KR101938550B1 - 방재요원 훈련 시스템, 방재요원 훈련용 단말기 및 방재요원 훈련 시스템 운용방법 - Google Patents

방재요원 훈련 시스템, 방재요원 훈련용 단말기 및 방재요원 훈련 시스템 운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 방재요원 훈련 시스템은, 복수의 지역별로 방사선검출기의 채널당 계수 데이터를 생성하는 서버와, 서버에 자신의 위치정보를 전송하고 서버로부터 위치정보에 대응되는 지역의 채널당 계수 데이터를 수신하는 휴대용 단말기를 포함할 수 있다.

Description

방재요원 훈련 시스템, 방재요원 훈련용 단말기 및 방재요원 훈련 시스템 운용방법{DISASTER PREVENTER TRAINNING SYSTEM, PORTABLE TERMINAL FOR TRAINNING DISASTER PREVENTER AND METHOD FOR OPERATING DISASTER PREVENTER TRAINNING SYSTEM}
본 발명은 방재요원 훈련 시스템, 방재요원 훈련용 단말기 및 방재요원 훈련 시스템 운용방법에 관한 것이다.
방재요원은 방사선재난, 원전사고 및 핵폭발 등의 이벤트가 일어날 때 현장에 투입되어 방사선검출기로 방사선을 검출하면서 방재작업을 수행할 수 있다. 통상 방사선재난 등의 이벤트가 국민의 생명과 재산에 큰 영향을 주므로, 방재요원은 이러한 이벤트 발생 직후에 능숙한 방재작업을 수행할 수 있도록 항상 숙련될 필요가 있다.
일본 등록특허공보 제5628738호
본 발명의 일 실시 예는, 방재요원의 훈련시 방재요원에게 방재요원의 현재 위치에 대응되는 방사선검출기 계수 데이터를 제공하여 방재요원의 훈련 숙련도를 향상시킬 수 있는 방재요원 훈련 시스템, 방재요원 훈련용 단말기 및 방재요원 훈련 시스템 운용방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템은, 복수의 지역별로 방사선검출기의 채널당 계수 데이터를 생성하는 서버; 및 상기 서버에 자신의 위치정보를 전송하고 상기 서버로부터 상기 위치정보에 대응되는 지역의 채널당 계수 데이터를 수신하는 휴대용 단말기; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련용 단말기는, 서버에 자신의 위치정보를 전송하고 상기 서버로부터 상기 위치정보에 대응되는 지역의 채널당 계수 데이터를 수신하는 통신부; 및 상기 채널당 계수 데이터를 실시간으로 디스플레이하는 디스플레이부; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템 운용방법은, 복수의 지역별로 방사선검출기의 채널당 계수 데이터를 생성하는 단계; 휴대용 단말기로부터 상기 휴대용 단말기의 위치정보를 수신하는 단계; 및 상기 위치정보에 대응되는 지역의 채널당 계수 데이터를 상기 휴대용 단말기로 전송하는 단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템은, 방재요원에게 실제로 방사선검출기를 사용하여 방사선을 검출하는 상황과 유사한 상황을 제공하여 방재요원의 훈련 숙련도를 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템은, 방재요원에게 실제로 방사선재난 등의 이벤트가 발생한 상황과 유사한 상황을 제공하여 방재요원의 훈련 숙련도를 효율적으로 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템은, 방재요원의 방재작업 결과를 평가하거나 방재요원을 통제하여 방재요원의 훈련 숙련도를 효율적으로 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템에 포함되는 서버를 구체적으로 예시하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련용 단말기를 나타낸 도면이다.
도 4는 방사선원항에 따른 방사능 세기 분포도 및 바람장을 예시하는 도면이다.
