES}

본 발명은 방사성동위원소 보관함 및 방사성동위원소 관리 시스템에 대한 것으로서, 보다 구체적으로는 방사성동위원소를 보다 능동적이고 체계적으로 관리할 수 있는 방사성동위원소 보관함 및 방사성동위원소 관리 시스템에 대한 것이다.

원자력안전법 등과 같이 방사성동위원소의 관리를 위한 기본적인 준수 의무 등을 규정하는 법규에 따라, 방사선 관리구역 내에서 방사성동위원소의 사용은 엄격하게 관리되어야 한다. 또한 방사성동위원소는 형태에 따라 개봉선원과 밀봉선원으로 구분되며, 이들의 사용 및 재고현황은 규제 당국에 의해 관리된다. 이는 방사성물질에 대한 체계적인 관리를 통해, 방사선작업종사자 및 일반인의 방사선 위해도를 저감시키고, 방사선관리구역 외의 환경 오염을 방지하기 위함이다.

현재까지 방사성동위원소의 사용 및 재고현황을 관리하는 시스템은 개발되지 않았다. 방사성동위원소는 방사선관리구역 내에서만 사용되어야 하고, 사용 시에는 사용날짜, 사용량, 사용한 사람을 기록으로 남겨야 한다. 일단 방사선관리구역 안에서 발생하는 방사성폐기물, 예를 들어, 방사성동위원소물질을 이용한 실험에서 발생한 폐수/폐기물, 그리고 동위원소물질을 보관하던 보관용기는 그 이력이 남아야 하고 이는 철저하게 관리되어야 한다. 현재 관리구역 내 방사성동위원소의 사용정보는 수기로 작성하게 되어 있어서, 사용자의 판단 착오로 사용 내역이 누락되거나 사용 내역이 조작될 수 있다. 방사성동위원소의 사용에 관한 정보는 사용자가 성실히 신고하지 않으면, 방사성물질 관리부서는 정확한 정보를 취득할 수 없기 때문에, 법률 위반의 소지가 될 수 있다. 방사성동위원소의 이동은 관리 측면에서 매우 중요하기 때문에 보관되어 있는 위치가 정확하게 관리 부서에 보고되어야 한다. 현재의 방사성동위원소 관리는 사용자에게 전적으로 의존하기 때문에, 능동적이고 체계적인 관리 시스템이 필요하다.　

한국 공개특허공보 특2002-0048113호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 방사선관리구역 내에서 누가, 언제, 얼만큼의 방사성동위원소를 사용했는지에 대한 정보를 실시간으로 업데이트함으로써, 정확하고 효율적으로 방사성동위원소를 관리할 수 있는 방사성동위원소 보관함 및 방사성동위원소 관리 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 방사성동위원소 관리 시스템을 제공한다. 상기 방사성동위원소 관리 시스템은, 방사성동위원소 보관용기, 상기 방사성동위원소 보관용기를 보관하는 방사성동위원소 보관함 및 방사선 관리부를 포함하고, 상기 방사성동위원소 보관용기에 선원 식별코드가 부여되고, 상기 방사성동위원소 보관함은, 개인 식별코드 및 상기 선원 식별코드를 인식하는 식별코드 리더부; 및 개봉 선원을 반입할 때 방사성동위원소의 사용량을 측정하는 사용량 측정부를 포함하며, 상기 방사성동위원소 보관함은 인식된 정보를 상기 방사선 관리부로 전송할 수 있다.

본 발명은 또한 방사성동위원소 보관함을 제공한다. 상기 방사성동위원소 보관함은 선원 식별코드가 부여가 부여된 방사성동위원소 보관용기를 수용하는 보관용기 수용부; 상기 선원 식별코드를 인식하는 식별코드 리더부; 개봉 선원을 반입할 때 방사성동위원소의 사용량을 측정하는 사용량 측정부; 및 방사선량률을 측정하여 기준치 이상의 방사성동위원소의 보관 여부를 판단하는 방사선량률 측정부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 방사성동위원소 관리 시스템은 방사성동위원소 관리 측면에서, 방사선작업종사자의 판단 착오 및 인적 오류를 원천적으로 차단할 수 있다.

