KR102200392B1 - 감마 증류탑 검사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 감마 증류탑 검사장치는, 방사선을 방사하는 방사선원; 증류탑을 중심으로 상기 방사선원과 대칭되는 위치에 배치되되, 상기 방사선원에서 방사되어 증류탑을 통과한 방사선을 검출하는 디텍터부; 상기 방사선원과 상기 디텍터부를 연결하는 케이블; 상기 케이블을 주행시켜 상기 방사선원과 상기 디텍터부의 위치를 제어하는 위치제어부; 및 상기 케이블이 걸리고, 상기 케이블이 주행함에 따라 상기 디텍터부와 상기 방사선원이 상기 증류탑의 높이방향을 따라 서로 동일한 높이에 배치된 상태를 유지하면서 동일한 속도로 이동하도록 상기 케이블의 배치상태를 결정하는, 복수의 위치결정부를 포함한다.

Description

감마 증류탑 검사장치 {GAMMA COLUMN SCANNER}
본 발명은 방사선 동위원소를 사용하여 증류탑을 검사하는 감마 증류탑 검사장치에 관한 것이다.
방사성 동위원소를 사용하여 증류탑을 검사할 수 있다. 방사성 동위원소가 장치된 방사선원과 방사선원으로부터 방출되는 방사선을 감지할 수 있는 디텍터를 이용하여, 혼합물을 끓는점의 차이를 이용해 분리하는 증류탑이 포함하는 증류탑 트레이의 손상 여부, 프러딩(Flooding)의 유무 등을 검사할 수 있다.
종래에는 방사선을 이용하여 증류탑을 검사하기 위하여, 증류탑 검사위치에 케이블을 이용하여 방사선원을 설치하고 또한 케이블을 이용하여 증류탑에 대하여 방사선원과 대향하도록 디텍터를 설치하였다.
구체적으로, 방사선원과 디텍터로 증류탑을 검사하기 위하여 종래에는 다음과 같은 절차로 방사선원 및 디텍터를 설치하였다. 먼저 검사위치에 케이블을 이용하여 방사선원을 설치하고 설치 높이를 줄자 등을 이용하여 측정하였다. 그리고 줄자 등을 이용하여 방사선원과 증류탑에 대한 대향 위치를 선정하고 디텍터의 설치 높이를 방사선원의 설치위치와 동일하게 되도록 조절하였다.
위와 같은 방법으로 줄자 등을 이용하여 방사선원과 디텍터를 동일높이 및 증류탑에 대하여 서로 대향하도록 설치하고 방사선원과 디텍터 설치 케이블의 흔들림이 정지한 후, 또는 방사선원 케이블 및 디텍터케이블의 흔들림을 방지하기 위하여 가이드 케이블을 설치한 후 증류탑 검사를 실시하였다.
그리고 측정 위치를 변경하기 위하여 위에 기술한 절차와 같이 방사선원 및 디텍터를 설치한 후 검사를 실시하였다.
따라서 증류탑을 검사하는데 있어서 줄자 등을 이용하여 방사선원과 디텍터의 위치를 측정하면서 설치하는 종래의 방법을 사용하면, 전체 장치의 설치에 장시간이 소요되며 설치에 많은 인원을 필요로 하고, 설치 위치를 정확하게 선정할 수 없으며, 설치 후에 방사선원 및 디텍터가 바람에 의하여 흔들리거나 서로 위치가 엇나가는 등 외부 요인에 의하여 영향을 받는 정도가 크다는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 방사선원과 디텍터의 위치가 서로 어긋나지 않도록 조정할 수 있는 감마 증류탑 검사장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 감마 증류탑 검사장치는, 방사선을 방사하는 방사선원; 증류탑을 중심으로 상기 방사선원과 대칭되는 위치에 배치되되, 상기 방사선원에서 방사되어 증류탑을 통과한 방사선을 검출하는 디텍터부; 상기 방사선원과 상기 디텍터부를 연결하는 케이블; 상기 케이블을 주행시켜 상기 방사선원과 상기 디텍터부의 위치를 제어하는 위치제어부; 및 상기 케이블이 걸리고, 상기 케이블이 주행함에 따라 상기 디텍터부와 상기 방사선원이 상기 증류탑의 높이방향을 따라 서로 동일한 높이에 배치된 상태를 유지하면서 동일한 속도로 이동하도록 상기 케이블의 배치상태를 결정하는, 복수의 위치결정부를 포함하고, 상기 케이블은, 상기 방사선원과 상기 디텍터부 사이에 배치되어 상기 방사선원과 상기 디텍터부를 연결하는 중간 케이블, 상기 방사선원과 상기 위치제어부를 연결하는 방사선원 연결 케이블 및 상기 디텍터부와 상기 위치제어부를 연결하는 디텍터 연결 케이블을 포함하고, 상기 위치제어부는, 상기 디텍터 연결 케이블과 연결되는 제1 위치제어부 및 상기 방사선원 연결 케이블과 연결되는 제2 위치제어부를 포함하고, 회전력을 발생시키고, 상기 제1 위치제어부와 상기 제2 위치제어부 중 어느 하나에 직접 연결되어 상기 회전력을 전달하여, 상기 회전력이 상기 제1 위치제어부와 상기 제2 위치제어부 중 어느 하나로부터 다른 하나로 전달되어, 상기 제1 위치제어부와 상기 제2 위치제어부가 같이 구동되게 하는 구동부를 더 포함하고, 상기 제1 위치제어부와 상기 제2 위치제어부는, 서로 연동하여 움직임에 따라, 어느 하나가 상기 케이블을 당기는 길이만큼 다른 하나가 상기 케이블을 풀어주도록 연결된다.
