KR102313784B1 - 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고효율 실리콘 반도체 플래너 검출기를 적용하여 알파·베타 방사성물질에 오염된 먼지 등의 비산물을 선별적으로 측정함과 아울러 라돈 및 자연방사선으로 인한 백그라운드 제거를 위한 방사성핵종 구분 전자회로를 적용하여 알파·베타 방사성물질을 보다 효과적으로 측정할 수 있음은 물론 원자력관계시설에서 운영 중인 기존의 방사선 감시 시스템과 연동하여 운영 가능하며 무선 송수신 장치를 통해 제어실 및 원하는 장소에서 상시 감시가 가능한 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에 관한 것으로,
나노섬유필터(170)와 실리콘 반도체 플래너를 이용한 방사능 검출기(110)를 이용하여 공기 중의 알파 및 베타 방사성 오염 비산물과 감마선을 검출하는 검출부(100); 에어펌프(210)를 이용하여 공기를 검출부(100)에 공급하고 검사가 완료된 공기를 배출하는 펌프부(200); 검출 결과를 나타내도록 검출부(100)의 상측에 구비된 디스플레이유닛(400); 및 검출부(100)의 상단에 설치되어 작동 여부와 비상 상태를 표출하는 알람유닛(300);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
나노섬유필터(170)와 실리콘 반도체 플래너를 이용한 방사능 검출기(110)를 이용하여 공기 중의 알파 및 베타 방사성 오염 비산물과 감마선을 검출하는 검출부(100); 에어펌프(210)를 이용하여 공기를 검출부(100)에 공급하고 검사가 완료된 공기를 배출하는 펌프부(200); 검출 결과를 나타내도록 검출부(100)의 상측에 구비된 디스플레이유닛(400); 및 검출부(100)의 상단에 설치되어 작동 여부와 비상 상태를 표출하는 알람유닛(300);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 공기중 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고효율 실리콘 반도체 플래너 검출기를 적용하여 알파·베타 방사성물질에 오염된 먼지 등의 비산물을 선별적으로 측정함과 아울러 라돈 및 자연방사선으로 인한 백그라운드 제거를 위한 방사성핵종 구분 전자회로를 적용하여 알파·베타 방사성물질을 보다 효과적으로 측정할 수 있음은 물론 원자력관계시설에서 운영 중인 기존의 방사선 감시 시스템과 연동하여 운영 가능하며 무선 송수신 장치를 통해 제어실 및 원하는 장소에서 상시 감시가 가능한 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에 관한 것이다.
통상적으로 원자력관계시설을 건설·운영하고자 하는 사업자는 각각 원자력안전법 제11조(허가기준), 원자력안전법 제21조(허가기준)에 따라 발전용 원자로 및 관계시설의 건설에 필요한 기술능력을 확보하여야 하고, 발전용 원자로 및 관계시설의 성능이 위원회규칙(원자력안전위원회 규칙 제17호)으로 정하는 기술기준에 적합하여 방사성물질 등에 따른 인체·물체 및 공공의 재해방지에 지장이 없으며, 발전용원자로 및 관계시설의 운영으로 인하여 발생되는 방사성물질 등으로부터 국민의 건강 및 환경상의 위해를 방지하기 위하여 대통령령(원자력안전법 시행령 제174조(환경상의 위해 방지)으로 정하는 기준에 적합해야 함을 명시하고 있다.
또한, 원자력안전위원회고시 제2014-34호 방사선방호 등에 관한 기준에서 규정한 바에 의해, 원자력관계시설에서 방출되는 공기 중 비산물들은 제6조의 배출관리기준에 따라 관리가 이루어져야 한다.
이에 따라, 상기의 법적/제도적 요건을 만족시키고자 원자력관계시설 운영 사업자는 방사성물질의 공기 중 방출로 인한 작업자, 일반인 및 환경방호에 필요한 방사선 감시 시스템을 구축·운영할 필요가 있다.
