KR102196661B1 - Scanner system and nuclear power plant dismantling system having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수중이면서, 고방사성 환경에서 사용되는 스캐너 시스템 및 이를 구비하는 원전 해체 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a scanner system used in an underwater and highly radioactive environment, and a nuclear power plant dismantling system having the same.
광삼각법 기반의 일반 산업용 3차원 스캐너는 비교적 원거리에서 정밀도가 높다는 장점 때문에 원자력시설 핵심설비 해체 분야에 적합한 것으로 평가된다. 하지만, 이러한 3차원 스캐너는 몇가지의 단점을 가지고 있다.The general industrial 3D scanner based on the optical triangulation method is evaluated to be suitable for the field of dismantling core facilities of nuclear facilities because of its advantage of high precision at a relatively long distance. However, this 3D scanner has several disadvantages.
먼저, 3차원 스캐너를 수중에서 동작시킬 경우, 빛이 공기중에서 물로 진행할 때 발생하는 굴절 현상으로 인해 스캔 데이터에 왜곡이 발생하고, 스캔 대상물의 실제 위치 보다 가까워지는 문제가 있다. 또한, 광삼각법 기반의 3차원 스캐너에 적용된 카메라에 구비되는 촬영소자는 방사선에 취약하여, 고방사성 구조물의 해체 작업에 장기간 투입시켜 사용하기에는 문제가 있다. 마지막으로, 원전 해제 작업 시, 수중에서 레이저 절단과 같이 분진이 발생하는 절단 공법을 사용하는 경우 발생된 분진이 3차원 스캐너의 카메라 또는 광원 앞에 설치된 방수용 창문에 달라 붙어 투명한 방수용 창문이 오염된다는 문제를 갖는다.First, when the 3D scanner is operated underwater, there is a problem in that the scan data is distorted due to refraction that occurs when light travels from the air to the water, and becomes closer than the actual position of the object to be scanned. In addition, the imaging device provided in the camera applied to the three-dimensional scanner based on the optical triangulation method is vulnerable to radiation, and thus, there is a problem in using it for a long period of time for dismantling a highly radioactive structure. Finally, when using a cutting method that generates dust, such as laser cutting in water, when decommissioning a nuclear power plant, the generated dust adheres to the waterproof window installed in front of the camera or the light source of the 3D scanner and contaminates the transparent waterproof window. Have.
따라서, 수중이면서, 고방사성 환경이고, 또한 분진 발생이 빈번하게 이루어지는 작업 환경에서 그 기능을 안정적으로 수행할 수 있는 3차원 스캐너 시스템의 개발이 고려될 수 있다.Accordingly, development of a 3D scanner system capable of stably performing its function in an underwater, highly radioactive environment, and a work environment in which dust is frequently generated can be considered.
본 발명의 일 목적은, 빛의 굴절 현상이 발생하는 수중이면서, 고방사성 환경이고, 분진이 발생되는 작업 환경에서도 안정적으로 기능들을 수행할 수 있는 스캐너 시스템을 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to provide a scanner system capable of stably performing functions in an underwater, highly radioactive environment in which light refraction occurs, and in a work environment in which dust is generated.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 스캐너 시스템은, 내부에 밀폐된 수용공간을 구비하는 하우징; 상기 수용공간 내에 배치되고, 스캔 대상물로부터 반사되어 들어오는 광을 수신하여 상기 스캔 대상물의 형태정보를 획득하도록 이루어지는 스캐너; 방사능 물질로부터 상기 스캐너의 적어도 일부를 가로막도록 배치되어, 상기 스캐너에 미치는 방사선의 작용을 차단하는 차폐부; 상기 하우징의 일부에 형성되어, 상기 광이 상기 하우징 내부로 들어오는 경로를 제공하고, 제1 방향을 향하도록 배치되는 윈도우; 및 상기 윈도우를 통과하여 들어오는 상기 광의 경로상에 배치되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 광의 경로를 전환시키는 거울을 포함하고, 상기 스캐너의 렌즈는 상기 제2 방향을 향하도록 배치되어, 상기 거울로부터 반사되어 들어오는 상기 광을 수신하도록 이루어진다.In order to achieve such a problem of the present invention, the scanner system of the present invention comprises: a housing having an accommodation space sealed therein; A scanner disposed in the receiving space and configured to receive light reflected from the object to be scanned to obtain shape information of the object to be scanned; A shielding unit disposed to block at least a portion of the scanner from a radioactive material, and blocking an action of radiation on the scanner; A window formed in a part of the housing, providing a path for the light to enter the housing, and arranged to face a first direction; And a mirror disposed on the path of the light entering through the window and changing the path of the light in a second direction crossing the first direction, and the lens of the scanner is disposed to face the second direction. Thus, it is configured to receive the light reflected from the mirror.