이에 따라, 방사선원과 디텍터 설치 위치를 서로 동기시켜 조정할 수 있고, 설치 시간을 단축할 수 있으므로 피폭량을 감소시킬 수 있으며, 설치를 간단하게 할 수 있으므로 설치에 많은 인원이 필요하지 않아 인력이 절감되고, 설치 위치를 정확하게 조정할 수 있으므로 실험의 재현성을 확보할 수 있으며, 컴퓨터를 통한 제어, 데이터 저장 및 그래픽 처리를 할 수 있으므로 실시간으로 결과를 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 증류탑 검사장치의 위치제어부가 동기된 상태의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 증류탑 검사장치의 위치제어부가 동기되지 않은 상태의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 증류탑 검사장치의 케이블이 소정 방향으로 주행될 때 케이블의 각 부분이 주행하는 방향과 각 위치결정부의 회전방향을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 증류탑 검사장치의 케이블이 소정 방향의 반대방향으로 주행될 때 케이블의 각 부분이 주행하는 방향과 각 위치결정부의 회전방향을 도시한 개념도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 증류탑 검사장치(1)의 위치제어부(20, 30)가 동기된 상태의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 증류탑 검사장치(1)는, 방사선원(12), 디텍터부(11), 케이블(50), 위치제어부(20, 30) 및 위치결정부(40)를 포함하고, 제어부(61)를 더 포함할 수 있다.
방사선원(12)
방사선원(12)은 방사선(R1)을 방사하는 구성요소이다. 따라서 방사선원(12)은 방사선(R1)을 방사하기 위해, 밀봉된 밀봉 방사성 동위원소(미도시)를 내부에 가진다. 방사성 동위원소가 방출하는 무작위 방향의 방사선 중 원하는 방향으로 방출되는 방사선(R1)만을 방사선원(12)의 외부로 방출시키기 위해, 방사선원(12)은 밀봉 방사성 동위원소를 둘러싸는 방사선원 시준기(collimator, 미도시)를 포함할 수 있다. 방사선원 시준기는 복수의 미세한 구멍 또는 슬릿을 가지도록 구성되어, 원하지 않는 방향으로 방출되는 방사선은 차단하고, 상기 구멍 또는 슬릿과 나란한 방향으로 방출되는 방사선(R1)만을 방출될 수 있도록 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 도시된 것과 같이 증류탑의 높이방향(D)과 수직한 방향으로만 방사선(R1)이 방출되도록, 방사선원 시준기가 형성될 수 있다. 본 발명의 명세서에서 증류탑의 높이방향(D)은 연직 상방과 동일하나, 증류탑의 높이방향(D)이 다르게 배치될 수도 있다.
방사선원(12)은 방사선원 연결부(미도시)를 통해 케이블(50)에 연결될 수 있다. 방사선원 연결부는 케이블(50)을 둘러싸는 연결고리 형태로 형성될 수도 있고, 케이블(50)을 가압하며 파지하는 집게 형태로 형성될 수도 있다.
방사선원(12)이 케이블(50)과 결합되는 위치는 변경이 가능하다. 방사선원(12)이 방사선원 연결부를 통해 케이블(50)의 일 개소에 연결되어 있는 상태에서, 방사선원(12)과 케이블(50)의 일 개소의 연결을 해제할 수 있다. 이후 방사선원(12)을 케이블(50)을 따라 이동시켜 케이블(50)의 다른 개소에 방사선원 연결부를 이용하여 결합시킴으로써 연결된 위치를 변경 가능하다.
디텍터부(11)
방사선원(12)으로부터 방사된 방사선(R1)이 증류탑(T)을 거쳐 디텍터부(11)에 도달한다. 디텍터부(11)는 증류탑(T)을 통과하여 도달한 방사선(R2)을 검출하는 구성요소이다. 따라서 디텍터부(11)는 방사선(R2)을 검출할 수 있는 디텍터(미도시)와, 상기 디텍터로 방사선(R2)이 안내될 수 있는 방사선 감지창(미도시)을 구비하는 디텍터 시준기(미도시)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 증류탑의 높이방향(D)과 수직한 일 방향으로 입사하는 방사선(R2)만을 디텍터가 검출할 수 있도록, 디텍터 시준기의 방사선 감지창이 형성될 수 있고, 디텍터 시준기는 디텍터를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
디텍터부(11)는 증류탑(T)을 중심으로 방사선원(12)과 대칭되는 위치에 배치된다. 따라서 방사선원(12)으로부터는 증류탑의 높이방향(D)에 수직한 방향으로 방사된 방사선(R1)만이 방사선원 시준기에 의해서 외부로 방출될 수 있고, 디텍터부(11)에서는 증류탑의 높이방향(D)에 수직한 방향으로 입사된 방사선(R2)만이 검출 대상이 되도록 본 발명의 감마 증류탑 검사장치(1)가 구성된다.