또한, 방사선관리구역 내에서 누가, 언제, 얼만큼의 방사성동위원소를 사용한 정보가 실시간으로 방사선관리부서에 업데이트되기 때문에, 정확하고 효율적으로 방사성동위원소를 관리할 수 있다.

더 나아가, 개봉선원의 경우, 최초 등록정보를 입력한 후에는 방사선작업종사자가 방사성동위원소를 사용할 때 추가적으로 수행해야 할 절차가 없다. 개봉선원의 사용량은 보관함 내에 설치된 사용량 측정부에 의해 자동으로 개봉선원의 등록정보에 업데이트 되기 때문이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선동위원소 관리 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성동위원소 보관용기의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 관리부의 기능을 설명하는 개략도이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는 '선원'이라는 용어는 방사성동위원소를 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 '개봉선원'이란, 액체형태의 방사성동위원소를 의미하며, 사용 정도에 따라 최초 양이 감소한다. 화학 실험 등의 목적으로 사용하며, 사용 후 고체, 액체 또는 기체 형태의 방사성폐기물로 구분된다.

본 명세서에서 사용되는 '밀봉선원'이란, 고체형태의 방사성동위원소를 의미하며, 물리적 형태, 즉 겉모습은 변하지 않는다.

본 명세서에서 사용되는 '개인선량계(TLD)'는 방사능 물질을 다루거나 방사능에 노출된 장소에서 일하는 개별 성원들이 주어진 시간 동안에 받는 방사선의 양을 재는 기구로서, 작업종사자의 피폭정도를 관리하는 것을 목적으로 방사선 작업종사자별로 지급된다. 작업종사자는 방사선관리구역 출입을 위해, 반드시 개인선량계를 착용한 후에 방사선작업을 수행한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선동위원소 관리 시스템을 도시하는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성동위원소 보관용기의 개략도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선동위원소 관리 시스템(10)은 방사성동위원소 보관용기(200), 방사성동위원소 보관함(100) 및 방사선 관리부(300)를 포함한다.

한편, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어, 즉 '~모듈' 또는 '~테이블' 등은 소프트웨어, FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 기능들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 모듈들은 디바이스 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

방사성동위원소 보관용기(200)에는 선원 식별코드(210)가 부여된다. 선원 식별코드(210)는 RFID 태그, QR 코드, 바코드, 비콘(beacon) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 이에 따라 방사성동위원소 보관함(100)은 선원 식별코드가 부여된 방사성동위원소 보관용기(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)를 인식할 수 있다. 이에 따라 방사성동위원소 보관함(100)은 방사성동위원소 보관용기(200)의 반입, 반출 정보, 위치 정보를 실시간으로 수집할 수 있다.

한편, 방사성동위원소 보관용기(200)뿐만 아니라, 방사선관리구역을 출입하는 작업종사자에게도 각각 개인 식별코드가 부여된다. 이로써 방사성동위원소 보관함(100)은 개인 식별코드를 부여 받은 작업종사자의 출입 정보, 방사성동위원소 보관함(100)의 개폐 정보, 방사성동위원소 보관용기(200)를 반입, 반출 여부에 대한 정보 등을 실시간으로 수집할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 개인 식별코드는 개인선량계(400-1, 400-2, 400-3, 400-4)에 부여될 수 있고, 방사성동위원소 보관함(100)은 개인선량계를 착용한 작업종사자에 의해 방사선동위원소 보관함(100)의 개폐가 이루어졌음을 인식할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사성동위원소 보관함(100)은 보관용기 수용부(110), 식별코드 리더부(120) 및 사용량 측정부(140)를 포함할 수 있다.

보관용기 수용부(110)는 선원 식별코드가 부여가 부여된 방사성동위원소 보관용기를 수용하는 공간이다.