도 5a는 HPGe 검출기를 이용한 백그라운드 방사선에너지스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 5b는 NaI(T1) 검출기를 이용한 백그라운드 방사선에너지스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 6a는 HPGe 검출기를 이용한 인공방사성핵종들에 의한 방사선에너지스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 6b는 NaI(T1) 검출기를 이용한 인공방사성핵종들에 의한 방사선에너지스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 7a는 HPGe 검출기를 이용한 총 방사선에너지스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 7b는 NaI(T1) 검출기를 이용한 총 방사선에너지스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템 운용방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시 예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템은, 서버(100) 및 휴대용 단말기(200)를 포함하고, 방재요원을 훈련시킬 수 있다.
서버(100)는 복수의 지역별로 방사선검출기의 채널당 계수 데이터를 생성할 수 있다. 즉, 상기 서버(100)는 방재요원이 방사선검출기로 방사선을 검출할 때에 상기 방사선검출기가 채널별로 각각 계수하는 데이터를 추정하여 생성할 수 있다.
여기서, 상기 서버(100)는 전체 지역을 소정의 간격(예: 100m)으로 분할하여 상기 복수의 지역을 소정의 형태(예: 격자 형태)로 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 서버(100)는 넓이가 1km2인 전체 지역을 넓이가 10,000m2인 100개의 지역으로 분할할 수 있다. 동일한 지역 내에서 동일한 채널당 계수 데이터가 방사선검출기에 의해 얻어진다고 가정하면, 상기 서버(100)는 상기 복수의 지역의 개수만큼의 채널당 계수 데이터를 병렬적으로 생성할 수 있다.
또한, 상기 서버(100)는 상기 복수의 지역의 선량률(dose rate)이 높아지는 이벤트의 발생을 모사할 수 있으며, 상기 모사의 결과에 기초한 채널당 계수 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 이벤트는 방사선재난, 원전사고, 핵폭발 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 서버(100)는 서로 다른 종류의 복수의 방사선검출기의 채널당 계수 데이터를 모두 생성할 수 있다. 방사선검출기의 종류에 따라 채널당 계수 데이터의 형태가 다르므로, 상기 서버(100)는 방재요원이 실제로 사용할 방사선검출기에 해당되는 채널당 계수 데이터를 휴대용 단말기(200)로 전송할 수 있다.
한편, 상기 서버(100)는 방재요원의 이동경로정보를 생성할 수 있다. 즉, 상기 서버(100)는 이동경로정보를 휴대용 단말기(200)로 전송하면서 방재요원 훈련 진행 동안에 방재요원을 통제할 수 있다. 여기서, 상기 이동경로정보는 상기 서버(100)의 방사선재난이 발생 모사에 따라 결정될 수 있으며, 소정의 방재요원 훈련 시나리오에 따라 결정될 수도 있다.
휴대용 단말기(200)는 서버(100)에 자신의 위치정보를 전송하고 서버(100)로부터 상기 위치정보에 대응되는 지역의 채널당 계수 데이터를 수신할 수 있다. 이에 따라, 상기 휴대용 단말기(200)를 휴대하는 방재요원은 실제로 방사선검출기를 사용하여 방사선을 검출하는 상황과 유사한 상황을 경험할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템은 방재요원의 방사선 검출과정을 현실적으로 구현하여 방재요원의 숙련도를 효율적으로 향상시킬 수 있다.
수신되는 채널당 계수 데이터가 이벤트의 발생의 모사 결과에 기초한 데이터일 경우, 상기 휴대용 단말기(200)는 상기 휴대용 단말기(200)를 휴대하는 방재요원은 실제로 이벤트가 발생한 상황과 유사한 상황을 경험할 수 있다. 이에 따라, 방재요원의 숙련도는 더욱 향상될 수 있다.
한편, 상기 휴대용 단말기(200)는 통신부(210) 및 디스플레이부(220)로 구분될 수 있다. 상기 통신부(210)와 디스플레이부(220)는 일체형 또는 분리형으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 통신부(210)는 집적회로와 보드를 포함하는 칩 형태로 구현되거나 방재요원이 장착할 수 있는 웨어러블 기기로 구현될 수 있으며, 상기 디스플레이부(220)는 노트북, 테블릿 PC 또는 스마트폰 등으로 구현될 수 있으며, 도 9에 도시된 컴퓨팅 환경으로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템에 포함되는 서버를 구체적으로 예시하는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 서버(100)는 지리정보 처리모듈(110), 방사선원항 설계모듈(120), 기상예보정보 처리모듈(130), 침적량 매핑모듈(140) 및 방사선에너지스펙트럼 산출모듈(150)을 포함할 수 있다.