디텍터부(11)는 입사된 방사선(R2)으로부터 검출된 값을 전기적 신호로 변경하여 후술할 제어부(61)로 전달한다. 따라서 후술할 디텍터 연결 케이블(51)에 의해 제어부(61)와 디텍터부(11)가 전기적으로 연결되어, 디텍터 연결 케이블(51)을 통해 전기적 신호로 측정된 내용을 제어부(61)로 송신할 수 있다. 또한 디텍터부(11)는 제어부(61)로부터 디텍터 연결 케이블(51)을 통해 전력을 전달받아 작동할 수 있다. 제어부(61)로부터 생성된 제어신호가 디텍터 연결 케이블(51)을 통해 디텍터부(11)로 전달될 수도 있다.
디텍터부(11)는 연직방향에서의 높이를 감지하는 위치획득부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 따라서 디텍터부(11)는 디텍터부(11)가 위치하는 개소의 높이를 위치획득부재를 이용해 더 획득할 수 있고, 획득된 높이를 전기적 신호로 변환하여 디텍터 연결 케이블(51)을 통해 제어부(61)로 전달할 수 있다.
케이블(50)
케이블(50)은 방사선원(12)과 디텍터부(11)를 연결하는 선으로, 주행함에 따라 방사선원(12)과 디텍터부(11)를 이동시킨다.
구체적으로 케이블(50)은, 중간 케이블(53), 방사선원 연결 케이블(52), 디텍터 연결 케이블(51)을 포함할 수 있다. 각각의 케이블(50)이 합쳐져 일체의 케이블(50)을 형성할 수도 있으나, 각각이 분리된 별물로 형성될 수도 있다.
중간 케이블(53)은 방사선원(12)과 디텍터부(11)를 연결하는 케이블(50)이다. 따라서 중간 케이블(53)의 일단은 방사선원(12)에, 타단은 디텍터부(11)에 연결된다.
방사선원 연결 케이블(52)은 방사선원(12)과 후술할 제2 위치제어부(30)를 연결하는 구성요소이다. 따라서 방사선원 연결 케이블(52)의 일단은 방사선원(12)에, 타단은 제2 위치제어부(30)에 연결된다. 방사선원 연결 케이블(52)과 중간 케이블(53)은 일체로 형성되어, 일체로 형성된 케이블(50) 상의 적절한 개소에 방사선원(12)이 연결됨에 따라 서로 구분될 수 있으나, 별물로 구성될 수도 있다.
디텍터 연결 케이블(51)은 디텍터부(11)와 제1 위치제어부(20)를 연결한다. 따라서 디텍터 연결 케이블(51)의 일단은 디텍터부(11)에 연결되고, 타단은 제1 위치제어부(20)에 연결될 수 있다. 또는 디텍터 연결 케이블(51)의 타단과 인접한 영역이 제1 위치제어부(20)에 의해 파지되고, 디텍터 연결 케이블(51)의 타단은 제어부(61)와 연결될 수 있다.
디텍터 연결 케이블(51)은, 전도성을 가지는 소재로 형성될 수 있다. 구체적으로, 디텍터 연결 케이블(51)은 싱글 컨덕터 와이어(single conductor wire)일 수 있다. 따라서 디텍터 연결 케이블(51)을 통해 전기적 신호가 송수신 될 수 있으며, 디텍터부(11)와 제어부(61)가 전기적으로 연결될 수 있다. 증류탑(T)이 사용되는 시설은 무선으로 신호를 주고받는 것이 용이하지 못한 작업환경을 가지고 있으므로, 유선방식을 이용해 제어부(61)와 디텍터부(11)를 연결한다.
디텍터 연결 케이블(51)을 제외한 중간 케이블(53)과 방사선원 연결 케이블(52)은, 전도성이 없는 일반적인 와이어로 형성될 수 있다. 따라서 가격이 비싼 전도성의 와이어는 디텍터 연결 케이블(51)이 가지는 제한적인 길이에만 사용되고, 케이블(50)의 나머지 부분에는 일반 와이어를 사용하여, 전체 장치의 구성을 위해 필요한 비용을 절감할 수 있다.
위치제어부(20, 30)
위치제어부(20, 30)는 케이블(50)을 주행시켜 방사선원(12)과 디텍터부(11)의 위치를 제어하는 구성요소이다. 위치제어부(20, 30)는 케이블(50)을 소정 방향 또는 소정 방향의 반대방향으로 주행시켜, 방사선원(12)과 디텍터부(11)를 승강시킨다.
구체적으로, 위치제어부(20, 30)는 회전하는 드럼(21, 31)을 가져, 드럼(21, 31)의 외주면을 따라 일측에서는 케이블(50)의 일단과 인접한 부분이 감겨서 당겨지고, 동시에 타측에서는 케이블(50)의 타단과 인접한 부분이 드럼(21, 31)의 외주면에 감겨있다가 풀려나 놓여져 케이블(50)이 일 방향으로 주행하도록 할 수 있다.
위치제어부(20, 30)는, 디텍터 연결 케이블(51)과 연결되는 제1 위치제어부(20) 및 방사선원 연결 케이블(52)과 연결되는 제2 위치제어부(30)를 포함할 수 있다. 제1 위치제어부(20)와 제2 위치제어부(30)는, 서로 연동하여 움직임에 따라, 어느 하나가 케이블(50)을 당기는 길이만큼 다른 하나가 케이블(50)을 풀어줄 수 있다. 제1 위치제어부(20)와 제2 위치제어부(30)는 분리 가능하게 연결될 수 있고, 연결될 경우 상술한 것과 같이 어느 하나가 케이블(50)을 당기는 만큼 다른 하나가 케이블(50)을 풀어줄 수 있도록 연동되어 움직인다.
