KR102094213B1 - 수중 방사선 감시 시스템 및 이를 이용한 감시 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템은 바다 또는 하천 인근에 설치되어 해수 또는 담수가 수용되는 수조부, 수조부에 수용된 해수 또는 담수에 함유된 방사선물질로부터 발생되는 방사선을 검출하기 위한 방사선검출부, 수조부에 해수 또는 담수가 유입되거나 수조부에 수용된 해수 또는 담수가 배출되도록 하기 위한 적어도 하나의 펌프모듈이 구비된 급배수부 및 방사선검출부 및 급배수부의 구동을 제어하는 제어부가 포함될 수 있다.

Description

수중 방사선 감시 시스템 및 이를 이용한 감시 방법{THE UNDERWATER RADIATION MONITORING SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING BY THE SYSTEM}
본 발명은 수중 방사선 감시 시스템 및 이를 이용한 감시 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 측정 목적에 따라 실시간 측정 모드 또는 정밀 측정 모드를 선택할 수 있고, 급배수 펌프에 의해 수조부에 해수 또는 담수의 급수 및 배출이 가능하며, 수중 방사선검출부와 공간 방사선검출부를 통해 방사선량률을 동시에 측정할 수 있는 수중 방사선 감시 시스템에 관한 것이다.
원자력 발전 비중이 높아지면서 그에 따른 원전사고도 더욱 잦아지고 원전사고로 인한 피해도 커지고 있다. 최근에 일본에서 후쿠시마 대지진으로 인한 원전사고로 발전소가 침수되어 전원 및 냉각 시스템이 파손되면서 핵연료 융용과 수소 폭발로 이어져 다량의 방사성 물질이 누출되었다.
이렇게 원전사고로 누출된 방사성 물질은 해양에 방류되고 있으며, 방류된 방사성 물질로 인한 오염수가 해류로 인해 국내에 영향을 미칠 가능성이 상존하여 이에 국가적 관심이 높아지고 있다.
상기 방류된 오염수의 검출을 위해 국내의 원자력 관련 기관에서는 수중 방사선(능) 측정을 위한 장비들이 운용되고 있는데, 현장 시료 채취를 통해 실험실로 이동하여 해수를 전처리(pre-processing)한 후, 24시간 내외의 측정 시간을 두고 정밀 측정하는 방법만을 채택하고 있다.
실시간 측정과 관련하여 미국, 독일 등을 중심으로 수중 방사능 감시장비가 운용되고 있는데, 이러한 수중 방사능 감시장비는 해양의 부이(buoy) 또는 방파제 사면 근방의 수중에 설치되어 수중 방사능을 연속적으로 측정할 수 있다. 다만, 이 경우에도 물의 밀도에 따른 방사선 감쇠(attenuation)와 함께 끊임없이 흐르는 해류의 특성으로 인해 검출기에서 오염 물질을 검출해내기 매우 어려운 문제가 있다.