한편, 국내 원자력관계시설의 운영 중 방사선안전관리 측면에서 살펴보면 공기 중 방사성물질은 지역방사선감시기(RMS) 내지는 정기적인 공기 중 시료채취 기반의 샘플링 측정방식을 통해 방사능 측정·분석을 통한 배출관리가 이루어지고 있음을 알 수 있다.
그러나, 이러한 방식은 감마 방사성핵종에 주로 치우쳐져 있어서 알파 및 베타 방사성핵종에 대해서는 그대로 적용할 수 없는 단점이 있다. 즉, 알파 및 베타 방사성핵종은 감마 방사성핵종에 비해 비정이 짧은 고 LET(선형에너지전달) 방사선 이므로, 기존의 측정방식을 일괄 적용하기는 불가능하여 새로운 개념의 측정 시스템 필요하다.
알파 및 베타 방사성핵종을 방사선학적 관점에서 살펴보면, ICRP 103에서는 알파입자의 방사선가중치는 20으로 설정하고 있는데, 이는 광자의 방사선가중치 1에 비해 20배 높은 수준이며, 서로 다른 생물학적 작용력을 갖는 방사선에 의한 선량 차이가 달라짐을 의미한다. 즉, 위험도 개념으로 살펴보면 알파입자에 의한 방사선 위험도가 감마선에 의한 위험도보다 훨씬 크게 됨을 알 수 있다.
또한, 방사선 생물학적 영향 관점에서 고 LET 방사선은 작업자 내부피폭에 기여하여 LET가 증가할수록 생물학적 장해를 일으키는 능력도 증가하므로, 이상에서 살펴본 바와 같이 고 LET 방사선에 해당하는 알파 및 베타 방사성물질의 효과적인 탐지기술 확보는 중요한 문제에 해당한다.
그리고 공기 중 알파 및 베타 비산물 오염 측정기술은 원자력관계시설 해체에 있어서도 긴요하게 사용될 수 있다. 국내의 경우 2017년 고리1호기를 시작으로 원전 해체가 현실화됨에 따라 해체 작업 시 방사선안전관리 차원에서 알파 및 베타 오염 측정이 중요시 되는 작업 상황에서 작업자의 방사선방호를 위해 반드시 확보해야 할 기술에 해당한다.
그런데, 국내 원자력관계시설에서 공기 중 알파 및 베타선원 방사능 오염물 감시시스템은 전량 해외제품을 사용 중이므로, 국산화가 요구되고 있다. 또한, 국내 원자력 관계시설이 점차 해체되는 현실을 감안하면 그 수요가 증가할 것으로 예상되며, 해외시장 또한 신규원전 건설 내지는 기존 원전해체시장 활성화에 따라 그 수요도가 증가할 것으로 판단되고 있다. 하지만, 감마선 측정기술을 제외한 알파 및 베타 방사능 측정기술 확보는 여전히 미흡한 실정이다.
참고로, 현재 국내 원자력관계시설에서 공기 중 알파 및 베타 방사능을 측정하는 방법은 시료채집기를 통해 샘플을 채취한 후 오프라인 기반의 오염도 분석을 수행하는 것에 불과하며, 특히 오염도가 미확인된 작업환경에서 시료채취 시에는 작업자의 내부피폭 우려가 있다.
또한, 알파 및 베타 방사성물질 측정은 감마 방사성물질 측정과는 달리 측정 대상 시료의 전처리과정이 필요한데, 이는 원자력관계시설 방사선안전관리시 알파 및 베타 방사성물질의 신속한 측정 및 분석이 필요한 상황 하에서 그 시간을 지연시키는 요인으로 작용하여, 작업자 방사선방호 내지는 작업 환경 방사선안전관리에 지장을 초래할 뿐 만 아니라 비효율적인 방사선안전관리는 원자력관계시설 운영 및 해체과정 중 중요할 수 있는 세부 실무 작업의 지연을 초래하게 된다.