구체적으로, 제1 위치제어부(20)는 제1 드럼(21)을 포함할 수 있다. 제1 드럼(21)은, 회전함으로써 외주면을 따라 디텍터 연결 케이블(51)을 감아서 당기거나, 회전함에 따라 외주면에 감겨진 디텍터 연결 케이블(51)을 풀어서 놓아줄 수 있다.
유사하게, 제2 위치제어부(30)는 제2 드럼(31)을 포함할 수 있다. 제2 드럼(31)은 회전함으로써 외주면을 따라 방사선원 연결 케이블(52)을 감아서 당기거나, 회전함에 따라 외주면에 감겨진 방사선원 연결 케이블(52)을 풀어서 놓아줄 수 있다.
위치제어부(20, 30)는 변속부(22, 32)를 더 포함할 수 있다. 변속부는 제1 드럼(21)과 제2 드럼(31) 중 어느 하나가 케이블(50)을 당기는 속도와, 다른 하나가 케이블(50)을 풀어주는 속도가 일치하도록 제1 드럼(21)의 회전축과 제2 드럼(31)의 회전축을 연결하는 구성요소이다. 제1 드럼(21)의 외경의 크기와 제2 드럼(31)의 외경의 크기가 상이할 수 있다. 그럼에도 불구하고 두 드럼(21, 31)이 연동되어 회전할 때에는 제1 드럼(21)이 케이블(50)을 감거나 풀어주는 속도가 제2 드럼(31)이 케이블(50)을 풀어주거나 감는 속도와 동일해야 하므로, 변속을 위한 기어가 포함된 변속부가 제1 드럼(21)과 제2 드럼(31)의 회전축을 연결하는 것이다. 제1 위치제어부(20)에는 변속부 중 제1 변속부(22)가 배치되고, 제2 위치제어부(30)에는 변속부 중 제2 변속부(32)가 배치되어, 제1 변속부(22)와 제2 변속부(32)가 연결됨에 따라 두 드럼(21, 31)의 동기화가 이루어진다.
제1 위치제어부(20)와 제2 위치제어부(30)가 서로 연동되어 회전하여, 어느 하나가 케이블(50)을 감는 중에 다른 하나가 동일한 양 만큼의 케이블(50)을 풀어주므로, 케이블(50)의 전체 장력이 일정하게 유지되는 상태에서 케이블(50)이 소정 방향 또는 그 반대방향으로 주행할 수 있다. 따라서 케이블(50)에 연결된 디텍터부(11)와 방사선원(12)이 위치제어부(20, 30)에 의해 이동한다.
제1 위치제어부(20)와 제2 위치제어부(30)는 윈치(winch)일 수 있다. 그러나 이외에도 케이블(50)을 당기거나 풀어줄 수 있는 장치라면 각 위치제어부(20, 30)로 사용될 수 있다.
위치제어부(20, 30)가 포함하는 드럼(21, 31)의 회전축은 구동부(62)에 연결될 수 있다. 구동부(62)는 회전력을 제공하는 전동기 등일 수 있다. 제1 위치제어부(20) 또는 제2 위치제어부(30) 중 적어도 하나가 상기 구동부(62)에 연결됨에 따라, 회전력을 전달받아 회전한다. 회전력이 전달될 수 있도록 제1 위치제어부(20)와 제2 위치제어부(30)가 서로 연결될 수 있으므로, 어느 하나에만 구동부(62)가 연결되어도 모든 위치제어부(20, 30)를 회전시킬 수 있는 것이다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1 위치제어부(20)에 구동부(62)가 연결된 것으로 도시되었다.
위치결정부(40)
위치결정부(40)는 케이블(50)의 배치상태를 결정하는 구성요소이다. 위치결정부(40)는 케이블(50)이 반드시 지나가야 하는 위치와 배치되는 방향을 결정할 수 있다. 위치결정부(40)가 케이블(50)의 주행을 방해해서는 안되므로, 위치결정부(40)는 도르래나 롤러와 같은 구름부재(411)를 포함하여, 케이블(50)이 걸려서 주행할 수 있도록 구성된다. 이러한 구름부재(411)는 증류탑(T)이나 지면에 회전 가능하게 연결되되, 회전함으로써 회전축에 수직한 일 방향 또는 상기 일 방향과 반대되는 타 방향으로 케이블(50)을 주행시킨다.
이러한 구름부재(411)를 증류탑(T)에 고정하거나, 지면에 고정하기 위하여, 위치결정부(40)는 고정부재(412)를 포함할 수 있다. 구름부재(411)가 고정부재(412)에 회전 가능하게 결합되고, 고정부재(412)가 증류탑(T) 또는 지면에 고정됨에 따라 위치결정부(40)의 위치가 결정된다. 고정부재(412)는 증류탑(T) 또는 지면이 아니라 위치가 고정된 다른 부재에 고정될 수도 있다.
