KR102271095B1 - 방사능 오염정보 모니터링장치 - Google Patents

방사능 오염정보 모니터링장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일측면에 따른 방사능 오염정보 모니터링장치는, 방사능 오염구역을 촬영하고 방사선 오염계통에 대한 방사능 오염정보를 계측하는 방사선 영상장비; 상기 방사선 영상장비에 의해 계측된 방사능 오염정보를 광신호로 변환하는 광신호 변환기; 상기 광신호 변환기에 의해 변환된 광신호에 기초하여 하나 이상의 색속성을 가진 광을 생성하는 광 생성기; 상기 광 생성기에 의해 생성된 광을 투사하는 광 투사기; 상기 방사능 오염구역에 대한 영상신호 및 상기 방사능 오염정보를 처리하는 제어기; 상기 방사능 오염구역에 대한 영상신호 및 방사능 오염정보를 실시간으로 영상으로 표시하는 디스플레이;를 포함할 수 있다.

Description

방사능 오염정보 모니터링장치{APPARATUS MONITORING RADIOACTIVE CONTAMINATION}
본 발명은 방사능 오염정보 모니터링장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방사능 오염구역 내에서 방사능 오염계통을 제염할 때 작업자가 방사능 오염계통에 대한 영상 및 방사능 오염정보를 실시간으로 동시에 모니터링함으로써 제염작업을 매우 효율적으로 수행할 수 있는 방사능 오염정보 모니터링장치에 관한 것이다.
가동원전이나 해체원전에 있어 방사성 물질을 제거하는 제염작업은 방사능오염물질에 대한 규제해제를 위한 가장 기본적이고 필수적인 공정이다.
제염 작업 후 방사선관리구역 밖으로 장비 및 물질을 반출하기 위하여 수행되는 방사선량 측정의 경우 스메어법 등을 통하여 단순 오염정도에 대한 수치만이 확인이 가능하다. 현재 기술개발수준에서, 방사선의 종류, 방사선원의 위치 및 방사선의 세기를 측정하고 영상분석부에 의해 디스플레이된 실제 영상을 통하여 모니터링이 가능한 장비도 존재하지만 실제 제염 작업 중 작업자가 실시간으로 방사선의 종류, 방사선원의 위치, 방사선의 세기, 및 방사선량을 실제 영상을 통해 모니터링하는 것이 불가능하여 효과적으로 사용되지는 못하고 있다.
특히, 기존 가동원전이나 원전해체분야의 경우 제염작업 수행도중에 실시간으로 작업의 정확한 진척상황을 확인할 수 있는 별도의 시스템이 존재하지 않아 오염정보를 취득할 수 없어 정확하고 효율적인 제염작업이 불가능하였으며, 1차 폐기물을 오염구역의 밖으로 반출을 위하여 수행되는 방사능 측정 시 오염정도에 대한 수치만으로 반출대상 유무를 확인하기 때문에 부적격 처리 시 추가제염이 필요한 위치에 대한 정보를 확인하기 어려웠다. 이럴 경우 정확한 오염위치가 확인되지 않아 제염작업을 전체적으로 다시 진행하여야 하므로 4~6회 이상의 비효율적인 작업이 진행된다. 특히, 심각할 경우 반출이 불가능하여 방사성폐기물로 처리하게 된다. 이는 원전해체의 경우도 마찬가지이다.
이와 같이, 종래에는 제염작업자가 실시간으로 오염위치 및 오염의 정도를 예측하지 못할 경우 불필요한 반복적인 작업을 수행함으로써 방사선 피폭선량이 증가하여 작업인력손실(man power)이 발생한다. 또한 제염효과에 대한 실시간 확인이 어렵기 때문에 제염작업 수행 시 소모되는 재료를 필요이상으로 낭비 하여 추가적인 비용이 발생할 뿐만 아니라 이는 2차 폐기물을 증가시키는 문제점으로 이어질 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 방사능 오염구역 내에서 방사능 오염계통을 제염할 때 방사능 오염계통에 대한 실제 영상 및 방사능 오염정보를 실시간으로 동시에 모니터링함으로써 제염작업을 매우 효율적으로 수행할 수 있는 방사능 오염정보 모니터링장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 방사능 오염정보 모니터링장치는, 방사능 오염구역을 촬영하고 방사선 오염계통에 대한 방사능 오염정보를 계측하는 방사선 영상장비; 상기 방사선 영상장비에 의해 계측된 방사능 오염정보를 광신호로 변환하는 광신호 변환기; 상기 광신호 변환기에 의해 변환된 광신호에 기초하여 하나 이상의 색속성을 가진 광을 생성하는 광 생성기; 상기 광 생성기에 의해 생성된 광을 투사하는 광 투사기; 상기 방사능 오염구역에 대한 영상신호 및 상기 방사능 오염정보를 처리하는 제어기; 상기 방사능 오염구역에 대한 영상신호 및 방사능 오염정보를 실시간으로 영상으로 표시하는 디스플레이;를 포함할 수 있다.