근거리 통신기술에 기반한 식별코드와 식별코드 리더부(120)는 개봉, 밀봉선원을 보관함에서 반출, 반입할 때 전술한 개인 식별코드 및 선원 식별코드(210)를 인식한다. 선원 식별코드, 개인 식별코드 및 식별코드 리더부(120)가 근거리 통신기술에 기반한 경우, 식별코드 리더부(120)는 각 개별 방사선동위원소 보관용기(200)의 위치 정보도 파악할 수 있으며, 이 위치정보는 후술하는 표시부(160)를 통해 표시될 수 있다. 식별코드 리더부(120)는 개인 식별코드 및 선원 식별코드(210)를 모두 인식하므로, 어떠한 작업종사자가 어떠한 방사선동위원소 보관용기(200)를 반입 또는 반출하였는지를 파악할 수 있다. 필요한 경우, 식별코드 리더부(120)는 개인 식별코드가 부여된 개인선량계의 위치를 파악할 수도 있다. 더 나아가, 후술하는 사용량 측정부(140)와도 연계되어 어떠한 작업종사자가 어떠한 방사선동위원소를 어느 정도 사용하였는지에 대한 정보도 자동적으로 수집한다.

밀봉선원은 물리적 형태가 바뀌지 않기 때문에, 보관함 반입, 반출 정보만 리더기에서 인식하면 되지만, 개봉선원은 사용량, 즉 재고량이 변하기 때문에 매번 사용량이 입력되어야 한다. 사용량 측정부(140)는 개봉 선원을 반입할 때 방사성동위원소의 사용량을 측정한다. 사용량 측정부(140)는 저울 역할을 수행하는데, 방사선동위원소 보관함(100)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있으며, 사용량 측정부(140)의 정보는 개봉선원의 사용정보에 업데이트된다. 이를 위해, 개봉선원을 포함한 보관용기의 최초 질량이 개봉선원별 정보에 기록된다. 선원 개봉 후, 사용량 측정부(140)를 통해 보관용기를 포함한 질량을 측정하여 최초 질량과의 차이를 바탕으로 개봉선원의 사용량이 계산된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사성동위원소 보관함(100)은 보관함 개폐부(130), 방사선량률 측정부(150), 표시부(160), 제어부(170) 또는 데이터 송수신부(180)를 더 포함할 수 있다. 보관함 개폐부(130)는 일종의 도어락 기능을 수행하는 것으로서 개인 식별코드를 인식하여 보관함을 개폐하고, 보관함을 개폐한 작업종사자의 개인 식별코드 정보를 상기 방사선 관리부(300)에 전송한다.

원자력안전법에 따라, 방사성동위원소 보관함은 차폐설계기준을 만족해야 한다. 방사선량률 측정부(150)는 방사성동위원소 보관함의 방사선량률을 측정하여, 방사성동위원소 보관함에 기준치 이상의 방사성동위원소의 보관 여부를 판단하여, 그 결과를 방사선 관리부(300)에 전송한다. 방사선 관리부(300)는 보관되는 핵종과 농도에 따라 차폐설계 기준값을 초과하면 경고 메시지를 발생시킨다.

표시부(160)는 입력된 영상 신호를 디스플레이할 수 있는 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube), 액정 화면(LCD, Liquid Crystal Display), 발광 다이오드(LED, Light-Emitting Diode), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic Light-Emitting Diode) 또는 플라즈마 디스플레이(PDP, Plasma Display Panel) 등의 영상 표시 수단이 구비된 모듈로서, 방사선동위원소 보관함(100) 내에 보관된 각종 방사선동위원소 정보를 표시한다. 방사성동위원소 정보는 사용정보와 구매정보로 나뉜다. 구매정보는 관리부서가 체계적으로 방사성동위원소를 관리하기 위해 필요한 정보를 의미한다. 구매정보에는 방사성핵종, 방사능농도, 기준일자, 취득일자, 구매정보(구매자/판매자), 방사성핵종 인증서(certificate) 정보, 관리번호, 제조정보(제조일자 및 제조사)가 포함될 수 있다. 또한, 사용정보에는 방사선작업종사자가 종래에 수기로 작성하던 방사성핵종, 방사능농도, 기준일자, 최초 재고량, 사용량, 사용일시, 사용자, 현재 재고량 등의 정보가 포함될 수 있다.