지리정보 처리모듈(110)은 지리정보를 입력 받아서 방재요원의 훈련 지역의 고도정보 및 토지 피복정보를 산출할 수 있으며, 전체 지역을 복수의 지역으로 분할할 수 있다. 여기서, 상기 지리정보 처리모듈(110)은 상기 고도정보 및 토지 피복정보에 기초하여 유효반경 거리를 산출할 수 있다. 상기 복수의 지역들간의 면적은 상기 유효반경 거리에 따라 달라질 수 있다. 한편, 상기 지리정보는 Google Map과 같은 가시화 지리정보시스템을 포함할 수 있다.
방사선원항(source term) 설계모듈(120)은 방사성핵종 종류 및 방출량을 설계할 수 있다. 예를 들어, 상기 방사선원항 설계모듈(120)은 원전설계정보를 입력 받아서 방사성핵종 종류 및 방출량을 모사할 수 있고, 사용자로부터 방사성핵종 종류 및 방출량을 입력 받을 수 있다. 한편, 상기 방출량의 단위는 방사능(Bq), 방사능농도(Bq/kg, Bq/cm2, Bq/cm3) 또는 %일 수 있다.
기상예보정보 처리모듈(130)은 소정의 기간(예: 72시간)동안의 수치예보자료(NWP)를 입력 받고, 상기 수치예보자료를 WRF(Weather Research and Forecast)와 같은 수치예보모델에 적용하여 소정의 해상도를 가지는 기상예보정보를 생성할 수 있다.
침적량 매핑모듈(140)은 상기 방사성 핵종정보와 상기 기상예보정보를 기초로 복수의 지역별 방사성 핵종 분포도를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 침적량 매핑모듈(140)은 Gaussian-puff 모델을 이용하여 지표면 침적량 및 일정 공간 내 대기 중 방사능 농도를 산출할 수 있으며, 선원항으로부터 거리별 감쇄 등의 계산으로 침적량을 단순화할 수도 있다. 또한, 상기 침적량 매핑모듈(140)은 상기 기상예보정보를 기초로 방사성 핵종 확산도를 생성하고, 상기 방사성 핵종 확산도에 상기 지표면 침적량 및 방사능 농도를 적용하여 복수의 지역별 방사성 핵종 분포도를 생성할 수 있다. 한편, 침적량의 단위는 상기 방출량의 단위와 동일할 수 있다.
방사선에너지스펙트럼 산출모듈(150)은 상기 방사성 핵종 분포도에 기초하여 채널당 계수 데이터 포멧의 방사선에너지스펙트럼을 산출할 수 있다. 여기서, 방사선에너지스펙트럼은 도 5a 내지 도 7b에 도시된 그래프로 표현될 수 있다.
예를 들어, 상기 방사선에너지스펙트럼 산출모듈(150)은 이벤트가 발생되기 전에 실제 방사선검출기(10)에 의해 계수되는 채널당 계수 데이터인 백그라운드 채널당 계수 데이터를 입력 받을 수 있다. 이후, 상기 방사선에너지스펙트럼 산출모듈(150)은 상기 방사성 핵종 분포도에 기초하여 이벤트에 의해 증가하는 채널당 계수 데이터를 산출할 수 있다. 이후, 상기 방사선에너지스펙트럼 산출모듈(150)은 상기 백그라운드 채널당 계수 데이터에 상기 이벤트에 의해 증가하는 채널당 계수 데이터를 가산하여 총 채널당 계수 데이터를 산출할 수 있다. 상기 백그라운드 채널당 계수 데이터 및 총 채널당 계수 데이터는 방사선에너지스펙트럼의 데이터베이스화 데이터로서 상기 방사선에너지스펙트럼 산출모듈(150)에 저장될 수 있다.