상기 스캐너 시스템은, 상기 윈도우로 들어오는 상기 광을 발산시켜 상기 광의 경로상의 수중으로 인해 발생하는 상기 광의 굴절 현상에 의한 왜곡을 제거하도록, 상기 하우징의 내부를 향하는 상기 윈도우의 후면은, 가장자리에 비하여 중앙부가 오목한 형태를 갖도록 이루어지고, 상기 하우징의 외부로 노출되는 상기 윈도우의 전면은, 평평한 형태를 갖도록 이루어질 수 있다.The scanner system, the rear side of the window facing the inside of the housing, compared to the edge of the center portion, so as to emit the light entering the window to remove distortion caused by the refraction of the light caused by water in the path Is made to have a concave shape, and the front surface of the window exposed to the outside of the housing may be made to have a flat shape.
상기 스캐너 시스템은 제어부를 더 포함하고, 상기 윈도우는, 상기 제1 방향상에서 상기 거울로부터 멀어지거나 가까워지도록 이동 가능하게 구성되며, 상기 제어부는, 상기 광의 경로상에 존재하는 매질의 굴절률에 근거하여, 상기 윈도우를 이동시켜 상기 윈도우와 상기 거울 간 이격거리를 조절하도록 이루어질 수 있다.The scanner system further includes a control unit, the window is configured to be movable to move away from or close to the mirror in the first direction, and the control unit is based on a refractive index of a medium existing in the path of the light, The window may be moved to adjust a separation distance between the window and the mirror.
상기 스캐너 시스템은, 상기 하우징의 외부로 노출되는 상기 윈도우의 전면에 인접하게 배치되고, 상기 윈도우의 전면에 존재하는 이물질을 제거하도록 이루어지는 이물질 제거부를 더 포함할 수 있다.The scanner system may further include a foreign material removing unit disposed adjacent to a front surface of the window exposed to the outside of the housing, and configured to remove foreign substances present on the front surface of the window.
상기 이물질 제거부는, 일 방향으로 연장 형성되며, 상기 윈도우의 전면과 접한 상태에서 일축을 중심으로 좌우 회전되어, 상기 윈도우의 전면에 존재하는 이물질을 닦아내도록 이루어지는 블레이드; 및 상기 블레이드의 일단부에 연결되어 상기 블레이드를 좌우 회전시키는 구동부를 구비할 수 있다.The foreign material removing unit may include a blade extending in one direction and rotating left and right around an axis in a state in contact with the front surface of the window, and configured to wipe off the foreign material existing on the front surface of the window; And a driving part connected to one end of the blade to rotate the blade left and right.
상기 차폐부는, 상기 하우징의 외부에 형성되고, 상기 방사능 물질로부터 상기 윈도우를 제외한 상기 하우징의 전부를 가로막도록 배치될 수 있다.The shielding part may be formed outside the housing and may be disposed to block all of the housing except the window from the radioactive material.
상기 하우징은, 방사선의 차폐(shielding)가 가능한 물질을 포함하도록 이루어질 수 있다.The housing may be made of a material capable of shielding radiation.
상기 제2 방향은 상기 방사능 물질을 제외한 다른 영역을 향하도록 이루어질 수 있다.The second direction may be directed toward a region other than the radioactive material.