상기 광신호 변환기는 상기 방사선 영상장비에 의해 계측된 방사능 오염정보를 서로 다른 색속성을 표시하는 광신호로 변환하도록 구성될 수 있다.
상기 광신호 변환기는 방사능 오염정도에 따라 서로 다른 색상을 표시할 수 있는 광신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
상기 광신호 변환기는 방사능 오염정도에 따라 서로 다른 색상의 밝기를 표시할 수 있는 광신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
상기 광 생성기는 상기 변환된 광신호에 기초하여 서로 다른 복수의 색속성을 가진 합성광을 생성하도록 구성될 수 있다.
상기 광 생성기는 서로 다른 색상을 가진 복수의 광원 및 복수의 광원의 색상을 선택적으로 합성하고 광의 밝기를 조절하도록 구성된 광 조절부를 포함할 수 있다.
상기 방사선 영상장비는 방사능 오염계통에 대한 방사능 오염정보를 계측하는 방사선 계측기 및 계측된 방사능 오염정보를 전기적신호로 변환하는 제1변환부를 포함할 수 있다.
상기 방사선 영상장비는 방사능 오염구역에 대한 영상정보를 획득하는 영상정보 획득부 및 획득된 영상정보를 영상으로 변환하는 제2변환부를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 방사능 오염구역 내에서 방사능 오염계통에 대한 기계적 제염 및 화학적 제염작업을 수행할 때 방사선의 종류, 방사선원의 위치, 방사선의 세기, 방사능의 오염정도, 방사능의 오염범위, 및 방사선량 등과 같은 방사능 오염정보를 포함한 광을 방사능 오염구역의 방사능 오염계통에 투사함으로써 작업자는 방사능 오염구역 내에서 방사능 오염계통에 대한 구체적인 방사능 오염정보를 실시간으로 모니터링할 수 있고, 이를 통해 방사능 오염계통에 대한 제염작업을 효율적인 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 방사능 오염정보 모니터링장치를 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방사능 오염정보 모니터링장치의 광 생성기 및 광 투사기를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방사능 오염정보 모니터링장치의 하우징을 정면에서 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방사능 오염정보 모니터링장치의 하우징을 배면에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방사능 오염정보 모니터링장치의 광 투사기에 의해 서로 다른 색속성을 가진 광이 방사능 오염구역에 투사된 영상을 표시한 도면이다.
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.
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. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방사능 오염정보 모니터링장치(10)는 방사능 오염구역을 촬영하고 방사능 오염계통에 대한 방사능 오염정보를 계측하는 방사선 영상장비(11)와, 방사선 영상장비(11)에 의해 계측된 방사능 오염정보를 광신호로 변환하는 광신호 변환기(12)와, 광신호 변환기(12)에 의해 변환된 광신호에 기초하여 하나 이상의 색속성을 가진 광을 생성하는 광 생성기(13)와, 광 생성기(13)에 의해 생성된 광을 투사하는 광 투사기(14)와, 방사능 오염구역에 대한 영상신호 및 방사능 오염정보를 처리하는 제어기(15)와, 방사능 오염구역에 대한 영상신호 및 방사능 오염정보를 실시간으로 영상으로 표시하는 디스플레이(16)를 포함할 수 있다.
방사선 영상장비(11)는 방사능 오염계통(즉, 방사능 오염대상물)에 대한 방사선의 종류, 방사선원의 위치, 방사선의 세기, 방사능의 오염정도, 방사능의 오염범위, 및 방사선량 등과 같은 방사능 오염정보를 계측하는 방사선 계측기(11a) 및 계측된 방사능 오염정보를 전기적신호로 변환하는 제1변환부(11b)를 포함할 수 있다. 이에 방사선 영상장비(11)는 방사선 계측기(11a)에 의해 계측된 방사능 오염정보를 제1변환부(11b)에 의해 전기적 신호로 변환하고 그 변환된 전기적 신호가 제어기(15)에 의해 처리됨으로써 방사능 오염정보는 디스플레이(16) 상에서 표시될 수 있다. 일 예에 따르면, 방사선 영상장비(11)는 방사능 오염대상물에 대한 방사선을 계측하여 그 신호를 전기적 신호로 전환하는 감마카메라 등과 같은 기계적 집속영상장비, 컴프턴 산란을 이용하여 감마선의 에너지를 측정하는 컴프턴카메라 등과 같은 전기적 집속영상장비, 이들을 융합한 하이브리드 집속영상장비(감마카메라+컴프턴카메라) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 방사선 계측기(11a)는 기체, 섬광체, 반도체 계측기 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 방사선 영상장비(11)는 방사능 오염구역에 대한 영상정보를 획득하는 영상정보 획득부(11c) 및 획득된 영상정보를 영상으로 변환하는 제2변환부(11d)를 포함할 수 있다. 이에, 방사선 영상장비(11)는 제2변환부(11d)에 의해 방사능 오염구역에 대한 영상정보를 영상신호로 변환하고 그 변환된 영상신호가 제어기(15)에 의해 처리됨으로써 그 처리된 영상신호가 디스플레이(16) 상에서 영상화될 수 있다.