한편, 상기 방사선에너지스펙트럼 산출모듈(150)은 하기의 수학식 1에 따라 상기 이벤트에 의해 증가하는 채널당 계수 데이터를 산출할 수 있다. 여기서, cps는 채널당 계수 데이터를 나타내고, 1, 2는 방사성 핵종의 종류를 의미한다.
Figure 112016091388448-pat00001
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련용 단말기를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련용 단말기(200)는, 통신부(210) 및 디스플레이부(220)를 포함할 수 있다.
통신부(210)는 GPS모듈(211), 통신신호 처리모듈(212), 데이터 수집모듈(213) 및 데이터 처리모듈(214)을 포함할 수 있다.
GPS모듈(211)은 GPS를 이용하여 방재요원 훈련용 단말기(200)의 위치정보를 생성할 수 있다.
통신신호 처리모듈(212)은 상기 위치정보를 포함하는 제1 통신신호를 생성하여 서버(100)에 전송하고, 서버(100)로부터 채널당 계수 데이터를 포함하는 제2 통신신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 통신신호는 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식에 따른 통신신호일 수 있다.
데이터 수집모듈(213)은 상기 제2 통신신호로부터 채널당 계수 데이터를 추출할 수 있다.
데이터 처리모듈(214)은 서버(100)로부터 수신되는 채널당 계수 데이터에 대응되는 디스플레이 신호를 생성할 수 있다.
디스플레이부(220)는 HMI모듈(221), 분석모듈(222) 및 계산모듈(223)을 포함할 수 있다.
HMI모듈(221)은 디스플레이 신호에 따라 채널당 계수 데이터를 실시간으로 디스플레이할 수 있다. 또한, 상기 HMI모듈(221)은 입력버튼을 포함하여 방재요원의 핵종별 방사능 값(radioactivity value) 및 선량률 계산을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다.
분석모듈(222)은 핵종별 방사능 값 계산을 위한 효율정보 및 선량률 계산을 위한 환산인자 등의 알고리즘 또는 프로그램을 포함하여 분석 동작을 수행할 수 있다.
계산모듈(223)은 상기 입력버튼의 입력 여부 및 수신되는 채널당 계수 데이터를 기초로 핵종별 방사능 값 및 선량률을 계산할 수 있다.
상기 계산모듈(223)의 계산 결과는 서버(100)로 전송될 수 있다. 이후, 서버(100)는 생성한 채널당 계수 데이터를 기초로 핵종별 방사능 값 및 선량률을 산출하고, 방재요원 훈련용 단말기(200)로부터 수신된 핵종별 방사능 값을 산출한 핵종별 방사능 값과 비교하고, 방재요원 훈련용 단말기(200)로부터 수신된 선량률을 산출한 선량률과 비교할 수 있다. 이에 따라, 서버(100)는 핵종별 방사능 값 비교 결과 또는 선량률 비교 결과를 기초로 방재요원의 숙련도를 평가할 수 있다.
도 4는 방사선원항에 따른 방사능 세기 분포도 및 바람장을 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, GPS 격자 내 색상은 이벤트에 의해 증가하는 채널당 계수 데이터 또는 방사선에너지스펙트럼에 대응되고, 화살표는 바람장을 나타낸다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방재요원 훈련 시스템은 계산된 채널당 계수 데이터 포멧의 방사선에너지스펙트럼을 복수의 지역인 GPS 격자 내에 분포시켜 방사능 세기 분포도를 산출할 수 있다. 상기 방재요원 훈련 시스템은 상기 방사능 세기 분포도를 참조하여 방재요원에게 이동경로정보를 제공할 수 있다.