제어부(170)는 식별코드 리더부(120), 보관한 개폐부(130), 사용량 측정부(140), 방사선량률 측정부(150), 및 표시부(160)의 작동을 제어한다. 데이터 송수신부(180)는 전술한 각종 방사선동위원소 정보들을 방사선 관리부(300)에 송신하고, 방사선 관리부(300)로부터 방사선동위원소 보관함(100)의 작동을 제어할 각종 제어 명령을 수신한다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 제어부(170) 및/또는 데이터 송수신부(180) 없이, 식별코드 리더부(120), 보관한 개폐부(130), 사용량 측정부(140), 방사선량률 측정부(150)가 개별적으로 수집한 방사선동위원소 정보들을 방사선 관리부(300)에 전송하고, 방사선 관리부(300)는 방사선동위원소 보관함(100)을 구성하는 각종 구성요소들, 즉 식별코드 리더부(120), 보관한 개폐부(130), 사용량 측정부(140), 방사선량률 측정부(150), 및 표시부(160)의 작동을 개별적으로 제어할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 관리부(300)의 기능을 설명하는 개략도이다.

모든 개봉, 밀봉선원은 방사선관리부서의 허가 하에 이뤄진다. 방사선관리구역에 개봉, 밀봉선원이 입고되기 전에, 등록정보(사용정보, 구매정보)를 포함한 식별코드를 방사선동위원소 보관용기(200)에 부착한다. 이 때, 식별코드별 정보는 작업종사자(구매자)가 입력한다. 이 정보는 방사선관리부서에 업데이트 된다.

보관함에 입고된 개봉, 밀봉선원을 사용하기 위해, 작업종사자는 개인선량계에 부여된 개인 식별코드를 이용해 보관함을 열 수 있다. 보관함에서 반출되는 개봉, 밀봉선원은 근거리통신에 의해 보관함에서 반출되었다는 정보를 업데이트 한다. 선원 반출정보는 선원등록정보, 사용자, 사용시간 등을 포함한다.

밀봉선원의 경우, 개인선량계에 부여된 개인 식별코드를 이용해 보관함을 열고 반입하는 것으로 선원사용을 완료한다. 개봉선원의 경우, 개인선량계에 부여된 개인 식별코드를 이용해 보관함을 열고 사용량 측정부(140)를 통해 반출시의 질량과 반입시의 질량을 기초로 사용량을 측정한다.

사용량 측정부(140)는 식별코드 리더부(120)과 연동되므로, 개봉선원의 최초 질량정보를 포함한 등록정보에 근거하여 사용량을 업데이트한다.

한편, 더 이상 사용하지 않는 개봉, 밀봉선원 보관용기는 등록정보 내에 '폐기' 정보가 업데이트 되어, 절차에 따라 폐기될 수 있도록 보관한다. 개봉선원 사용 과정에서 발생한 폐액 및 폐액 보관용기는 개봉선원의 등록정보가 연동된 '폐기'정보가 업데이트된다. '폐기' 정보는 발생원(방사선관리구역정보), 담당자, 포함된 핵종 정보, 방사능 농도 정보를 포함한다. 이들 정보는 방사선관리부(300)에 업데이트된다. 이에 따라, 개봉, 밀봉선원 등의 방사성동위원소 뿐만아니라, 방사성폐기물 역시 동일한 방식으로 관리함으로써 방사선관리구역에 반입, 반출되는 모든 방사성물질을 선도적으로 관리할 수 있다.