광신호 변환기(12)는 방사선 영상장비(11)에 의해 계측된 방사능 오염정보를 서로 다른 색속성의 광을 나타내는 광신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 광신호 변환기(12)는 방사선의 종류, 방사선원의 위치, 방사선의 세기, 방사능의 오염정도, 방사능의 오염범위, 및 방사선량 등에 따라 서로 다른 색상의 광을 나타내는 광신호로 변환할 수 있다. 예컨대, 방사선의 종류 및/또는 방사선의 오염정도에 따라 빨간색, 파란색, 녹색, 연두색 등과 같이 다양한 색상의 광을 나타내는 서로 다른 광신호로 변환할 수 있다. 또한, 광신호 변환기(12)는 방사능 오염정도에 따라 서로 다른 색상의 밝기를 가진 광을 나타내는 광신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 방사능 오염정도가 클 경우 상대적으로 밝은 색상의 광을 나타내는 광신호를 생성하고, 방사능 오염정도가 작을 경우 상대적으로 어두운 색상의 광을 나타내는 광신호를 생성할 수 있다.
광 생성기(13)는 광신호 변환기(12)에 의해 변환된 광신호에 기초하여 방사선의 종류, 방사선원의 위치, 방사선의 세기, 방사능의 오염정도, 방사능의 오염범위, 및 방사선량 등과 같은 방사능 오염정보를 육안으로 식별 내지 표시하도록 하나 이상의 색속성을 가진 광을 생성할 수 있다. 구체적으로, 광 생성기(13)에 의해 생성된 광은 방사선의 종류, 방사선원의 위치, 방사선의 세기, 방사능의 오염정도, 방사능의 오염범위, 및 방사선량 등을 효과적으로 표시하도록 서로 다른 복수의 색속성을 가진 합성광일 수 있다. 일 예에 따르면, 광 생성기(13)는 서로 다른 색상을 가진 복수의 광원(13a, 13b, 13c) 및 복수의 광원(13a, 13b, 13c)의 색상을 선택적으로 합성하고 광의 밝기를 조절하도록 구성된 광 조절부(13d)를 포함할 수 있다. 예컨대, 복수의 광원(13a, 13b, 13c)은 빨간색, 녹색, 파란색으로 이루어질 수 있고, 광 조절부(13d)는 빨간색 광, 녹색 광, 파란색 광이 선택적으로 조합함으로써 광신호 변환기(12)에 의해 변환된 광신호에 대응한 복수의 색속성(색상, 밝기 등)을 가진 합성광을 생성할 수 있다.
도 3 및 도 4와 같이, 광 투사기(14)는 광 생성기(13)에 의해 생성된 합성광(14a)을 방사능 오염구역을 향해 일정범위로 투사하도록 구성될 수 있다.
제어기(15)는 방사능 영상장비(11)의 영상획득부(11c) 및 제2변환부(11d)에 의해 획득된 방사능 오염구역에 대한 영상신호와, 방사능 영상장비(11)의 방사선 계측기(11a) 및 제1변환부(11b)에 의해 획득된 방사능 오염정보를 맵핑 등을 통해 처리하도록 구성될 수 있다.
데이터 출력부(17)가 제어기(15)에 연결될 수 있고, 제어기 의해 처리된 데이터가 데이터 출력부(17)를 통해 저장장치 및/또는 외부기기에 출력될 수 있다.
디스플레이(16)는 제어기(15)에 의해 처리된 방사능 오염구역에 대한 영상신호 및 방사능 오염정보를 실시간으로 영상으로 표시하도록 구성될 수 있다.