예를 들어 방재요원이 이벤트에 의한 방사성 핵종들이 거의 분포되지 않은 (1, 1) 위치에 있을 때, 상기 방재요원 훈련 시스템은 백그라운드 채널당 계수 데이터를 방재요원에게 제공할 수 있다. 예를 들어 방재요원이 이벤트에 의한 방사성 핵종들이 분포된 (3, 3) 위치에 있을 때, 상기 방재요원 훈련 시스템은 백그라운드 채널당 계수 데이터에 이벤트에 의해 증가된 채널당 데이터를 합산한 총 채널당 계수 데이터를 방재요원에게 제공할 수 있다.
도 5a는 HPGe 검출기를 이용한 백그라운드 방사선에너지스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 5b는 NaI(T1) 검출기를 이용한 백그라운드 방사선에너지스펙트럼을 나타낸 도면이다.
백그라운드 방사선에너지스펙트럼은 지표면 무한평면 위 1 m 높이에서 HPGe 검출기, NaI(T1) 검출기 또는 LaBr3 검출기를 통해 측정될 수 있다. 여기서, HPGe 검출기는 40 %의 상대효율과 8k 채널(8192 ch)을 가질 수 있으며, NaI(T1) 검출기는 3인치 크기의 센서 크기와 1k 채널(1024 ch)을 가질 수 있다.
백그라운드 방사선에너지스펙트럼내의 백그라운드 채널당 계수 데이터는 하기의 표 1로 정리되어 데이터베이스화 할 수 있다.
Figure 112016091388448-pat00002
도 6a는 HPGe 검출기를 이용한 인공방사성핵종들에 의한 방사선에너지스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 6b는 NaI(T1) 검출기를 이용한 인공방사성핵종들에 의한 방사선에너지스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 6a 및 도 6b의 그래프는 지표면에 Cs-137과 Co-60 인공방사성핵종이 1 Bq/cm2 침적되어있을 때 지상 1 m 높이에서 40 %의 상대효율 및 8k 채널을 가지는 HPGe 검출기 또는 3인치 크기의 센서 크기 및 1k 채널을 가지는 NaI(Tl) 검출기에 의해 측정될 수 있는 이론적인 인공방사성핵종들에 대한 에너지스펙트럼을 나타낸다.
방사선사고 등의 이벤트를 구현하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방재요원 훈련 시스템은 이벤트에 의해 분산되는 인공방사성핵종들에 대한 에너지스펙트럼을 산출할 수 있으며, MCNP 코드 등을 이용한 이론적인 계산을 통해 상기 에너지스펙트럼을 산출할 수 있다. 즉, 상기 방재요원 훈련 시스템은 백그라운드 에너지스펙트럼의 실측조건과 동일하게 모사한 후, 지표면에 인공방사성핵종들이 분포되어 있는 조건에서 백그라운드 측정에 사용된 동일한 검출기 및 조건 등에서 인공방사성핵종들에 의한 에너지스펙트럼을 이론적으로 계산할 수 있다.
상기 방재요원 훈련 시스템은 인공방사성핵종들에 대한 에너지스펙트럼을 이벤트에 의해 증가되는 채널당 계수 데이터로 데이터베이스화 하고, 하기의 표 2로 정리할 수 있다.
Figure 112016091388448-pat00003
도 7a는 HPGe 검출기를 이용한 총 방사선에너지스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 7b는 NaI(T1) 검출기를 이용한 총 방사선에너지스펙트럼을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방재요원 훈련 시스템은 백그라운드 방사선에너지스펙트럼에 인공방사성핵종들에 대한 에너지스펙트럼을 가산하여 총 방사선에너지스펙트럼을 산출하고 총 채널당 계수 데이터로 데이터베이스화 할 수 있다. 상기 총 채널당 계수 데이터는 실제 이벤트가 발생한 상태에서 방재요원이 방사선계측기를 통해 확인할 수 있는 실측 데이터와 유사하다.