1. 일본 등록특허공보 제3181739호 (등록일자 : 2013.01.30)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 기존의 정밀 측정은 물론, 실시간 방사선 측정에 있어서도 해수 또는 담수를 수조부에 수용하고 급배수부를 통해 해수 또는 담수의 공급 및 배출이 조절되도록 함으로써 해양에 설치된 경우 해류로 발생할 수 있는 오검출의 문제를 해결하도록 하였다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시 예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예로써, 수중 방사선 감시 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템은 바다 또는 하천 인근에 설치되어 해수 또는 담수가 수용되는 수조부, 수조부에 수용된 해수 또는 담수에 함유된 방사선물질로부터 발생되는 방사선을 검출하기 위한 방사선검출부, 수조부에 해수 또는 담수가 유입되거나 수조부에 수용된 해수 또는 담수가 배출되도록 하기 위한 적어도 하나의 펌프모듈이 구비된 급배수부 및 방사선검출부 및 급배수부의 구동을 제어하는 제어부가 포함되고, 방사선검출부는 수조부의 내부에 설치되어 수중의 방사선이 검출되는 수중 방사선검출부 및 수조부의 외부에 설치되어 수조부의 외부의 방사선이 검출되는 공간 방사선검출부가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템의 수조부는 수조부의 하단면에 설치되어, 지각으로부터 방사되는 방사선을 차폐시키기 위한 차폐부 및 수조부의 상단에 설치되어, 수조부에 수용된 해수 또는 담수가 배출가능하도록 마련된 배수구가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템의 방사선검출부는 방사선 스펙트럼을 측정하기 위한 다중파고분석부가 더 포함되어, 핵종별 방사능 농도가 측정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템의 제어부에서는 방사선검출부 및 급배수부를 구동하기 위한 검출 모드가 결정될 수 있고, 검출 모드에는 실시간 검출모드 및 정밀 검출모드가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템의 실시간 검출모드에서는 해수 또는 담수가 수조부로 유입되도록 급배수부의 펌프모듈이 동작되고, 해수 또는 담수는 수조부의 배수구가 개방됨으로써 자연배출되며, 방사선검출부에서 실시간으로 방사선의 농도가 측정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템의 정밀 검출모드에서는 수조부에 수용된 해수 또는 담수가 모두 배출된 후 수조부에 해수 또는 담수가 소정의 양만큼 유입되도록 급배수부의 펌프모듈이 동작되고, 수조부의 배수구는 차단되며, 제어부에 의해 소정의 측정시간만큼 방사선의 농도가 측정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템을 이용한 수중 방사선 감시 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 방법은 (a) 방사선검출부 및 급배수부의 검출모드가 결정되는 단계, (b) 검출모드에 따라 급배수부를 통해서 해수 또는 담수가 수조부에 유입 및 수조부로부터 배출되는 단계, (c) 방사선검출부에서 해수 또는 담수에 함유된 방사선물질로부터 발생되는 방사선이 검출되는 단계가 포함되고, 검출모드에는 실시간 검출모드 및 정밀 검출모드가 포함되며, 수조부는 수조부의 상단에 설치되어 수조부에 수용된 해수 또는 담수가 배출가능하도록 마련된 배수구가 더 포함되고, 방사선검출부는 수조부의 내부에 설치되어 수중의 방사선이 검출되는 수중 방사선검출부 및 수조부의 외부에 설치되어 수조부의 외부의 방사선이 검출되는 공간 방사선검출부가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 방법은 (a) 단계에서 검출모드가 실시간 검출모드로 결정된다면, (b) 단계에서는 수조부에 유입된 해수 또는 담수는 배수구가 개방됨으로써 자연배출되며, (c) 단계에서 방사선검출부에서는 실시간으로 방사선의 농도가 측정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 방법은 (a) 단계에서 검출모드가 정밀 검출모드로 결정된다면, (b) 단계에서는 수조부에 수용된 해수 또는 담수가 모두 배출 및 배수구가 차단된 후, 수조부에 해수 또는 담수가 소정의 양만큼 유입되도록 급배수부가 동작되고, (c) 단계에서는 소정의 측정시간만큼 방사선의 농도가 측정될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예로써, 전술한 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체가 제공될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 수중 방사선검출부 및 공간 방사선검출부를 통해 사용자로 하여금 수중 방사선의 측정 목적 및 상황에 따라 정밀 측정과 실시간 감시를 선택적으로 운용할 수 있다.
또한, 방사선검출부는 다중파고분석부에서 측정된 스펙트럼을 이용하여 다양한 방사성 핵종별 방사능 농도(activity)가 측정될 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템의 방사선검출부를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템의 방사선검출부를 나타낸 블록도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 방법을 나타낸 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 소자를 사이에 두고" 연결되어 있는 경우도 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)을 나타낸 예시도이다.
도 1 및 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 수중 방사선 감시 시스템(10)은 수조부(100), 방사선검출부(200), 급배수부(300) 및 제어부(400)가 포함될 수 있다.