한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 국내 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.
특허문헌 1은, 기기 외부의 베타 이미터에 의해 방출된 베타 방사선을 검출하기 위한 가스흐름 비례 검출기와, 상기 가스흐름 비례 검출기에 질소를 포함하는 충진가스를 공급하도록 구성된 충진가스 서플라이와, 온도측정용 온도센서와, 측정된 온도에 따라 모니터의 조작 파리미터를 조절하기 위해 온도센서와 소통하는 컨트롤러를 구비하고, 조작 파라미터는 써미스터로 제어될 수 있는 충진가스를 가로지른 인가 전압 또는 검출기의 베타 방사선 검출 임계치를 포함하는 베타 방사선 모니터 및 방법을 개시하고 있고,
특허문헌 2는, 추출 크로마토그래피를 이용하여 방사성 폐기물에 포함된 알파핵종을 화학적으로 분리하는 단계; 상기 추출 크로마토그래피로부터 Am 또는 Cm 용출액에 물을 첨가한 후, Am 또는 Cm을 정량 분석하는 단계; 및 상기 추출 크로마토그래피로부터 Pu 용출액을 사용하여 Pu를 정량 분석하는 단계를 포함하는 방사성 폐기물에 포함된 알파핵종의 정량 분석 방법을 개시하고 있으며,
특허문헌 3은, 해체현장에서 사용될 수 있도록 이송수단에 의해 이동될 수 있는 방사선 차폐격실과; 차폐격실 내에 설치되어 검사 트레이에 적재된 검사 대상물을 공급 및 배출하는 컨베이어와; 사방이 방사선 차폐부재에 의하여 차폐되고, 컨베이어에 의하여 이송된 검사 대상물에 대한 방사선 계측시 외부의 전자기선에 의한 영향을 방지하는 차폐부와; 차폐부의 내부에 배치되어 검사 대상물의 높이 및 크기를 측정하는 거리 측정기와; 차폐부의 내측에 승하강 가능하게 배치되어 검사 대상물에 대한 방사능 검사를 실시하되, 거리 측정수단에 의하여 측정된 데이터에 의하여 연산된 높이에서 알파, 베타 및 감마 방사선 계측을 실시하는 방사선 계측부와; 방사선 계측부에서 계측된 방사능을 분석하는 방사능 분석기와; 그리고 컨베이어와, 차폐부와, 거리 및 무게 측정수단과, 방사선 계측부와, 방사능 분석기와 연동하여 제어함으로써 방사능 검사를 순차적으로 실시하는 제어부를 포함하며, 원전 해체폐기물에 대한 자체처분 방사능 허용농도 초과 여부를 검사하기 위해 폐기물의 방사능 표면오염을 폐기물 종류와 크기에 상관없이 연속적으로 검사할 수 있는 알파, 베타, 감마선을 방출하는 원전 해체폐기물 방사능 오염 검사 시스템 및 방법을 개시하고 있고,
특허문헌 4는, 검출기본체, 광학 시멘트 본드부, 씬 플라스틱 신틸레이터부, 마일러-폴리에스테르 필름부, 메쉬 그리드부, PMT부, 광반사부, 광증배관 가이드부, 블랙시트지부, 스마트제어박스부로 구성됨으로써, 국내 독자기술로 조립하여 박스형상으로 슬림하게 밀폐 제작할 수 있어, 외부로부터 빛, 습기를 차단시키면서, 빛의 반사를 기존에 비해 80% 향상시킬 수 있고, 씬 플라스틱 신틸레이터부에서 발생되는 빛을 기준으로, 현장분석한 후, X축을 방사선의 에너지로 하고, Y축을 빈도수로 하여 방사선 스펙트럼으로 이루어진 현장분석데이터를 생성시킬 수 있어, 기존에 없던 실시간 방사선 현장계측시스템을 구축시킬 수 있으며, 선량률에 대한 선형적 응답이 가능하며, 베타 입자에 대한 절대효율을 52.41%로 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 온도, 압력 등으로부터 계측 독립성을 가지며, 다양한 분야에 적용할 수 있는 알파·베타·감마 방사선 검출기능을 갖는 스마트 슬림형 플라스틱 섬광계수기를 개시하고 있다.