위치결정부(40)에는 케이블(50)이 걸리고, 걸린 케이블(50)이 주행한다. 복수의 위치결정부(40)의 위치에 따라, 케이블(50)의 배치상태가 결정된다. 위치결정부(40)는 케이블(50)이 주행함에 따라 디텍터부(11)와 방사선원(12)이 증류탑의 높이방향(D)을 따라 서로 동일한 높이에 배치된 상태를 유지하면서 동일한 속도로 이동하도록 케이블(50)의 배치상태를 결정한다. 즉 디텍터부(11)와 방사선원(12)이 서로 동기되어 이동하되, 이동시 항상 같은 방향과 속력을 가지도록 위치결정부(40)가 케이블(50)의 배치상태를 결정한다.
위치결정부(40)는, 제1 위치결정부(41), 제2 위치결정부(42), 제3 위치결정부(43) 및 제4 위치결정부(44)를 포함할 수 있다. 이러한 복수의 위치결정부(40)들이 적절하게 배치됨에 따라, 상술한 디텍터부(11)와 방사선원(12)의 동기화된 움직임을 구현한다.
제1 위치결정부(41)와 제2 위치결정부(42)는, 증류탑의 높이방향(D)을 기준으로 증류탑(T)의 양단과 인접하게 각각 배치된다. 구체적으로, 제1 위치결정부(41)는 증류탑의 높이방향(D)을 따라 상단과 인접하게 배치되고, 제2 위치결정부(42)는 증류탑의 높이방향(D)을 따라 하단과 인접하게 배치될 수 있으나, 서로 반대되는 위치에 배치될 수도 있다.
제1 위치결정부(41)와 제2 위치결정부(42)가 증류탑의 높이방향(D)을 따라 서로 이격되어 배치됨에 따라, 디텍터부(11)를 증류탑의 높이방향(D)을 따라 승강시킬 수 있는 구간을 가지도록 케이블(50)의 일부분이 배치된다. 즉 제1 위치결정부(41)와 제2 위치결정부(42)의 사이에 위치하는 일부 구간에 배치되는 케이블(50)의 일부분에 디텍터부(11)가 연결되고, 제1 위치결정부(41)와 제2 위치결정부(42)가 케이블(50)을 주행시킴에 따라 디텍터부(11)가 증류탑의 높이방향(D)을 따라 승강한다.
제3 위치결정부(43)와 제4 위치결정부(44)는, 제1 위치결정부(41) 및 제2 위치결정부(42)와 유사하게, 증류탑의 높이방향(D)을 기준으로 증류탑(T)의 양단과 인접하게 각각 배치될 수 있다.
제3 위치결정부(43)와 제4 위치결정부(44)는, 증류탑(T)을 중심으로 제1 위치결정부(41) 및 제2 위치결정부(42)와 대칭되는 위치에 각각 배치될 수 있으나, 작업여건에 따라 대칭되지 않은 위치에 배치될 수도 있다. 대칭되는 경우를 중심으로 설명하면, 구체적으로, 제3 위치결정부(43)는 증류탑의 높이방향(D)을 따라 상단과 인접하게 배치되되 제1 위치결정부(41)와 대칭되게 배치될 수 있고, 제4 위치결정부(44)는 증류탑의 높이방향(D)을 따라 하단과 인접하게 배치되되 제2 위치결정부(42)와 대칭되게 배치될 수 있으나, 서로 반대되는 위치에 배치될 수도 있다.
각 위치결정부(41, 42, 43, 44, 45)의 소정의 위치를 유지한 상태에서 케이블(50)의 엉킴이나 증류탑(T)과의 충돌 없이 원활하게 본 발명의 감마 증류탑 검사장치(1)가 작동하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 증류탑 검사장치(1)는 케이블(50)의 배치상태를 구현하기 위해 다른 위치결정부(41, 42, 43, 44, 45)들을 보조하는 보조 위치결정부(미도시)를 다른 소정의 위치에 더 포함할 수 있다. 보조 위치결정부는 복수로 구성될 수 잇으며, 케이블(50)이 걸린다. 따라서 케이블(50)의 주행이 보조 위치결정부에 의해 지지된다.
제3 위치결정부(43)와 제4 위치결정부(44)가 증류탑의 높이방향(D)을 따라 서로 이격되어 배치됨에 따라, 방사선원(12)을 증류탑의 높이방향(D)을 따라 승강시킬 수 있는 구간을 가지도록 케이블(50)의 다른 일부분이 배치된다. 즉 제3 위치결정부(43)와 제4 위치결정부(44)의 사이에 위치하는 다른 일부 구간에 배치되는 케이블(50)의 다른 일부분에 방사선원(12)이 연결되고, 제3 위치결정부(43)와 제4 위치결정부(44)가 케이블(50)을 주행시킴에 따라 방사선원(12)이 증류탑의 높이방향(D)을 따라 승강한다.
제1 위치결정부(41)에는 디텍터 연결 케이블(51)이 걸릴 수 있다. 제1 위치결정부(41)를 중심으로 디텍터 연결 케이블(51)의 일측에는 제1 위치제어부(20)가, 타측에는 디텍터부(11)가 위치할 수 있다.
제2 위치결정부(42) 및 제3 위치결정부(43)에는 중간 케이블(53)이 걸릴 수 있다. 제2 위치결정부(42)와 제3 위치결정부(43)를 중심으로 중간 케이블(53)의 일측에는 디텍터부(11)가 위치할 수 있고, 타측에는 방사선원(12)이 위치할 수 있다.