본 발명의 수중 방사선 감시 시스템(10)은 바다 또는 하천 등의 수원(水源)으로부터 소정의 해수 또는 담수를 자동 및 주기적으로 취수하여 수중에 포함된 방사성 물질을 감시하기 위한 것으로서, 취수된 해수 또는 담수의 시료에 대한 방사선의 핵종 및 핵종별 방사능의 농도를 감시할 수 있다.
본 발명의 수중 방사선 감시 시스템(10)에 의해서 수중의 방사선의 감시를 위해서는 감시하고자 하는 수원(Ex. 바다, 하천, 호수, 상수원, 정수장 등) 인근의 현장에 설치될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 해수 또는 담수를 수용하기 위한 수조부(100)는 바다 또는 하천의 인근에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)의 시스템의 수조부(100)는 해수 또는 담수를 수용하기 위한 것으로 도 2에 도시된 바와 같이 원기둥 형태는 물론 상기 수원 인근 현장에 설치하기 적합한 다양한 형태로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 수조부(100)는 수조부(100)의 하단면에 설치되어, 지각으로부터 방사되는 방사선을 차폐시키기 위한 차폐부(110) 및 수조부(100)의 상단에 설치되어, 수조부(100)에 수용된 해수 또는 담수가 배출가능하도록 마련된 배수구가 더 포함될 수 있다. 상기 차폐부(110)는 본 발명에 의한 감시에 있어서, 방사능 검출의 정확성을 높이기 위한 것으로 차폐부(110)는 차폐성능이 있는 물질(Ex. 납(Pb) 등)로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)의 방사선검출부(200)는 수조부(100)에 수용된 해수 또는 담수에 함유된 방사선물질로부터 발생되는 방사선을 검출하기 위한 것으로, 방사선검출부(200)는 수조부(100)의 내부에 설치되어 수중의 방사선이 검출되는 수중 방사선검출부(240) 및 상기 수조부(100)의 외부에 설치되어 상기 수조부(100)의 외부의 방사선이 검출되는 공간 방사선검출부(250)가 포함될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 상기 방사선검출부(200)는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 다만, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 방사선검출부(200)는 예시적인 구조에 해당하므로, 본 발명의 방사선검출부(200)는 수중의 방사선을 검출하기 위한 수중 방사선검출부(240) 및 수조부(100) 외부의 방사선을 검출하기 위한 공간 방사선검출부(250)가 각각 분리되거나 결합하는 구조에는 제한이 없으며, 다양한 구조로 형성될 수 있다. 이하에서는 도 3a 내지 도 3c의 방사선검출부(200)의 구조에 대해 각각 살펴본다.
도 3a는 상기 방사선검출부(200)의 수중 방사선검출부(240)와 공간 방사선검출부(250)가 분리된 구조가 도시되어 있다. 도 3a를 참조하면, 본 발명의 수중 방사선 검출부는 수조부(100)의 최상단에 위치한 수조부덮개부(120)과 결합된 형태로 바닥을 향하여 설치되고, 공간 방사선검출부(250)는 수조부(100)와 분리된 상태로 수조부(100) 외부에 설치될 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 수중 방사선검출부(240)는 수조부(100) 내부에 수용된 해수 또는 담수에 검출부가 담기도록 형성되어 있다. 상기 공간 방사선검출부(250)는 도 3a와 같이 바닥면에 상기 공간 방사선검출부(250)를 지지하기 위한 지지부 및 검출부를 보호하기 위한 덮개부가 더 포함될 수 있다.
도 3b의 본 발명의 방사선검출부(200) 구조를 살펴보면, 수중 방사선검출부(240)와 공간 방사선검출부(250)가 수조부(100)에 결합된 형태로 형성되어 있다. 수중 방사선검출부(240)는 수조부(100)의 바닥면에 고정되고 하늘을 향하도록 형성될 수 있다. 또한, 공간 방사선검출부(250)는 수조부덮개부(120)와 결합된 형태로 형성되어 공간 방사선이 검출될 수 있다.
