KR102048804B1 - 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사선량 측정 관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 방사선 사용 지역이나 설비 및 방사선 사용자의 방사선량을 측정하여 안전관리를 위해 블록체인과 연동하여 해당 정보를 필요로 하는 기관에 실시간으로 보고하도록 하는 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 방사선 사용 구역 또는 설비에서 방출되는 방사선량과 개인 피폭 선량 중 적어도 어느 하나 이상을 실시간으로 측정하여 유선 또는 무선으로 전송 가능한 적어도 하나 이상의 방사선량 측정기와; 상기 방사선량 측정기가 전송하는 측정 데이터를 포함한 암호화된 정보를 블록에 기록하고 다수의 블록을 체인형태로 서로 연결하여 기록된 정보의 무결성을 검증하기 위한 복수개의 노드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템{SMART RADIATION MEASUREMENT AND MANAGEMENT SYSTEM USING BLOCK CHAIN}

본 발명은 방사선량 측정 관리 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 방사선 사용 지역이나 설비 및 방사선 사용자의 방사선량을 측정하여 안전관리를 위해 블록체인과 연동하여 해당 정보를 필요로 하는 기관에 실시간으로 보고하도록 하는 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 방사선 사용구역, 사용자 및 설비에서 방사선량을 측정하기 위한 기존 방식으로는 방사선량을 측정하고자 하는 곳에 다수의 방사선 선량계를 설치한 다음 일정 기간 동안 방사선에 노출시킨 후 설치된 방사선 선량계를 수거하여 선량 판독장치에 삽입한 후 선량계의 특성변화를 측정함으로써 선량계에 피폭된 방사선량을 추출하는 것이 있다.

대학, 병원, 관련 기관과 같은 방사선 작업 환경에 노출되는 곳에서는 보다 정밀한 방사선 정보가 필요하고, 이를 위해서 다양한 지역에 설치할 많은 수의 방사선 센서가 요구되고 있다.

그런데, 이러한 직접 접촉방식의 종래 방사선량 측정 방식에 따르면 우선 현장에서 방사선에 피폭된 선량계의 수거 및 측정에 상당한 시간과 비용이 소요된다.

또 한편으로는, 방사선량 정보를 측정하고 관리하는 곳이 현재는 소수의 민간기업에 국한하여 운영되고 있는 이유로, 방사선 선량계, 측정 데이터 등의 관리가 원활하지 못하여 측정 데이터 훼손 위험과 이로 인한 데이터 신뢰성 문제가 있고 선량 측정 결과를 정부기관에 보고하는데 있어서 절차상으로도 용이하지 못한 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0236672호 대한민국 등록특허공보 제10-1328605호

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 방사선 사용 구역 또는 설비, 방사선 사용자(작업자, 환자 등)의 방사선량을 측정하여 별도의 측정업체를 거치지 않고도 안전관리기관에 실시간으로 직접 보고 가능하도록 할 수 있는 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 방사선 사용 구역 또는 설비에서 방출되는 방사선량과 개인 피폭 선량 중 적어도 어느 하나 이상을 실시간으로 측정하여 유선 또는 무선으로 전송 가능한 적어도 하나 이상의 방사선량 측정기와; 상기 방사선량 측정기가 전송하는 측정 데이터를 포함한 암호화된 정보를 블록에 기록하고 다수의 블록을 체인형태로 서로 연결하여 기록된 정보의 무결성을 검증하기 위한 복수개의 노드를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 방사선량 측정기는 방사선량의 개인 피폭 선량 측정, 공간 선량 측정 및 면적 선량 측정 중 적어도 어느 하나 이상을 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 블록은 방사선량 측정기의 측정 데이터가 기록되는 데이터 기록부와, 블록의 암호화를 위한 블록 헤더부와, 블록 헤더부에 블록 해시를 포함하는 데이터가 저장되어 블록간의 체인형태 연결을 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 노드는 네트워크상에 신규 노드의 참여를 승인하기 위한 허가 서비스 노드를 포함하거나, 생성된 블록에 인증 기록을 가능하게 하여 인증 기록된 블록이 네트워크상의 노드가 일정 수 이상 동의하면 기존 블록체인에 연결되는 것을 특징으로 한다.

추가로, 상기 노드는 블록체인의 모든 블록을 저장하기 위한 블록 DB 노드를 포함하거나, 다른 체인을 연결하기 위한 게이트웨이 노드를 포함하거나, 방사선량 측정기의 측정 데이터를 분석하여 방사선 설비의 이상여부를 판단 가능하게 하거나, 방사선 설비가 구비되는 구역의 출입 관리 시스템과 연동 가능한 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템은 방사선량 측정기의 측정 데이터를 실시간으로 관리자 서버에 직접 전송할 수 있음에 따라, 예를 들어 원자력 안전 위원회, 질병관리본부, 원자력 안전 기술원과 같은 관리기관에서 방사선 피폭 정보를 용이하게 확인하거나 이를 빅데이터화할 수 있다.