또한, 상기한 과제를 실현하기 위하여, 본 발명은 내부에 밀폐된 수용공간을 구비하는 하우징; 상기 수용공간 내에 배치되고, 스캔 대상물로부터 반사되어 들어오는 광을 수신하여 상기 스캔 대상물의 형태정보를 획득하도록 이루어지는 스캐너; 상기 하우징의 일부에 형성되어, 상기 광이 상기 하우징 내부로 들어오는 경로를 제공하고, 제1 방향을 향하도록 배치되는 윈도우; 및 상기 윈도우를 통과하여 들어오는 상기 광의 경로상에 배치되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 광의 경로를 전환시키는 거울을 포함하고, 상기 스캐너의 렌즈는 상기 제2 방향을 향하도록 배치되어, 상기 거울로부터 반사되어 들어오는 상기 광을 수신하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스캐너 시스템을 제안한다.In addition, in order to realize the above object, the present invention includes a housing having an accommodation space sealed therein; A scanner disposed in the receiving space and configured to receive light reflected from the object to be scanned to obtain shape information of the object to be scanned; A window formed in a part of the housing, providing a path for the light to enter the housing, and arranged to face a first direction; And a mirror disposed on the path of the light entering through the window and changing the path of the light in a second direction crossing the first direction, and the lens of the scanner is disposed to face the second direction. Thus, it proposes a scanner system, characterized in that configured to receive the light reflected from the mirror.
상기 스캐너 시스템은, 상기 윈도우로 들어오는 상기 광을 발산시켜 수중에서 발생하는 상기 광의 굴절 현상으로 인한 왜곡을 제거하도록, 상기 하우징의 내부를 향하는 상기 윈도우의 후면은, 가장자리에 비하여 중앙부가 오목한 형태를 갖도록 이루어지고, 상기 하우징의 외부로 노출되는 상기 윈도우의 전면은, 평평한 형태를 갖도록 이루어질 수 있다.The scanner system is configured such that the rear side of the window facing the inside of the housing has a concave shape compared to the edge so as to emit the light entering the window to remove distortion due to the refraction of the light occurring underwater. It is made, and the front surface of the window exposed to the outside of the housing may be formed to have a flat shape.
한편, 상기한 과제를 실현하기 위하여, 본 발명은 원전; 및 상기 원전의 해체 시, 상기 원전의 해체 대상이 되는 스캔 대상물과 일정 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어 상기 스캔 대상물에 대한 형태정보를 획득하도록 이루어지고, 상기 제1항 및 제9항 중 어느 하나에 따르는 스캐너 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 원전 해체 시스템을 제안한다.On the other hand, in order to realize the above problems, the present invention is a nuclear power plant; And when the nuclear power plant is dismantled, it is disposed at a location separated by a predetermined distance from the scan object to be dismantled of the nuclear power plant to obtain shape information of the scan object, and the It proposes a nuclear power plant dismantling system, characterized in that it includes the following scanner system.
본 발명에 의하면, 스캐너가 방사선의 작용을 차단하는 차폐부에 의해 가려지게 배치되어 고방사성 환경으로부터 안전하게 보호되고, 윈도우와 거울로 마련된 광의 경로를 통하여 왜곡되는 현상 없이 높은 품질의 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 아울러, 이물질 제거부에 의해 평평한 형태를 가지는 윈도우의 전면에 존재하는 분진 등의 이물질의 제거가 용이하게 이루어질 수 있다. 결과적으로 고방사능의 수중이면서 분진이 빈번하게 발생하는 작업 환경에서도 스캐너를 통한 대상물의 스캔 작업이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.According to the present invention, the scanner is disposed to be covered by a shield that blocks the action of radiation, so that it is securely protected from a high-radiation environment, and high-quality scan data can be obtained without distortion through the light path provided by windows and mirrors. I can. In addition, foreign matter such as dust existing in the front of the window having a flat shape can be easily removed by the foreign matter removing unit. As a result, even in a high-radiation underwater work environment where dust is frequently generated, scanning of the object through the scanner can be performed more stably.
또한, 윈도우는, 후면이 가장자리에 비하여 중앙부가 오목한 형태를 취하도록 이루어져, 광의 경로상의 수중으로 인해 발생하는 광의 굴절 현상에 의한 스캔 데이터의 왜곡을 제거할 수 있다.In addition, the window is configured such that the rear surface is concave in the center portion compared to the edge, so that distortion of the scan data due to the refraction of light occurring due to water in the light path can be removed.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 스캐너 시스템을 보인 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 윈도우 부분을 확대하여 보인 개념도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는, 도 1에 도시된 윈도우에 의해 광의 경로상의 수중으로 인해 발생하는 광의 굴절 현상에 의한 왜곡이 해소되는 특징을 비교하여 설명하기 위한 도면들이다.1 is a conceptual diagram showing a scanner system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram showing an enlarged portion of the window shown in FIG. 1.