도 3c에 도시된 본 발명의 방사선검출부(200)는 도 3a에 도시된 공간 방사선검출부(250) 형태가 수조부(100) 외부에 연결부재(125)에 의해서 수조부(100)의 일 측면에 결합된 형태로 형성되어 있다. 즉, 방사선검출부(200)는 수중 방사선검출부(240) 및 공간 방사선검출부(250)가 수조부(100)에 결합되어 일체형으로 형성될 수 있다.
방사선검출부(200)의 검출방식에 있어서, 방사선검출부(200)는 기체충전형 검출방식, 무기 결정형 섬광검출방식, 무기 분말형 섬광검출방식 및 유기 섬광검출방식 등 다양한 검출방식이 사용될 수 있으나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)에서는 무기 결정형 섬광검출방식(Inorganic Crystal Scintillation Detecting)에 따라 이하에서 구체적으로 살펴본다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)의 방사선검출부(200)는 도 4의 방사선검출부(200)를 나타낸 블록도와 같이 방사선 스펙트럼을 측정하기 위한 다중파고분석부(Multichannel Analyzer)가 더 포함되어, 핵종별 방사능 농도가 측정될 수 있다.
도 4를 참조하면, 수중 방사선검출부(240) 및 공간 방사선검출부(250) 각각은 주검출부(210), 보조검출부(220) 및 센서모듈(230)이 포함될 수 있으며, 주검출부(210)는 다중파고분석부(211), PMT 증폭부(212) 및 NaI 검출부(213)가 포함될 수 있다.
즉, NaI 검출부(213)에서 무기 결정형 섬광검출방식에 의해서 방사선이 검출되고, PMT(Photomultiplication Tube) 증폭부에서 광증배관을 이용하여 검출된 출력신호가 증폭되며, 다중파고분석부(211)에서 검출기에 흡수된 에너지에 비례하는 펄스를 크기에 따라 해당 채널에 기록하고 저장되도록 함으로써 측정된 스펙트럼에 따른 다양한 방사성 핵종별 방사능 농도(activity)가 측정될 수 있다.
또한, 보조검출부(220)에는 계수부(Ex. GM Counter)가 포함될 수 있는데, 계수부는 단위 시간당 출력펄스의 계수를 측정하여 NaI 검출부(213)에 의한 출력신호의 신뢰성을 확인하기 위해서 사용될 수 있다.
더불어, 센서모듈(230)은 수중 방사선 감시를 위해 외부환경(Ex. 온도, 습도 등)에 의한 측정결과를 고려하기 위한 것으로, 센서모듈(230)에는 온도센서모듈, 습도센서모듈 등이 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)의 급배수부(300)는 수조부(100)에 해수 또는 담수가 유입되거나 수조부(100)에 수용된 해수 또는 담수가 배출되도록 하기 위한 적어도 하나의 펌프모듈이 구비될 수 있다.
본 발명의 급배수부(300)에 대한 예시적인 형태가 도 2에 도시되어 있는데, 도 2를 참조하면 급배수부(300)는 공급 펌프모듈(310), 배출 펌프모듈(320) 및 조절모듈(330)이 포함될 수 있다. 또한, 상기 급배수부(300)는 상기의 공급 펌프모듈(310), 배출 펌프모듈(320) 및 조절모듈(330)이 수조부(100) 및 수원 등에 연결하기 위한 배관부가 더 포함될 수 있다. 본 발명의 공급 펌프모듈(310)은 인근의 수원(Ex. 바다, 호수, 하천 등)으로부터 해수 또는 담수를 수조부(100)에 공급하기 위한 펌프모듈이 포함될 수 있다. 또한, 배출 펌프모듈(320)은 수조부(100)에 수용된 해수 또는 담수를 다시 인근의 수원으로 배출되도록 하거나 별도의 시료저장부로 유입되도록 할 수 있다. 상기의 조절모듈(330)은 후술하는 본 발명의 제어부(400)에 의해서 자동으로 조절되거나 사용자에 의해서 공급 및 배출을 수동으로 조절하기 위한 것으로, 도 2와 같이 공급 펌프모듈(310) 및 배출 펌프모듈(320)과 상호 연결되도록 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)의 제어부(400)는 방사선검출부(200) 및 급배수부(300)의 구동을 제어할 수 있다. 이외에도 도 1에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는 본 발명인 수중 방사선 감시 시스템(10)의 전반적인 동작을 제어한다. 즉, 수조부(100), 방사선검출부(200), 급배수부(300), 전원부(500), 통신부(600)가 제어부(400)를 통해 연결되어 각 구성요소들 중 적어도 일부가 제어될 수 있다. 