또한, 블록체인 형태로 방사선량 측정기의 측정 데이터를 기록 및 관리함으로써 관련 데이터의 훼손이나 위변조를 방지를 통해 객관적인 방사선량 측정 데이터의 확보를 가능하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템의 측정 데이터 흐름을 도시한 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템의 측정 데이터 흐름을 도시한 순서도이다.

본 발명은 기본적으로 방사선량 측정기와 복수개의 노드를 포함하여 구성된다.

보다 구체적으로, 본 발명은 방사선 사용 구역 또는 설비에서 방출되는 방사선량과 개인 피폭 선량 중 적어도 어느 하나 이상을 실시간으로 측정하여 유선 또는 무선으로 전송 가능한 적어도 하나 이상의 방사선량 측정기와, 방사선량 측정기가 전송하는 측정 데이터를 포함한 암호화된 정보를 블록에 기록하고 다수의 블록을 체인형태로 서로 연결하여 기록된 정보의 무결성을 검증하기 위한 복수개의 노드를 포함하여 이루어진다.

상기 방사선량 측정기는 방사선량을 의무적으로 측정해야 하는 곳, 예를 들어 방사선을 사용하는 기관, 대학, 병원, 원자력 발전소 등과 같은 곳에서 방출되는 방사선의 피폭량을 측정하기 위한 것으로, 방사선 사용 업계의 종사자나 원전 주변 주민들이 휴대할 수 있는 개인 피폭 선량 측정 타입, 원자력 발전소와 같이 공간 영역에서 측정이 필요한 공간 선량 측정 타입, 병원에서 X-Ray 발생장치 등의 설비에서 면적 단위의 측정이 필요한 면적 선량 측정 타입을 가질 수 있다.

여기서, 상기 방사선량 측정기에 적용 가능한 무선 통신 방식으로는 Wifi, Zigbee, Bluetooth를 포함한 무선 근거리 통신과 CDMA, WCDMA, LTE, 5G 네트워크 방식을 포함한 무선 원거리 통신망 등을 예로 들 수 있다.

참고적으로, 종래 방사선 측정을 위한 열형광 선량계(Thermo-Luminescence Dosimeter)를 사용한 측정 메카니즘을 살펴보면, 선량계를 가슴에 패용하고 국내의 경우 3개월 동안(미국, 일본 1개월) 누적된 방사선량을 측정한 다음, 선량계를 측정업체로 전달하여 별도 판독 장비로 선량계의 방사선량을 측정함으로써 피폭량을 평가하는 과정에 따르며, 선량계에 사용되는 형광체는 LiF, Li₂B₄O₇, CaSO₄ 등의 단결정 내에 Mg, Mn 등의 불순물을 소량 혼합하여 제작되는데, 여기서 열형광 소자를 카드뮴 판이나 ¹⁰B, ⁶Li 등의 얇은 막으로 포장하면 ¹¹³Cd(n, γ)¹¹⁴Cd, ¹⁰B(n, α)⁷Li, ⁶Li(n,α)³H 등의 반응에 따라 방출되는 γ선, α선 등을 통하여 열중성자의 검출이 가능하며 LiF의 경우 ⁶Li를 농축한 소자로 중성자 선량 측정이 가능하다.

상기 노드는 방사선량 측정기의 측정 데이터를 송수신하기 위한 단말기, 서버 등의 통신 가능한 수단을 포괄적으로 의미하는 것으로, 각 병원과 원자력 안전 위원회, 질병관리본부, 원자력 안전 기술원 등의 관리기관에서 운영되는 단말기, 서버 등을 포함하는 것을 예로 들 수 있으며, 이러한 노드를 통해서는 별도의 측정 대행 업체를 거치지 않고서도 방사선량 측정기의 측정 데이터를 포함한 암호화된 블록이 체인형태로 연결되어 방사선량 측정 데이터의 검증 및 확인이 가능해진다.

여기서, 상기 블록은 방사선량 측정기의 측정 데이터가 기록되는 데이터 기록부와 블록의 암호화를 위한 블록 헤더부를 포함하고, 블록 헤더부에 블록 해시를 포함하는 데이터가 저장되어 블록간의 체인형태 연결을 가능하게 한다.

아래에서는 상기 노드의 추가적인 요소 및 기능에 대해 살펴보기로 한다.