3A, 3B, and 3C are diagrams for comparing and explaining features in which distortion caused by refraction of light occurring due to water in the light path is eliminated by the window shown in FIG. 1.
이하, 본 발명에 관련된 스캐너 시스템 및 이를 구비하는 원전 해체 시스템에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, a scanner system according to the present invention and a nuclear power plant dismantling system having the same will be described in more detail with reference to the drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are assigned to the same and similar configurations even in different embodiments, and the description is replaced with the first description. Singular expressions used in the present specification include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 스캐너 시스템을 보인 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 윈도우 부분을 확대하여 보인 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a scanner system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram showing an enlarged view of a window portion shown in FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 스캐너 시스템(100)은, 하우징(110), 스캐너(120), 차폐부(130), 윈도우(140) 및 거울(150)을 포함한다.1 and 2, the
하우징(110)은, 내부에 밀폐된 수용공간(111)을 구비하도록 이루어진다. 상기 수용공간(111)은 방수 기능을 가질 수 있다. 또한, 상기 수용공간(111) 내에는 후술할 스캐너(120)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 하우징(110)은, 방사선의 차폐(shielding)가 가능한 물질을 포함하도록 이루어질 수 있다. 상기 차폐가 가능한 물질은 예를 들어, 콘크리트, 납, 철, 파라핀일 수 있다.The
스캐너(120)는, 상기 수용공간(111) 내에 배치되고, 스캔 대상물(10)물로부터 반사되어 들어오는 광을 수신하여 상기 스캔 대상물(10)의 형태정보를 획득하도록 이루어진다. 상기 스캐너(120)는, 광 삼각법 기반의 3차원 레이저 스캐너로 이루어질 수 있다. 상기 광 삼각법 기반의 3차원 레이저 스캐너는, 스캔 대상물(10)로 레이저를 조사하고 스캔 대상물(10)로부터 반사되어 돌아오는 광을 수신하는 방식으로 스캔이 이루어질 수 있다. 이를 위하여, 스캐너(120)는 스캔 대상물(10)로 레이저를 조사하는 광원부(180)를 구비할 수 있다. 상기 광 삼각법 기반의 3차원 레이저 스캐너는, 스캐너(120)와 광원부(180) 사이의 거리 및 각도와, 스캐너(120)의 화각 내에서 수신 광선이 스캐너(120)에 구비되는 촬영소자(CCD)의 상대적인 위치에 따라 깊이(depth)의 차이를 산출할 수 있다.The
한편, 스캐너(120)는, 외관을 형성하는 케이스(121)와, 후술할 거울(150)로부터 반사되어 들어오는 광을 상기 케이스(121) 내부로 통과시키는 렌즈(122)와, 상기 스캐너 시스템(100)의 동작을 제어하는 제어부(160)와 스캐너(120)를 전기적으로 연결시키는 커넥터(123)를 구비할 수 있다. 상기 케이스(121)의 내부에는 촬영소자(CCD,미도시)가 배치될 수 있다. 상기 촬영소자는 빛을 전하로 변환시켜 화상을 만드는 센서를 의미한다. 또한, 상기 케이스(121)는 방사선의 차폐(shielding)가 가능한 물질을 포함하도록 이루어질 수 있다. 상기 차폐가 가능한 물질은 예를 들어, 콘크리트, 납, 철, 파라핀일 수 있다.Meanwhile, the