한편, 상기 방재요원 훈련 시스템은 도 7a, 도 7b에 도시된 핵종 이외에 I-131, Cs-134, Ru-103, Eu-152, Eu-154 등 여러 핵종들을 추가하여 총 방사선에너지스펙트럼을 산출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 의한 방법을 나타낸 방재요원 훈련 시스템 운용방법을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 방재요원 훈련 시스템 운용방법은, 복수의 지역별로 방사선검출기의 채널당 계수 데이터를 생성하는 단계(S10), 휴대용 단말기로부터 상기 휴대용 단말기의 위치정보를 수신하는 단계(S20) 및 상기 위치정보에 대응되는 지역의 채널당 계수 데이터를 상기 휴대용 단말기로 전송하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.
이하, 방재요원에 대한 가상 환경탐사 훈련의 일 실시 예를 설명한다.
먼저, 방재요원 훈련 시스템은 가상 환경탐사 훈련을 위한 가상사고 원자력시설 및 방사선원항 등의 개요 정보를 방재요원에게 제공할 수 있다.
이후, 방재요원 훈련 시스템은 방재요원별 방사선계측기의 종류 등을 설정할 수 있다. 즉, 상기 방재요원 훈련 시스템은 환경탐사에 주로 사용되는 계측기 및 채널수 등을 지정할 수 있다.
이후, 방재요원 훈련 시스템은 가상 훈련에 대한 시나리오를 작성할 수 있다. 여기서, 상기 시나리오는 GPS 격자 설정, 방사선원항 설계, 대기 기상장 평가 및 지표면 침적량 계산에 따른 맵핑 등을 포함할 수 있다.
이후, 방재요원 훈련 시스템은 복수의 지역별로 방사선검출기의 채널당 계수 데이터를 생성하는 단계(S10)를 수행할 수 있다. 만약 방재요원의 계측기가 방사선에너지스펙트럼을 측정할 수 없는 일반적인 선량률 측정용 GM 계수기 또는 이와 유사한 서베이메타(suvey meter)일 경우, 상기 방재요원 훈련 시스템은 가상의 에너지스펙트럼에서 채널당 계수 데이터에 모두 더한 총 계수 데이터에 따라 방재요원에게 전달되는 알람의 세기를 달리할 수 있다.
이후, 방재요원은 현장에 투입될 수 있다. 상기 방재요원은 실제 방사선계측기를 훈련에 소지하지 않고 휴대용 단말기를 소지할 수 있다.
이후, 방재요원 훈련 시스템은 휴대용 단말기로부터 상기 휴대용 단말기의 위치정보를 수신하는 단계(S20)를 수행하고, 상기 위치정보에 대응되는 지역의 채널당 계수 데이터를 상기 휴대용 단말기로 전송하는 단계(S30)를 수행할 수 있다.
이후, 방재요원은 임의의 시간동안 가상의 에너지스펙트럼을 측정하고, 이를 분석하여 핵종별 방사능 값을 유도할 수 있으며, 필요시 에너지교정 등을 자체적으로 수행하여 숙련도를 높일 수 있다. 여기서, 최종 핵종별 방사능 분석 값은 GPS 격자내 핵종별 침적량에 대응할 수 있다. 한편, 방재요원은 숙련도 함량을 위해 측정된 에너지스펙트럼으로부터 선량률 값을 환산할 수도 있다.
이후, 휴대용 단말기는 측정결과를 운영 서버시스템에 전송할 수 있다.
이후, 방재요원 훈련 시스템은 휴대용 단말기로부터 수신되는 측정결과를 시나리오 상의 침적량과 비교하고 평가할 수 있다.
한편, 방재요원 훈련 시스템은 가상 환경탐사 훈련뿐만 아니라 최대오염지역 찾기 등의 가상현실 기반의 다양한 환경탐사 시뮬레이션 등을 구현할 수도 있다. 게다가, 방재요원 훈련 시스템은 일반적인 사무실 또는 현장에서의 감마핵종분석관련 교육에도 활용할 수 있다. 예를 들어, 교육담당자는 방사선에너지스펙트럼 데이터베이스로부터 가상의 스펙트럼 하나를 인출하고 이를 훈련자 PC의 데이터 수신부에 LAN 또는 TCP/IP 등으로 전송함으로써 달성할 수 있다.