1. 네트워크상에 신규 노드의 참여를 승인하기 위한 허가 서비스 노드를 포함

- 각 병원과 원자력 안전 위원회, 질병관리본부, 원자력 안전 기술원 등의 방사선량 측정 관계자들에게만 방사선량 측정 데이터 공유

- 무작위적인 블록 생성 및 데이터 공개 방지

2. 생성된 블록에 인증 기록을 가능하게 하고 인증 기록된 블록은 네트워크상의 노드가 일정 수 이상 동의하면 기존 블록체인에 연결

- 비경쟁적 방법으로 노드 참여자들에 의한 동의를 통해 방사선량 측정 데이터 관리가 이루어지도록 함

3. 블록체인의 모든 블록을 저장하기 위한 블록 DB 노드를 포함

- 복수개의 노드간 블록 분산 저장에 더하여 전체 블록 데이타 관리를 위해 사용

4. 블록 DB 노드에 신규 노드를 연결하기 위한 게이트웨이 노드를 포함

- 필요 시 다른 네트워크와 방사선량 측정 데이터 블록체인 네트워크를 연결하기 위해 사용

5. 방사선량 측정기의 측정 데이터를 분석하여 방사선 사용 지역 또는 설비의 이상 여부 판단

- 방사선량 측정기의 사전에 설정된 기준 데이터와 측정 데이터의 비교 후 오차범위를 벗어날 시에 시청각적인 경고 알람 생성

- 해당 방사선량 측정기를 통해 측정한 지역 또는 설비 추적 후 문제점 파악

6. 방사선량 측정기의 측정 데이터에 기초한 개인별 피폭선량 누적 저장

- 의료기관 같은 곳에서 X-Ray 발생장치 등을 사용하는 종사자나 기타 방사선 노출 지역에서 근무하는 종사자의 경우, 안전관리를 위해 피폭량을 지속적으로 모니터링하여 해당 정보를 저장

7. 방사선 사용 지역 또는 설비가 구비되는 구역의 출입 관리 시스템과 연동

- 방사선량이 급증하는 것으로 확인되면 해당 지역 또는 설비의 출입을 통제

- 선량계 미착용자의 방사선 사용구역의 통제

- 사고 발생 시 방사선 사용 구역의 출입 기록을 통한 역학조사

도 3은 본 발명에 따른 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3을 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 대해 살펴보면, 기본적으로는 방사선 사용 구역 또는 설비에서 방사선량의 개인 피폭 선량계, 공간 선량계, 면적 선량계와 같은 방사선량 측정기를 통해 측정된 데이터를 병원, 원자력 안전 위원회, 질병관리본부, 원자력 안전 기술원 등의 방사선 관련 종사자만이 방사선량 관리 체인 네트워크가 구축된 노드들(노드1, 노드2, 노드3, 노드4)을 통해 방사선량을 확인할 수 있게 된다.

여기서, 방사선량 관리 체인 네트워크, 즉 방사선량 측정 데이터에 대한 블록체인 네트워크와 다른 네트워크를 필요에 따라 연결하기 위해 노드4와 같이 게이트웨이 기능을 하는 노드가 사용될 수 있으며, 이에 따라 다른 체인 네트워크 연결 시에도 방사선량 측정 데이터의 신뢰성 있는 공유가 가능해 질 수 있다.

예로써, 방사선량 관리 체인 네트워크의 대표 노드가 다른 체인과 연결 가능하도록 하여 블록체인의 측정 데이터 신뢰도와 블록체인 연동성을 확보할 수 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본원발명을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

1. 방사선 사용 구역 또는 설비에서 방출되는 방사선량과 개인 피폭 선량 중 적어도 어느 하나 이상을 실시간으로 측정하여 유선 또는 무선으로 전송 가능한 적어도 하나 이상의 방사선량 측정기와;
   상기 방사선량 측정기가 전송하는 측정 데이터를 포함한 암호화된 정보를 블록에 기록하고 다수의 블록을 체인형태로 서로 연결하여 기록된 정보의 무결성을 검증하기 위한 복수개의 노드를 포함하여 이루어지되,
   상기 노드는 네트워크상에 신규 노드의 참여를 승인하기 위한 허가 서비스 노드를 포함하고, 생성된 블록에 인증 기록을 가능하게 하며 인증 기록된 블록은 네트워크상의 노드가 일정 수 이상 동의하면 기존 블록체인에 연결되는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 방사선량 측정기는 방사선량의 개인 피폭 선량 측정, 공간 선량 측정 및 면적 선량 측정 중 적어도 어느 하나 이상을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 블록은 방사선량 측정기의 측정 데이터가 기록되는 데이터 기록부와, 블록의 암호화를 위한 블록 헤더부와, 블록 헤더부에 블록 해시를 포함하는 데이터가 저장되어 블록간의 체인형태 연결을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 노드는 블록체인의 모든 블록을 저장하기 위한 블록 DB 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 노드는 다른 체인을 연결하기 위한 게이트웨이 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 노드는 방사선량 측정기의 측정 데이터를 분석하여 방사선 설비의 이상여부를 판단 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 노드는 방사선 설비가 구비되는 구역의 출입 관리 시스템과 연동 가능한 것을 특징으로 하는 블록체인을 이용한 스마트 방사선량 측정 관리 시스템.
   
   
   
   

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