차폐부(130)는 방사능 물질로부터 상기 스캐너(120)의 적어도 일부를 가로막도록 배치되어, 상기 스캐너(120)에 미치는 방사선(R)의 작용을 차단하도록 이루어진다. 상기 방사능 물질은 예를 들어, 상기 스캔 대상물(10)일 수 있다. 상기 차폐부(130)는 예를 들어, 콘크리트, 납, 철, 파라핀을 포함하도록 이루어질 수 있다. 또한, 상기 차폐부(130)는, 상기 하우징(110)의 외부에 형성되고, 상기 방사능 물질로부터 상기 윈도우(140)를 제외한 하우징(110)의 전부를 가로막도록 배치될 수 있다. 한편, 본 발명의 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 차폐부(130)는 하우징(110)의 외부가 아닌 하우징(110)의 내부에 배치될 수도 있다.The
윈도우(140)는 상기 하우징(110)의 일부에 형성되어, 상기 광이 하우징(110) 내부로 들어오는 경로를 제공하고, 제1 방향(W1)을 향하도록 배치될 수 있다. 상기 제1 방향(W1)은 예를 들어, 상기 스캔 대상물(10)을 향하는 방향일 수 있다.The
거울(150)은 상기 윈도우(140)를 통과하여 들어오는 상기 광의 경로상에 배치되고, 상기 제1 방향(W1)과 교차하는 제2 방향(W2)으로 상기 광의 경로를 전환시키도록 이루어질 수 있다. 도 1에서는 상기 제1 방향(W1)과 상기 제2 방향(W2)이 서로 직교하는 것으로 도시되었으나, 이는 상기 제1 및 제2 방향(W1,W2)이 서로 교차하는 일예를 도시한 것으로, 제1 및 제2 방향(W1,W2)은 서로 직교하지 않고 교차 가능한 각도를 이루도록 구성될 수도 있다.The
여기서, 상기 스케너(120)의 렌즈(122)는 상기 제2 방향(W2)을 향하도록 배치되어, 상기 거울(150)로부터 반사되어 들어오는 상기 광을 수신하도록 이루어진다. 또한, 상기 제2 방향(W2)은 상기 방사능 물질(예를 들어, 스캔 대상물(10)일 수 있다)을 제외한 다른 영역을 향하도록 이루어져, 상기 스캐너(120)에서 광이 수신되는 경로상의 구성요소들이 상기 방사능 물질로부터 방출되는 방사선(R)의 직접적인 영향으로부터 보호될 수 있다.Here, the
한편, 상기 스캐너 시스템(100)은, 윈도우(140)로 들어오는 상기 광을 발산시켜 상기 광의 경로상의 수중으로 인해 발생하는 상기 광의 굴절 현상에 의한 왜곡을 제거하도록, 하우징(110)의 내부를 향하는 상기 윈도우(140)의 후면(140b)은, 가장자리에 비하여 중앙부가 오목한 형태를 갖도록 이루어지고, 상기 하우징(110)의 외부로 노출되는 상기 윈도우(140)의 전면은, 평평한 형태를 갖도록 이루어질 수 있다. 이와 같은, 윈도우(140)의 구조적 특징으로 인한 효과에 대해서는 이하, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명하기로 한다.On the other hand, the
한편, 상기 윈도우(140)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 방향(W1)상에서 상기 거울(150)로부터 멀어지거나 가까워지도록 이동 가능하게 구성되고, 상기 제어부(160)는, 상기 공의 경로상에 존재하는 매질의 굴절률에 근거하여, 상기 윈도우(140)를 이동시켜 상기 윈도우(140)와 거울(150) 간 이격거리(D)를 조절하도록 이루어질 수 있다. 상기 매질의 굴절률은, 사전에 상기 제어부(160)에 입력된 여러 가지 매질에 대한 측정 데이터를 이용할 수 있다. 또한, 스캐너 시스템(100)은, 굴절률 측정센서(190)를 추가적으로 구비할 수 있다. 이에 따라, 상기 굴절류 측정센서(190)를 통해 실시간으로 측정되어 상기 제어부(160)로 입력되는 굴절률 데이터를 이용할 수도 있다.Meanwhile, the
한편, 상기 스캐너 시스템(100)은 이물질 제거부(170)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the
이물질 제거부(170)는, 하우징(110)의 외부로 노출되는 상기 윈도우(140)의 전면에 인접하게 배치되고, 상기 윈도우(140)의 전면(140a)에 존재하는 이물질을 제거하도록 이루어진다.The foreign
예를 들어, 상기 이물질 제거부(170)는 블레이드(171)와 구동부(172)를 구비할 수 있다.For example, the foreign
블레이드(171)는, 일 방향으로 연장 형성되며, 윈도우(140)의 전면(140a)과 접한 상태에서 일축을 중심으로 좌우 회전되어, 윈도우(140)의 전면(140a)에 존재하는 이물질을 닦아내도록 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 윈도우(140)의 전면(140a)은 평평한 형태로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 상기 블레이드(171)를 이용한 이물질의 제거가 용이하게 이루어질 수 있다. The