제4 위치결정부(44)에는 방사선원 연결 케이블(52)이 걸릴 수 있다. 제4 위치결정부(44)를 중심으로 방사선원 연결 케이블(52)의 일측에는 방사선원(12)이, 타단에는 제2 위치제어부(30)가 위치할 수 있다.
즉, 전체 케이블(50)을 일측으로부터 타측으로 가면서 살펴보면, 제1 위치제어부(20), 제1 위치결정부(41), 디텍터부(11), 제2 위치결정부(42), 제3 위치결정부(43), 방사선원(12), 제4 위치결정부(44) 및 제2 위치결정부(42)가 차례대로 케이블(50)과 접촉한다.
제1 위치결정부(41) 및 제4 위치결정부(44)가 회전하는 방향은, 제2 위치결정부(42) 및 제3 위치결정부(43)가 회전하는 방향과 반대일 수 있다. 이를 통해 디텍터부(11)와 방사선원(12)이 동기되어 같은 속도를 가지는 이동을 하도록 한다. 이러한 연결관계에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.
위치결정부(40)는, 제2 위치결정부(42)와 제3 위치결정부(43) 사이에서 중간 케이블(53)이 더 걸리는 제5 위치결정부(45)를 더 포함할 수 있다. 제5 위치결정부(45)는, 도시된 것과 같이 증류탑(T)이 아닌 지면에 설치될 수 있고, 증류탑(T)의 외측에 다른 위치결정부(40)보다 멀리 배치될 수 있다. 제5 위치결정부(45)는 제2 위치결정부(42) 및 제3 위치결정부(43)가 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전한다. 구체적인 연결관계에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.
제어부(61)
제어부(61)는 디텍터부(11)에 전력 또는 제어신호를 전달하고, 디텍터부(11)가 획득한 신호를 전달받아 처리하는 구성요소이다. 따라서 제어부(61)는 논리연산이 가능한 연산장치를 포함할 수 있고, 제어 신호와 전달받은 신호를 저장하기 위한 저장매체를 포함할 수 있으며, 사용자가 신호를 입력할 수 있도록 하는 입력 장치와, 사용자에게 전체 장치의 상태와 입력 신호 및 전달받은 신호를 표시하는 출력 장치를 포함할 수 있다.
제어부(61)는 디텍터 연결 케이블(51)에 의해 디텍터와 전기적으로 연결된다. 따라서 전력이나 신호는 디텍터 연결 케이블(51)에 의해 디텍터부(11)와 제어부(61) 사이에서 통신될 수 있다.
디텍터 연결 케이블(51)은 제1 위치제어부(20)에 설치된 슬립 링을 통과하여 제어부(61)로 연결될 수 있다. 그러나 디텍터 연결 케이블(51)은 제1 위치제어부(20)에 감겨있고, 디텍터 연결 케이블(51)과 전기적으로 연결된 다른 전도성의 도선이 제1 위치제어부(20)의 외부로 배선되어 제어부(61)와 연결될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 증류탑 검사장치(1)의 위치제어부(20, 30)가 동기되지 않은 상태의 개념도이다.
도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 증류탑 검사장치(1)의 설치과정에 대해 설명한다. 증류탑(T) 또는 지면의 소정의 위치에 각각의 위치결정부(40)를 설치한다. 설치된 위치결정부(40)에 소정의 배치상태로 케이블(50)을 걸고, 디텍터부(11)와 방사선원(12)을 연결한다. 바람직하게는, 디텍터부(11)를 먼저 제1 위치결정부(41)와 제2 위치결정부(42) 사이에 놓인 케이블(50)의 일부분에 연결한 후, 방사선원(12)의 위치를 조정해가며 제3 위치결정부(43)와 제4 위치결정부(44) 사이에 놓인 케이블(50)의 다른 일부분 상에서 디텍터부(11)와 동일한 높이에 방사선원(12)을 고정한다.
이 때, 제1 드럼(21)의 회전축과 제2 드럼(31)의 회전축은 서로 연결되지 않은 상태이다. 따라서 제1 위치제어부(20)와 제2 위치제어부(30)를 각각 조작하여 케이블(50)이 적당한 장력을 유지한 상태에서 방사선원(12)과 디텍터부(11)의 높이가 일치할 수 있도록 하고, 제1 위치제어부(20)와 제2 위치제어부(30)를 연결할 수 있다.
제1 변속부(22)와 제2 변속부(32)가 구성하는 변속부는 클러치로 작용할 수 있다. 따라서 제1 드럼(21)과 제2 드럼(31)이 서로 연동하여 회전하도록 변속부에 의해 연결되거나, 서로 연동되지 않도록 분리될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 증류탑 검사장치(1)의 케이블(50)이 소정 방향으로 주행될 때 케이블(50)의 각 부분이 주행하는 방향과 각 위치결정부(40)의 회전방향을 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하여 디텍터부(11)와 방사선원(12)이 하강하는 경우의 위치제어부(20, 30)와 위치결정부(40)의 작용 및 케이블(50)의 주행 방향에 대해서 설명한다. 도면을 참조하면, 제1 위치제어부(20)와 제2 위치제어부(30)가 연결되어, 제1 드럼(21)과 제2 드럼(31)이 서로 연동하여 회전한다. 제2 드럼(31)의 회전에 의해서 방사선원 연결 케이블(52)이 제2 드럼(31)의 외주면에 감긴다.