결국, 본 발명에 따른 방사성동위원소 관리 시스템(10)은, 방사성동위원소 보관함에서 반입과 반출, 사용량, 위치 등을 방사성동위원소 관리부서에 실시간으로 관리할 수 있는 시스템이다. 뿐만 아니라 본 발명에 따른 방사성동위원소 관리 시스템(10)은 식별번호가 부여된 방사성동위원소 보관용기를 인식할 수 있고, 관련 정보를 표시하는 디스플레이를 포함하는 방사성동위원소 보관함(100)을 포함한다. 이에 따라 사용자가 일일이 사용 정보를 입력하지 않으며, 최소한의 노력만으로 방사성동위원소를 관리할 수 있으며, 방사성동위원소의 사용정보가 실시간으로 방사선 관리부에 업데이트되어, 능동적으로 방사성물질을 관리할 수 있다. 이에 따라 동위원소물질을 어디에 두었는지 잊어버리거나, 관련 정보가 인수인계되지 않는 등과 같은 인적 오류에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 방사성동위원소 관리 시스템
100: 방사성동위원소 보관함
110: 보관용기 수용부
120: 식별코드 리더부
130: 보관함 개폐부
140: 사용량 측정부
150: 방사선량률 측정부
160: 표시부
170: 제어부
180: 데이터 송수신부
200, 200-1, 200-2, 200-3, 200-4: 방사성동위원소 보관용기
210: 선원 식별코드
300: 방사선 관리부
400-1, 400-2, 400-3, 400-4: 개인선량계

Claims (12)

1. 방사성동위원소 보관용기, 상기 방사성동위원소 보관용기를 보관하는 방사성동위원소 보관함 및 방사선 관리부를 포함하는 방사성동위원소 관리 시스템으로서,
   상기 방사성동위원소 보관용기에 선원 식별코드가 부여되고,
   상기 방사성동위원소 보관함은,
   개인 식별코드 및 상기 선원 식별코드를 인식하는 식별코드 리더부; 및
   개봉 선원을 반입할 때 방사성동위원소의 사용량을 측정하는 사용량 측정부를 포함하며,
   상기 방사성동위원소 보관함은 인식된 정보를 상기 방사선 관리부로 전송하며,
   상기 방사성동위원소 보관함에 저장되는 상기 방사성동위원소 보관용기의 최초 질량 정보가 상기 방사선 관리부에 저장되고,
   상기 사용량 측정부는 상기 방사성동위원소 보관함에 반입되는 방사성동위원소 보관용기의 질량을 측정하며, 상기 최초 질량 정보와 상기 사용량 측정부에 의해 측정된 질량의 차이를 근거로 개봉 선원의 사용량을 계산하는, 방사성동위원소 관리 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 개인 식별코드는 개인선량계에 부여되어, 상기 식별코드 리더부는 상기 개인선량계를 착용한 작업종사자에 의해 상기 방사성동위원소 보관함의 개폐가 이루어졌음을 인식하는, 방사성동위원소 관리 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 방사성동위원소 보관함은 상기 개인 식별코드를 인식하여 보관함을 개폐하는 보관함 개폐부를 더 포함하고, 상기 보관함을 개폐한 작업종사자의 개인 식별코드 정보를 상기 방사선 관리부에 전송하는, 방사성동위원소 관리 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 방사성동위원소 보관함의 방사선량률을 측정하여, 상기 방사성동위원소 보관함에 기준치 이상의 방사성동위원소의 보관 여부를 판단하는 방사선량률 측정부를 더 포함하는, 방사성동위원소 관리 시스템.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 선원 식별코드 또는 개인 식별코드는 RFID 태그, QR 코드, 바코드, 비콘 등의 식별번호 태그 중 어느 하나를 포함하는, 방사성동위원소 관리 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 인식된 정보는,
   상기 개인 식별코드 정보, 상기 방사성동위원소 보관함의 개폐 시간 정보, 상기 방사성동위원소 보관용기의 반입 또는 반출 정보, 방사성동위원소의 사용량 정보, 상기 방사성동위원소 보관함의 방사선량률 정보 중 하나 이상을 포함하는, 방사성동위원소 관리 시스템.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

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