한편, 상기 방재요원 훈련 시스템 운용방법은 도 9에 도시된 컴퓨팅 환경으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로세싱 유닛은 채널당 계수 데이터에 대한 산출 동작을 수행할 수 있으며, 메모리는 방사선에너지스펙트럼 데이터베이스를 저장할 수 있으며, 스토리지는 가상 훈련에 대한 시나리오를 저장할 수 있으며, 입력 디바이스는 GPS 격자 설정, 방사선원항 설계, 대기 기상장 평가 및 지표면 침적량 계산에 따른 맵핑 등의 데이터를 입력 받을 수 있으며, 출력 디바이스는 방재요원 평가결과를 출력할 수 있으며, 통신 접속은 서버와 휴대용 단말기간의 무선통신을 지원할 수 있다.
도 9는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면으로, 상술한 하나 이상의 실시예를 구현하도록 구성된 컴퓨팅 디바이스(1100)를 포함하는 시스템(1000)의 예시를 도시한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일 디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
컴퓨팅 디바이스(1100)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛(1110) 및 메모리(1120)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛(1110)은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 추가적인 스토리지(1130)를 포함할 수 있다. 스토리지(1130)는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 스토리지(1130)에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지(1130)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛(1110)에 의해 실행되기 위해 메모리(1120)에 로딩될 수 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 입력 디바이스(들)(1140) 및 출력 디바이스(들)(1150)을 포함할 수 있다. 여기서, 입력 디바이스(들)(1140)은 예를 들어 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 출력 디바이스(들)(1150)은 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 다른 컴퓨팅 디바이스에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 입력 디바이스(들)(1140) 또는 출력 디바이스(들)(1150)로서 사용할 수도 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 네트워크(1200)을 통하여 다른 디바이스(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1300))와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)(1160)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 접속(들)(1160)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 전송이기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 디바이스(1100)를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(들)(1160)은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다.
상술한 컴퓨팅 디바이스(1100)의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속(PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크에 의해 상호접속될 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 "구성요소", "모듈", "시스템", "인터페이스" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다. 예를 들어, 구성요소는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10: 방사선 검출기
100: 서버
110: 지리정보 처리모듈
120: 방사선원항 설계모듈
130: 기상예보정보 처리모듈
140: 침적량 매핑모듈
150: 방사선에너지스펙트럼 산출모듈
200: 휴대용 단말기
210: 통신부
211: GPS모듈
212: 통신신호 처리모듈
213: 데이터 수집모듈
214: 데이터 처리모듈
220: 디스플레이부
221: HMI모듈
222: 분석모듈
223: 계산모듈

Claims (13)

  1. 복수의 지역별로 방사선검출기의 채널당 계수 데이터를 생성하는 서버; 및
    상기 서버에 자신의 위치정보를 전송하고 상기 서버로부터 상기 위치정보에 대응되는 지역의 채널당 계수 데이터를 수신하는 휴대용 단말기; 를 포함하되,