제2 드럼(31)에 의해서 방사선원 연결 케이블(52)이 당겨진다. 이에 따라 제4 위치결정부(44)는 도면에서 시계방향으로 회전하고, 제3 위치결정부(43)와 제4 위치결정부(44) 사이에 위치한 케이블(50) 및 방사선원(12)은 제4 위치결정부(44)를 향해 이동한다. 즉 도면상에서 방사선원(12)은 하강한다.
제3 위치결정부(43)는 방사선원(12)의 하강에 의해서 제4 위치결정부(44)를 향해 당겨지는 중간 케이블(53)에 의해서 시계 반대방향으로 회전한다. 제3 위치결정부(43)보다 하측 및 외측에 위치하는 제5 위치결정부(45)와 제3 위치결정부(43)의 사이에 위치한 중간 케이블(53)은, 제5 위치결정부(45)로부터 제3 위치결정부(43)를 향해 당겨질 수 있다. 이러한 중간 케이블(53)의 주행에 의해, 제5 위치결정부(45)는 시계 반대방향으로 회전한다.
제2 위치결정부(42)와 제5 위치결정부(45) 사이에 위치한 중간 케이블(53)은, 제5 위치결정부(45)를 향해서 당겨진다. 이에 따라 제2 위치결정부(42)는 시계 반대방향으로 회전한다.
제2 위치결정부(42)와 제1 위치결정부(41) 사이에 위치한 케이블(50)의 일부분과, 상기 일부분에 연결된 디텍터부(11)는 제2 위치결정부(42)를 향해서 당겨진다. 즉 도면상에서 디텍터부(11)는 하강한다.
디텍터 연결 케이블(51)이 제2 위치결정부(42)를 향해서 당겨지므로, 제1 위치결정부(41)는 시계방향으로 회전하고, 제1 위치제어부(20)와 제1 위치결정부(41) 사이에 위치한 디텍터 연결 케이블(51)은 제1 위치결정부(41)를 향해서 당겨진다. 따라서 제1 위치제어부(20)의 제1 드럼(21)의 외주면을 따라 감겨져 있던 케이블(50)이 풀려난다. 케이블(50)이 제1 드럼(21)으로부터 풀리는 속도는, 제2 드럼(31)에 케이블(50)이 감기는 속도와 동일하도록, 제1 위치제어부(20)와 제2 위치제어부(30)가 연결되어있다.
이와 같이 방사선원(12)과 디텍터부(11)가 케이블(50)에 의해 연결되어 있으므로, 같은 속도를 가지고 이동하며, 그 움직임이 동기화되어 측정 중 별도의 조작 없이도 항상 서로 동일한 높이에 위치할 수 있어서, 외부 방해요인의 영향을 적게 받는다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 증류탑 검사장치(1)의 케이블(50)이 소정 방향의 반대방향으로 주행될 때 케이블(50)의 각 부분이 주행하는 방향과 각 위치결정부(40)의 회전방향을 도시한 개념도이다. 도 4의 경우는, 도 3의 경우와 반대 방향으로 위치제어부(20, 30)를 회전시키는 경우이다. 따라서 케이블(50)의 주행방향, 디텍터부(11)와 방사선원(12)이 움직이는 방향 및 각 위치결정부(40)가 회전하는 방향이 전부 도 3의 경우와 반대가 된다. 그러나 디텍터부(11)와 방사선원(12)이 상승하는 속도는 동일하고, 서로 동기화되어 움직인다는 점에서는 도 3과 동일하다.
도 3 및 도 4와 같이 디텍터부(11)와 방사선원(12)을 동기화 된 상태로 움직이면서, 각 높이마다 제어부(61)를 이용해 디텍터부(11)를 제어하여 증류탑(T)을 통과한 방사선(R2)을 검출한다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 감마 증류탑 검사장치
11 : 디텍터부
12 : 방사선원
20 : 제1 위치제어부
21 : 제1 드럼
22 : 제1 변속부
30 : 제2 위치제어부
31 : 제2 드럼
32 : 제2 변속부
41 : 제1 위치결정부
42 : 제2 위치결정부
43 : 제3 위치결정부
44 : 제4 위치결정부
45 : 제5 위치결정부
50 : 케이블
51 : 디텍터 연결 케이블
52 : 방사선원 연결 케이블
53 : 중간 케이블
61 : 제어부
62 : 구동부
411 : 구름부재
412 : 고정부재
D : 증류탑의 높이방향
R1, R2 : 방사선
T : 증류탑

Claims (14)

  1. 방사선을 방사하는 방사선원;
    증류탑을 중심으로 상기 방사선원과 대칭되는 위치에 배치되되, 상기 방사선원에서 방사되어 증류탑을 통과한 방사선을 검출하는 디텍터부;
    상기 방사선원과 상기 디텍터부를 연결하는 케이블;
    상기 케이블을 주행시켜 상기 방사선원과 상기 디텍터부의 위치를 제어하는 위치제어부; 및
    상기 케이블이 걸리고, 상기 케이블이 주행함에 따라 상기 디텍터부와 상기 방사선원이 상기 증류탑의 높이방향을 따라 서로 동일한 높이에 배치된 상태를 유지하면서 동일한 속도로 이동하도록 상기 케이블의 배치상태를 결정하는, 복수의 위치결정부를 포함하고,
    상기 케이블은, 상기 방사선원과 상기 디텍터부 사이에 배치되어 상기 방사선원과 상기 디텍터부를 연결하는 중간 케이블, 상기 방사선원과 상기 위치제어부를 연결하는 방사선원 연결 케이블 및 상기 디텍터부와 상기 위치제어부를 연결하는 디텍터 연결 케이블을 포함하고,