다만, 상기 이물질 제거부(171)는, 상기 블레이드(171)의 구동을 통한 메커니즘이 아닌, 상기 윈도우(140)의 전면으로 높은 압력의 기체를 송출하는 컴프레서(compressor)로 구성될 수도 있다.However, the foreign
이하, 도 1에 도시된 윈도우(140)에 의해 상기 광의 경로상의 수중으로 인해 발생하는 광의 굴절 현상에 의한 왜곡을 해소하는 특징에 대하여 도 3a 내지 3c를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a characteristic of eliminating distortion due to refraction of light occurring due to water in the light path by the
도 3a, 도 3b 및 도 3c는, 도 1에 도시된 윈도우(140)에 의해 광의 경로상의 수중으로 인해 발생하는 광의 굴절 현상에 의한 왜곡이 해소되는 특징을 비교하여 설명하기 위한 도면들이다.3A, 3B, and 3C are diagrams for comparing and explaining features in which distortion caused by refraction of light occurring due to water in the light path is eliminated by the
구체적으로, 도 3a와 도 3b는 본 발명의 스캐너 시스템(100)과의 비교를 위하여, 각각 공기중과 수중에서의 광의 경로(P1,P2)를 보인 개념도들이고, 도 3b는 상기 윈도우(140)를 구비하는 본 발명의 스캐너 시스템(100)에서의 광의 경로(P3)를 보인 개념도이다.Specifically, FIGS. 3A and 3B are conceptual diagrams showing light paths P1 and P2 in air and water, respectively, for comparison with the
먼저 도 3a를 참조하면, 공기중에서 동작하는 일반 산업용 3차원 스캐너의 경우 도 3a와 같은 광경로(P1)를 보인다. 이 경우 측정된 데이터에는 좌우대칭이 발생하지만 데이터 처리에는 큰 문제가 없다.First, referring to FIG. 3A, in the case of a general industrial 3D scanner operating in air, an optical path P1 as shown in FIG. 3A is shown. In this case, left-right symmetry occurs in the measured data, but there is no big problem in data processing.
다음으로, 도 3b의 경우, 3차원 스캐너가 수중에서 동작 시 물(W)을 통과하는 면에서 굴절이 일어나 화각이 좁아짐을 볼 수 있다. 도 3b를 참조하면, 800 mm 지점에서 가장 윗 부분에서의 광의 경로(P2)를 보면 도 3a에서와 같이 물(W)이 없을 때 약 300 mm 지점을 통과하나 물(W)이 있을 때는 도 3b에서와 같이 230 mm 지점을 통과한다. 도 3b에서 상기 광은 촬영소자(CCD) 중 가장 좌측 소자로 들어가며 공기중에서의 동작 대비 800 mm 지점에서 약 70 mm 가량 가시 영역이 줄어든다고 해석할 수 있고, 그만큼 촬영되는 화각이 좁아진다.Next, in the case of FIG. 3B, it can be seen that when the 3D scanner is operated underwater, refraction occurs at the surface passing through the water W, thereby narrowing the angle of view. Referring to FIG. 3B, looking at the path P2 of the light at the top at 800 mm, it passes through about 300 mm when there is no water W as in FIG. 3A, but when there is water W, FIG. Pass through the 230 mm point as in. In FIG. 3B, the light enters the leftmost element of the imaging device (CCD), and it can be interpreted that the visible area is reduced by about 70 mm at 800 mm compared to the operation in the air, and the angle of view to be photographed becomes narrow.