이에 더하여, 제어부(400)에서는 수중 방사선 감시 시스템(10)의 동작을 위하여 수중 방사선 감시 시스템(10)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상이 서로 조합하여 동작될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제어부(400)에 의한 방사선검출부(200) 및 급배수부(300)의 구동제어에 관하여 구체적으로 살펴본다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)의 제어부(400)는 방사선검출부(200)에서 시료를 측정하기 위한 측정주기, 측정량 등을 조절할 수 있는데, 이를 위해 급배수부(300)의 시료 공급방식이 제어될 수 있다. 즉, 제어부(400)에서는 방사선검출부(200) 및 급배수부(300)를 구동하기 위한 검출 모드가 결정될 수 있는데, 검출 모드에는 실시간 검출모드 및 정밀 검출모드가 포함될 수 있다. 이외에도 검출 목적에 맞는 다양한 검출모드가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)의 실시간 검출모드에서는 해수 또는 담수가 수조부(100)로 유입되도록 급배수부(300)의 펌프모듈이 동작되고, 해수 또는 담수는 수조부(100)의 배수구가 개방됨으로써 자연배출되며, 방사선검출부(200)에서 실시간으로 방사선의 농도가 측정될 수 있다. 즉, 실시간 검출모드에서는 제어부(400)가 급배수부(300)의 공급 펌프모듈(310)을 통해 공급주기 및 공급량을 조절함으로써 실시간으로 방사선이 검출될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)의 정밀 검출모드에서는 수조부(100)에 수용된 해수 또는 담수가 모두 배출된 후 수조부(100)에 해수 또는 담수가 소정의 양만큼 유입되도록 급배수부(300)의 펌프모듈이 동작되고, 수조부(100)의 배수구는 차단되며, 제어부(400)에 의해 소정의 측정시간만큼 방사선의 농도가 측정될 수 있다. 상기 소정의 측정시간은 측정 목적에 따라 사용자에 의해서 다양한 시간으로 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 수중 방사선 감시 시스템(10)의 제어부(400)는 수중 방사선검출부(240) 및 공간 방사선검출부(250)에 의해 측정된 수중 방사선과 공간 방사선의 비율에 의해 해수 또는 담수에 의한 감쇠계수(attenuation rate)가 계산될 수 있다. 수중 방사선검출부(240) 및 공간 방사선검출부(250)는 상기에서 계산된 감쇠계수에 기초하여 교정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)은 구조부가 더 포함될 수 있다. 상기 구조부는 본 발명의 수조부(100), 방사선검출부(200), 급배수부(300) 및 제어부(400)가 상기 구조부 내에 위치하도록 할 수 있다. 본 발명의 구조부의 기하학적 특성에 의해서 방사선검출부(200)에 입사되는 광자의 양과 검출특성이 달라질 수 있으므로 방사선검출부(200)는 상기 구조부의 기하학적 특성을 반영(Ex. 몬테카를로 시뮬레이션 등)함으로써 에너지 대역 별로 계수가 검출될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)의 전원부(500)는 태양광 발전설비가 구비될 수 있고, 방사선 검출 결과를 알리기 위한 출력부가 더 포함될 수 있다. 더불어, 본 발명의 통신부(600)에는 상기 방사선 검출결과를 사용자 디바이스 또는 다른 장치와의 통신모듈이 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 시스템(10)을 이용한 수중 방사선 감시 방법이 제공될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 방법은 (a) 방사선검출부(200) 및 급배수부(300)의 검출모드가 결정되는 단계(S100), (b) 검출모드에 따라 급배수부(300)를 통해서 해수 또는 담수가 수조부(100)에 유입 및 수조부(100)로부터 배출되는 단계(S200), (c) 방사선검출부(200)에서 해수 또는 담수에 함유된 방사선물질로부터 발생되는 방사선이 검출되는 단계(S300)가 포함되고, 검출모드에는 실시간 검출모드 및 정밀 검출모드가 포함되며, 수조부(100)는 수조부(100)의 상단에 설치되어 수조부(100)에 수용된 해수 또는 담수가 배출가능하도록 마련된 배수구가 더 포함되고, 방사선검출부(200)는 수조부(100)의 내부에 설치되어 수중의 방사선이 검출되는 수중 방사선검출부(240) 및 수조부(100)의 외부에 설치되어 수조부(100)의 외부의 방사선이 검출되는 공간 방사선검출부(250)가 포함될 수 있다.