    상기 위치제어부는, 상기 디텍터 연결 케이블과 연결되는 제1 위치제어부 및 상기 방사선원 연결 케이블과 연결되는 제2 위치제어부를 포함하고,
    회전력을 발생시키고, 상기 제1 위치제어부와 상기 제2 위치제어부 중 어느 하나에 직접 연결되어 상기 회전력을 전달하여, 상기 회전력이 상기 제1 위치제어부와 상기 제2 위치제어부 중 어느 하나로부터 다른 하나로 전달되어, 상기 제1 위치제어부와 상기 제2 위치제어부가 같이 구동되게 하는 구동부를 더 포함하고,
    상기 제1 위치제어부와 상기 제2 위치제어부는, 서로 연동하여 움직임에 따라, 어느 하나가 상기 케이블을 당기는 길이만큼 다른 하나가 상기 케이블을 풀어주도록 연결되는, 감마 증류탑 검사장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치제어부는, 회전함으로써 외주면을 따라 상기 케이블을 감아서 당기거나, 회전함에 따라 상기 외주면에 감겨진 케이블을 풀어서 놓아줄 수 있는 제1 드럼을 포함하고,
    상기 제2 위치제어부는, 회전함으로써 외주면을 따라 상기 케이블을 감아서 당기거나, 회전함에 따라 상기 외주면에 감겨진 케이블을 풀어서 놓아줄 수 있는 제2 드럼을 포함하고,
    상기 제1 드럼과 상기 제2 드럼 중 어느 하나가 상기 케이블을 당기는 속도와, 다른 하나가 상기 케이블을 풀어주는 속도가 일치하도록 상기 제1 드럼의 회전축과 상기 제2 드럼의 회전축을 연결하는 변속부를 더 포함하는, 감마 증류탑 검사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    전도성의 소재로 구성되는 상기 디텍터 연결 케이블에 의해 상기 디텍터와 전기적으로 연결되어, 상기 디텍터에 전력을 전달하는 제어부를 더 포함하는, 감마 증류탑 검사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 디텍터 연결 케이블은, 싱글 컨덕터 와이어(single conductor wire)인, 감마 증류탑 검사장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 디텍터가 획득한 신호를, 상기 디텍터 연결 케이블을 통해 전달받는, 감마 증류탑 검사장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 위치결정부는,
    상기 증류탑의 높이방향을 기준으로 상기 증류탑의 양단과 인접하게 각각 배치됨으로써, 상기 디텍터부를 상기 증류탑의 높이방향을 따라 승강시킬 수 있는 구간을 가지도록 상기 케이블의 일부분을 배치하는 제1 위치결정부 및 제2 위치결정부와,
    상기 증류탑의 높이방향을 기준으로 상기 증류탑의 양단과 인접하게 각각 배치됨으로써, 상기 방사선원을 상기 증류탑의 높이방향을 따라 승강시킬 수 있는 구간을 가지도록 상기 케이블의 다른 일부분을 배치하는 제3 위치결정부 및 제4 위치결정부를 포함하는, 감마 증류탑 검사장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 위치결정부에는 상기 디텍터 연결 케이블이 걸리고,
    상기 제2 위치결정부 및 상기 제3 위치결정부에는 상기 중간 케이블이 걸리고,
    상기 제4 위치결정부에는 상기 방사선원 연결 케이블이 걸리고,
    상기 제1 위치결정부 및 상기 제4 위치결정부가 회전하는 방향은, 상기 제2 위치결정부 및 상기 제3 위치결정부가 회전하는 방향과 반대되는, 감마 증류탑 검사장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 위치결정부는, 상기 제2 위치결정부와 상기 제3 위치결정부 사이에서 상기 중간 케이블이 더 걸리는 제5 위치결정부를 더 포함하고,
    상기 제5 위치결정부는, 상기 제2 위치결정부 및 상기 제3 위치결정부가 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전하는, 감마 증류탑 검사장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 위치결정부는, 상기 증류탑 또는 지면에 회전 가능하게 연결되되, 회전함으로써 회전축에 수직한 일 방향 또는 상기 일 방향과 반대되는 타 방향으로 상기 케이블을 주행시키는 구름부재를 포함하는, 감마 증류탑 검사장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 방사선원이 상기 케이블과 결합되는 위치는, 상기 방사선원과 상기 케이블의 일 개소의 연결을 해제한 뒤 상기 방사선원을 이동시켜 상기 케이블의 다른 개소에 결합시킴으로써 변경 가능한, 감마 증류탑 검사장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 위치제어부는, 회전함으로써 외주면을 따라 상기 케이블을 감아서 당기거나, 회전함에 따라 상기 외주면에 감겨진 케이블을 풀어서 놓아줄 수 있는 드럼을 포함하는, 감마 증류탑 검사장치.
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