마지막으로, 본 발명에서 제시하는 윈도우(140)는, 도 3c에 도시된 바와 같이 내면(140b)은 중앙부가 오목한 렌즈 형태이고 외면(140a)은 평평한 형태를 가진다. 여기서, 윈도우(140)의 내면(140b)의 오목한 면은 굴절 현상으로 인해 발생하는 화각 감소 현상을 상쇄하고, 윈도우(140)의 외면(140a)은 분진 등의 오염물질의 제거가 용이하도록 평면으로 이루어질 수 있다. 또한, 도 3c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스캐너 시스템(100)에 상기 윈도우(140)를 적용하는 경우, 광의 경로(P3)는 도 3a에 도시된 공기중 동작하는 3차원 스캐너의 광의 경로(P1)와 유사한 경로를 보임을 알 수 있다.Finally, as shown in FIG. 3C, the
이하, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 원전 해체 시스템에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a nuclear power plant dismantling system according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 원전 해체 시스템은, 원전과, 상기 원전의 해체 시, 상기 원전의 해체 대상이 되는 스캔 대상물(10)과 일정 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어 상기 스캔 대상물(10)에 대한 형태정보를 획득하도록 이루어지는 스캐너 시스템(100)을 포함하고, 상기 스캐너 시스템(100)은, 내부에 밀폐된 수용공간(111)을 구비하는 하우징(110)과, 상기 수용공간(111) 내에 배치되고 스캔 대상물(10)로부터 반사되어 들어오는 광을 수신하여 상기 스캔 대상물(10)의 형태정보를 획득하도록 이루어지는 스캐너(120)와, 상기 하우징(110)의 일부에 형성되어 상기 광이 상기 하우징(110) 내부로 들어오는 경로를 제공하고 제1 방향(W1)을 향하도록 배치되는 윈도우(140)와, 상기 윈도우(140)를 통과하여 들어오는 상기 광의 경로상에 배치되며, 상기 제1 방향(W1)과 교차하는 제2 방향(W2)으로 상기 광의 경로를 전환시키는 거울(150)을 포함하고, 상기 스캐너(120)의 렌즈(122)는 상기 제2 방향(W2)을 향하도록 배치되어 상기 거울(150)로부터 반사되어 들어오는 상기 광을 수신하도록 이루어질 수 있다. 1 and 2, the nuclear power plant dismantling system is disposed at a location distant from a nuclear power plant and a
또한, 상기 원전 해체 시스템은, 방사능 물질로부터 상기 스캐너(120)의 적어도 일부를 가로막도록 배치되어 상기 스캐너(120)에 미치는 방사선의 작용을 차단하는 차폐부(130)를 더 포함할 수 있다. 상기 방사능 물질은 예를 들어, 상기 스캔 대상물(10)일 수 있다.In addition, the nuclear power plant dismantling system may further include a
전술한 내용은 단지 예시적인 것에 불과하며, 설명된 실시예들의 범주 및 기술적 사상을 벗어남이 없이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.The above description is merely exemplary, and various modifications may be made by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains, without departing from the scope and technical spirit of the described embodiments. The above-described embodiments may be implemented individually or in any combination.
100 : 스캐너 시스템 110 : 하우징
120 : 스캐너 130 : 차폐부
140 : 윈도우 150 : 거울
160 : 제어부 170 : 이물질 제거부
180 : 광원부 190 : 굴절률 측정센서100: scanner system 110: housing
120: scanner 130: shield
140: window 150: mirror
160: control unit 170: foreign matter removal unit
180: light source unit 190: refractive index measurement sensor
Claims (11)
상기 수용공간 내에 배치되고, 스캔 대상물로부터 반사되어 들어오는 광을 수신하여 상기 스캔 대상물의 형태정보를 획득하도록 이루어지는 스캐너;
상기 하우징의 일부에 형성되어, 상기 광이 상기 하우징 내부로 들어오는 경로를 제공하고, 제1 방향을 향하도록 배치되는 윈도우; 및
상기 윈도우를 통과하여 들어오는 상기 광의 경로상에 배치되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 광의 경로를 전환시키는 거울을 포함하고,
상기 스캐너의 렌즈는 상기 제2 방향을 향하도록 배치되어, 상기 거울로부터 반사되어 들어오는 상기 광을 수신하도록 이루어지며,
상기 윈도우로 들어오는 상기 광을 발산시켜 상기 광의 경로상의 수중으로 인해 발생하는 상기 광의 굴절 현상에 의한 왜곡을 제거하도록, 상기 하우징의 내부를 향하는 상기 윈도우의 후면은, 가장자리에 비하여 중앙부가 오목한 형태를 갖도록 이루어지고, 상기 하우징의 외부로 노출되는 상기 윈도우의 전면은, 평평한 형태를 갖도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스캐너 시스템.A housing having an accommodation space sealed therein;
A scanner disposed in the receiving space and configured to receive light reflected from the object to be scanned to obtain shape information of the object to be scanned;
A window formed in a part of the housing, providing a path for the light to enter the housing, and arranged to face a first direction; And
And a mirror disposed on the path of the light entering through the window, and converting the path of the light in a second direction crossing the first direction,
The lens of the scanner is disposed to face the second direction, and is configured to receive the light reflected from the mirror,
The rear surface of the window facing the inside of the housing has a concave shape compared to the edge to emit the light entering the window to remove distortion due to the refraction of the light caused by water in the light path. A scanner system, characterized in that the front surface of the window exposed to the outside of the housing is formed to have a flat shape.