도 6은 본 발명의 구체적 검출 모드에 따른 수중 방사선 감시 방법을 나타낸 순서도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중 방사선 감시 방법은 (a) 단계에서 검출모드가 실시간 검출모드로 결정(S110)된다면, (b) 단계에서는 수조부(100)에 유입된 해수 또는 담수는 배수구가 개방됨으로써 자연배출(S210)되며, (c) 단계에서 방사선검출부(200)에서는 실시간으로 방사선의 농도가 측정(S310)될 수 있다. 또한, (a) 단계에서 검출모드가 정밀 검출모드로 결정(S120)된다면, (b) 단계에서는 수조부(100)에 수용된 해수 또는 담수가 모두 배출 및 배수구가 차단된 후, 수조부(100)에 해수 또는 담수가 소정의 양만큼 유입되도록 급배수부(300)가 동작(S220)되고, (c) 단계에서는 소정의 측정시간만큼 방사선의 농도가 측정(S320)될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예로써, 전술한 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체가 제공될 수 있다.
또한, 전술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 프로그램이나 코드를 기록하는 기록 매체는, 반송파(carrier waves)나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 수중 방사선 감시 시스템 100 : 수조부
110 : 차폐부 120 : 수조부덮개부
125 : 연결부재 200 : 방사선검출부
210 : 주검출부 211 : 다중파고분석부
212 : PMT 증폭부 213 : NaI 검출부
220 : 보조검출부 230 : 센서모듈
240 : 수중 방사선검출부 250 : 공간 방사선검출부
300 : 급배수부 310 : 공급 펌프모듈
320 : 배출 펌프모듈 330 : 조절모듈
400 : 제어부 500 : 전원부
600 : 통신부

Claims (10)

  1. 수중 방사선 감시 시스템에 있어서,
    바다 또는 하천 인근에 설치되어 해수 또는 담수가 수용되는 수조부;
    상기 수조부에 수용된 해수 또는 담수에 함유된 방사선물질로부터 발생되는 방사선을 검출하기 위한 방사선검출부;
    상기 수조부에 상기 해수 또는 담수가 유입되거나 상기 수조부에 수용된 해수 또는 담수가 배출되도록 하기 위한 적어도 하나의 펌프모듈이 구비된 급배수부; 및
    상기 방사선검출부 및 급배수부의 구동을 제어하는 제어부;가 포함되고,
    상기 방사선검출부는 상기 수조부의 내부에 설치되어 수중의 방사선이 검출되는 수중 방사선검출부 및 상기 수조부의 외부에 설치되어 상기 수조부의 외부의 방사선이 검출되는 공간 방사선검출부가 포함되며,
    상기 제어부는 상기 수중 방사선검출부에 의해 측정된 수중 방사선과 상기 공간 방사선검출부에 의해 측정된 공간 방사선의 비율을 기초로 상기 해수 또는 담수에 의한 감쇠계수(attenuation rate)를 계산하고,
    상기 수중 방사선검출부 및 공간 방사선검출부는 상기 감쇠계수에 기초하여 교정되는 것을 특징으로 하는 수중 방사선 감시 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수조부는
    상기 수조부의 하단면에 설치되어, 지각으로부터 방사되는 방사선을 차폐시키기 위한 차폐부; 및
    상기 수조부의 상단에 설치되어, 상기 수조부에 수용된 해수 또는 담수가 배출가능하도록 마련된 배수구;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 수중 방사선 감시 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사선검출부는 방사선 스펙트럼을 측정하기 위한 다중파고분석부가 더 포함되어, 핵종별 방사능 농도가 측정되는 것을 특징으로 하는 수중 방사선 감시 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부에서는 상기 방사선검출부 및 급배수부를 구동하기 위한 검출 모드가 결정될 수 있고,