광 투사기(14)가 광을 방사선 오염구역에 투사함에 따라 디스플레이(16)는 도 5와 같이, 방사선 오염구역에 대한 영상 및 오염대상물에 대한 방사능 오염정보를 포함한 서로 다른 색속성(14b, 14c, 14d)의 광을 표시할 수 있다. 예컨대, 14b로 지시된 광은 방사선원의 위치 및 방사능 오염정도가 상대적으로 큰 부분으로 빨간색으로 표시될 수 있다. 14c로 지시된 광은 방사능 오염정도가 14b에 상대적으로 작은 부분으로 노란색으로 표시될 수 있다. 14d로 지시된 광은 방사능 오염정보가 14c 보다 상대적으로 작은 부분으로 연두색으로 표시될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 방사능 오염정보 모니터링장치(10)는 하우징(18)을 포함할 수 있고, 방사선 영상장비(11) 및 광 투사기(14)는 하우징(18)의 전방면에 배치될 수 있으며, 디스플레이(16)는 하우징(18)의 후방면에 배치될 수 있다. 복수의 조작버튼(19)이 디스플레이(16)에 인접하게 배치될 수 있고, 이에 복수의 조작버튼(19)은 하우징(18)의 후방면에 배치될 수 있다. 데이터 출력부(17)는 하우징(18)의 일측에 배치될 수 있으며, 데이터 연결케이블 등이 데이터 출력부(17)에 접속될 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명에 의하면, 방사능 오염구역 내에서 방사능 오염계통에 대한 기계적 제염 및 화학적 제염작업을 수행할 때 방사선의 종류, 방사선원의 위치, 방사선의 세기, 방사능의 오염정도, 방사능의 오염범위, 및 방사선량 등과 같은 방사능 오염정보를 포함한 광을 방사능 오염구역의 방사능 오염계통에 투사함으로써 작업자는 방사능 오염구역 내에서 방사능 오염계통에 대한 구체적인 오염정보를 실시간으로 모니터링할 수 있고, 이를 통해 방사능 오염계통에 대한 제염작업을 효율적인 수행할 수 있다.
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.
10: 방사능 오염정보 모니터링장치
11: 방사선 영상장비
12: 광신호 변환기
13: 광 생성기
14: 광 투사기
15: 제어기
16: 디스플레이
17: 데이터 출력부
18: 하우징
19: 조작버튼

Claims (8)

  1. 방사능 오염구역을 촬영하고 방사선 오염계통에 대한 방사능 오염정보를 계측하는 방사선 영상장비;
    상기 방사선 영상장비에 의해 계측된 방사능 오염정보를 서로 다른 색속성의 광을 나타내는 광신호로 변환하는 광신호 변환기;
    상기 광신호 변환기에 의해 변환된 광신호에 기초하여 복수의 색속성을 가진 광을 생성하는 광 생성기;
    상기 광 생성기에 의해 생성된 광을 상기 방사능 오염구역을 향해 투사하는 광 투사기;
    상기 방사능 오염구역에 대한 영상신호 및 상기 방사능 오염정보를 처리하는 제어기;
    상기 방사능 오염구역에 대한 영상신호 및 방사능 오염정보를 실시간으로 영상으로 표시하는 디스플레이;를 포함하는 방사능 오염정보 모니터링장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광신호 변환기는 상기 방사선 영상장비에 의해 계측된 방사능 오염정보를 서로 다른 색속성을 표시하는 광신호로 변환하도록 구성된 방사능 오염정보 모니터링장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 광신호 변환기는 방사선 오염정도에 따라 서로 다른 색상의 광을 표시하는 광신호로 변환하도록 구성된 방사능 오염정보 모니터링장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 광신호 변환기는 방사능 오염정도에 따라 서로 다른 색상의 밝기를 가진 광을 표시하는 광신호로 변환하도록 구성된 방사능 오염정보 모니터링장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 생성기는 상기 변환된 광신호에 기초하여 서로 다른 복수의 색속성을 가진 합성광을 생성하도록 구성된 방사능 오염정보 모니터링장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 생성기는 서로 다른 색상을 가진 복수의 광원 및 복수의 광원의 색상을 선택적으로 합성하고 광의 밝기를 조절하도록 구성된 광 조절부를 포함하는 방사능 오염정보 모니터링장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사선 영상장비는 방사능 오염계통에 대한 방사능 오염정보를 계측하는 방사선 계측기 및 계측된 방사능 오염정보를 전기적신호로 변환하는 제1변환부를 포함하는 방사능 오염정보 모니터링장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 방사선 영상장비는 방사능 오염구역에 대한 영상정보를 획득하는 영상정보 획득부 및 획득된 영상정보를 영상으로 변환하는 제2변환부를 포함하는 방사능 오염정보 모니터링장치.
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