방사능 물질로부터 상기 스캐너의 적어도 일부를 가로막도록 배치되어, 상기 스캐너에 미치는 방사선의 작용을 차단하는 차폐부를 더 포함하는 스캐너 시스템.The method of claim 1,
The scanner system further comprises a shielding unit disposed to block at least a portion of the scanner from radioactive materials, and blocking an action of radiation on the scanner.
제어부를 더 포함하고,
상기 윈도우는, 상기 제1 방향상에서 상기 거울로부터 멀어지거나 가까워지도록 이동 가능하게 구성되며,
상기 제어부는, 상기 광의 경로상에 존재하는 매질의 굴절률에 근거하여, 상기 윈도우를 이동시켜 상기 윈도우와 상기 거울 간 이격거리를 조절하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스캐너 시스템.The method of claim 1,
Further comprising a control unit,
The window is configured to be movable so as to move away from or close to the mirror in the first direction,
And the controller is configured to adjust a separation distance between the window and the mirror by moving the window based on a refractive index of a medium existing in the light path.
상기 하우징의 외부로 노출되는 상기 윈도우의 전면에 인접하게 배치되고, 상기 윈도우의 전면에 존재하는 이물질을 제거하도록 이루어지는 이물질 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너 시스템.The method of claim 1,
And a foreign material removing unit disposed adjacent to a front surface of the window exposed to the outside of the housing, and configured to remove foreign substances present on the front surface of the window.
상기 이물질 제거부는,
일 방향으로 연장 형성되며, 상기 윈도우의 전면과 접한 상태에서 일축을 중심으로 좌우 회전되어, 상기 윈도우의 전면에 존재하는 이물질을 닦아내도록 이루어지는 블레이드; 및
상기 블레이드의 일단부에 연결되어 상기 블레이드를 좌우 회전시키는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스캐너 시스템.The method of claim 4,
The foreign material removing unit,
A blade extending in one direction and rotated left and right around an axis in a state in contact with the front surface of the window, and configured to wipe off foreign substances present on the front surface of the window; And
And a driving unit connected to one end of the blade to rotate the blade left and right.
상기 차폐부는, 상기 하우징의 외부에 형성되고, 상기 방사능 물질로부터 상기 윈도우를 제외한 상기 하우징의 전부를 가로막도록 배치되는 것을 특징으로 하는 스캐너 시스템.The method of claim 2,
The shielding part is formed on the outside of the housing, and is disposed to block all of the housing except the window from the radioactive material.
상기 하우징은, 방사선의 차폐(shielding)가 가능한 물질을 포함하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스캐너 시스템.The method of claim 1,
The housing is a scanner system, characterized in that made to contain a material capable of shielding (shielding) radiation.
상기 제2 방향은 상기 방사능 물질을 제외한 다른 영역을 향하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스캐너 시스템.The method of claim 2,
The second direction is a scanner system, characterized in that made to face other areas other than the radioactive material.
상기 원전의 해체 시, 상기 원전의 해체 대상이 되는 스캔 대상물과 일정 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어 상기 스캔 대상물에 대한 형태정보를 획득하도록 이루어지고, 상기 제1항 내지 제8항 중 어느 하나에 따르는 스캐너 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 원전 해체 시스템.Nuclear power plant; And
When the nuclear power plant is dismantled, it is disposed at a location distant from the scan object to be dismantled of the nuclear power plant by a predetermined distance to obtain shape information on the scan object, and according to any one of claims 1 to 8 above. A nuclear power dismantling system comprising a scanner system.
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