    상기 휴대용 단말기는,
    상기 서버로부터 수신되는 채널당 계수 데이터를 실시간으로 디스플레이하고, 입력버튼을 포함하는 HMI모듈; 및
    상기 입력버튼의 입력 여부 및 수신되는 채널당 계수 데이터를 기초로 핵종별 방사능 값(radioactivity value) 및 선량률을 계산하는 계산모듈; 을 포함하는 방재요원 훈련 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서버는 상기 복수의 지역의 선량률(dose rate)이 높아지는 이벤트가 발생되기 전의 백그라운드 채널당 계수 데이터에 상기 이벤트에 의해 증가하는 채널당 계수 데이터를 가산하여 상기 방사선검출기의 채널당 계수 데이터를 생성하는 방재요원 훈련 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 백그라운드 채널당 계수 데이터는 상기 방사선검출기에 의해 측정되는 데이터이고,
    상기 이벤트에 의해 증가하는 채널당 계수 데이터는 상기 이벤트에 의해 상기 복수의 지역에 분산되는 방사성 핵종의 모사(simulating)를 통해 산출되는 데이터인 방재요원 훈련 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서버는 상기 이벤트에 의해 분산되는 방사성 핵종정보와 상기 이벤트가 발생될 때의 기상예보정보를 생성하고, 상기 방사성 핵종정보와 상기 기상예보정보를 기초로 방사성 핵종 분포도를 산출하고, 상기 방사성 핵종 분포도에 기초하여 상기 이벤트에 의해 증가하는 채널당 계수 데이터를 산출하는 방재요원 훈련 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 서버는 하기의 수학식:
    Figure 112016091388448-pat00004

    에 따라 상기 이벤트에 의해 증가하는 채널당 계수 데이터를 산출하고,
    상기 수학식에서, cps인공(ch)는 채널당 계수 데이터를 나타내고, []1은 제1 방사성 핵종을 나타내고, []2는 제2 방사성 핵종을 나타내는 핵종별 침적량인 방재요원 훈련 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서버는 서로 다른 종류의 복수의 방사선검출기의 채널당 계수 데이터를 생성하고 상기 휴대용 단말기로부터 방사선검출기의 종류정보를 수신하고, 상기 종류정보에 대응되는 채널당 계수 데이터를 상기 휴대용 단말기로 전송하는 방재요원 훈련 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 휴대용 단말기는,
    상기 위치정보를 생성하는 GPS모듈;
    상기 위치정보를 포함하는 제1 통신신호를 생성하여 상기 서버에 전송하고, 채널당 계수 데이터를 포함하는 제2 통신신호를 수신하는 통신신호 처리모듈; 및
    상기 제2 통신신호로부터 채널당 계수 데이터를 추출하는 데이터 수집모듈; 을 포함하는 방재요원 훈련 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 휴대용 단말기는,
    상기 서버로부터 수신되는 채널당 계수 데이터에 대응되는 디스플레이 신호를 생성하는 데이터 처리모듈; 및
    상기 디스플레이 신호에 따라 채널당 계수 데이터를 실시간으로 디스플레이하는 디스플레이부; 를 더 포함하는 방재요원 훈련 시스템.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 서버는 생성한 채널당 계수 데이터를 기초로 핵종별 방사능 값 및 선량률을 산출하고,
    상기 휴대용 단말기는 계산된 핵종별 방사능 값 및 선량률을 상기 서버로 전송하고,
    상기 서버는 상기 휴대용 단말기로부터 수신된 핵종별 방사능 값을 산출한 핵종별 방사능 값과 비교하고, 상기 휴대용 단말기로부터 수신된 선량률을 산출한 선량률과 비교하는 방재요원 훈련 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 서버는 상기 방재요원의 이동경로정보를 생성하여 상기 휴대용 단말기로 전송하는 방재요원 훈련 시스템.
  12. 서버에 자신의 위치정보를 전송하고 상기 서버로부터 상기 위치정보에 대응되는 지역의 채널당 계수 데이터를 수신하는 통신부;
    상기 채널당 계수 데이터를 실시간으로 디스플레이하는 디스플레이부; 및
    입력버튼의 입력 여부 및 수신되는 채널당 계수 데이터를 기초로 핵종별 방사능 값(radioactivity value) 및 선량률을 계산하는 계산모듈; 을 포함하는 방재요원 훈련용 단말기.
  13. 복수의 지역별로 방사선검출기의 채널당 계수 데이터를 생성하는 단계;
    휴대용 단말기로부터 상기 휴대용 단말기의 위치정보를 수신하는 단계;
    상기 위치정보에 대응되는 지역의 채널당 계수 데이터를 상기 휴대용 단말기로 전송하는 단계;
    서버로부터 수신되는 채널당 계수 데이터를 실시간으로 디스플레이하는 단계; 및
    상기 휴대용 단말기에 포함된 입력버튼의 입력 여부 및 수신되는 채널당 계수 데이터를 기초로 핵종별 방사능 값(radioactivity value) 및 선량률을 계산하는 단계를 포함하는 방재요원 훈련 시스템 운용방법.
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