    상기 검출 모드에는 실시간 검출모드 및 정밀 검출모드가 포함되는 것을 특징으로 하는 수중 방사선 감시 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 실시간 검출모드에서는 상기 해수 또는 담수가 상기 수조부로 유입되도록 상기 급배수부의 펌프모듈이 동작되고, 상기 해수 또는 담수는 상기 수조부의 배수구가 개방됨으로써 자연배출되며, 상기 방사선검출부에서 실시간으로 상기 방사선의 농도가 측정되는 것을 특징으로 하는 수중 방사선 감시 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 정밀 검출모드에서는 상기 수조부에 수용된 해수 또는 담수가 모두 배출된 후 상기 수조부에 상기 해수 또는 담수가 소정의 양만큼 유입되도록 상기 급배수부의 펌프모듈이 동작되고, 상기 수조부의 배수구는 차단되며, 상기 제어부에 의해 소정의 측정시간만큼 상기 방사선의 농도가 측정되는 것을 특징으로 하는 수중 방사선 감시 시스템.
  7. 수중 방사선 감시 시스템을 이용한 수중 방사선 감시 방법에 있어서,
    (a) 방사선검출부 및 급배수부의 검출모드가 결정되는 단계;
    (b) 상기 검출모드에 따라 상기 급배수부를 통해서 해수 또는 담수가 수조부에 유입 및 상기 수조부로부터 배출되는 단계;
    (c) 상기 방사선검출부에서 상기 해수 또는 담수에 함유된 방사선물질로부터 발생되는 방사선이 검출되는 단계;가 포함되고,
    상기 검출모드에는 실시간 검출모드 및 정밀 검출모드가 포함되며,
    상기 수조부는 상기 수조부의 상단에 설치되어 상기 수조부에 수용된 해수 또는 담수가 배출가능하도록 마련된 배수구가 더 포함되고,
    상기 방사선검출부는 상기 수조부의 내부에 설치되어 수중의 방사선이 검출되는 수중 방사선검출부 및 상기 수조부의 외부에 설치되어 상기 수조부의 외부의 방사선이 검출되는 공간 방사선검출부가 포함되며,
    상기 방사선검출부 및 급배수부의 구동을 제어하는 제어부는 상기 수중 방사선검출부에 의해 측정된 수중 방사선과 상기 공간 방사선검출부에 의해 측정된 공간 방사선의 비율을 기초로 상기 해수 또는 담수에 의한 감쇠계수(attenuation rate)를 계산하고,
    상기 수중 방사선검출부 및 공간 방사선검출부는 상기 감쇠계수에 기초하여 교정되는 것을 특징으로 하는 수중 방사선 감시 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 검출모드가 상기 실시간 검출모드로 결정된다면,
    상기 (b) 단계에서는 상기 수조부에 유입된 해수 또는 담수는 상기 배수구가 개방됨으로써 자연배출되며,
    상기 (c) 단계에서 상기 방사선검출부에서는 실시간으로 상기 방사선의 농도가 측정되는 것을 특징으로 하는 수중 방사선 감시 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 상기 검출모드가 상기 정밀 검출모드로 결정된다면,
    상기 (b) 단계에서는 상기 수조부에 수용된 해수 또는 담수가 모두 배출 및 상기 배수구가 차단된 후, 상기 수조부에 상기 해수 또는 담수가 소정의 양만큼 유입되도록 상기 급배수부가 동작되고,
    상기 (c) 단계에서는 소정의 측정시간만큼 상기 방사선의 농도가 측정되는 것을 특징으로 하는 수중 방사선 감시 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
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