본 발명은 상기한 필요성에 따라 안출된 것으로서, 고효율 실리콘 반도체 플래너 검출기를 적용하여 알파 및 베타 방사성물질에 오염된 먼지 등의 비산물을 선별적으로 측정함과 아울러 라돈 및 자연방사선으로 인한 백그라운드 제거를 위한 방사성핵종 구분 전자회로를 적용하여 알파 및 베타 방사성물질을 보다 효과적으로 측정할 수 있고, 감마선과 함께 측정이 가능(Cs-137 및 Co-60 핵종에 대한 핵종 판별 가능)할 뿐만 아니라 원자력관계시설에서 운영 중인 기존의 방사선 감시 시스템과 연동하여 운영 가능하며 무선 송수신 장치를 통해 제어실 및 원하는 장소에서 상시 감시가 가능한 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 측정장비 휴대가 가능하여 원자력/방사선 관련 시설의 운영 중 또는 해체 내지는 방사선 사고로 인한 방사성물질 누출 시 신속한 설치가 가능한 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 나노섬유필터와 실리콘 반도체 플래너를 이용한 방사능 검출기를 이용하여 공기 중의 알파 및 베타 방사성 오염 비산물과 감마선을 검출하는 검출부; 에어펌프를 이용하여 공기를 검출부에 공급하고 검사가 완료된 공기를 배출하도록 검출부의 하부에 구비되는 펌프부; 검출 결과를 나타내도록 검출부의 상측에 구비된 디스플레이유닛; 및 검출부의 상단에 설치되어 작동 여부와 비상 상태를 표출하는 알람유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에 따르면, 상기 검출부는 전면에 도어가 구비된 검출부케이스와, 실리콘 반도체로 이루진 플래너를 이용하여 일정 속도로 이동되는 나노섬유필터에 흡착된 방사성 오염 비산물을 검출하는 방사능 검출기와, 검출기케이스의 내부를 검출실과 기계실로 구획하는 격벽과, 펌프부로부터 공급된 공기를 파이프라인을 통해 방사능 검출기에 공급하도록 기계실 하부에 구비되는 에어공급부와, 방사능 검출기의 신호를 분석하여 디스플레이유닛으로 전송하도록 기계실 상부에 구비되는 분석부와, 방사능 검출기에서의 필터 이동속도를 제어하도록 기계실 하부에 구비되는 PLC를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에 따르면, 상기 방사능 검출기는 일정속도로 이동되는 나노섬유필터에 흡착되는 알파 및 베타 방사성 오염 비산물과 감마선을 검출하여 분석부에 신호를 전송하는 검출스테이지와, 나노섬유필터를 검출스테이지에 일정 속도로 공급하는 필터공급스풀 및 필터회수스풀과, 필터공급스풀에서 풀려난 나노섬유필터가 검출스테이지에 수평방향으로 공급되도록 검출스테이지의 하부 양측에 각각 구비되는 한 쌍의 가이드롤러와, PLC의 신호에 따라 작동되어 필터회수스풀를 회전시키는 모터와, 가이드롤러의 회전속도를 감지하여 PLC에 전달하는 엔코더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에 따르면, 상기 펌프부는 펌프부케이스와, 외부공기를 흡입한 후 파이프라인을 통해 검출부로 공급하고 검출부로부터 배출되는 배출공기를 파이프라인을 통해 전달받아 외부로 배출하도록 펌프부 케이스의 내부에 구비되는 에어펌프와, 펌프부 케이스에 내장되어 에어펌프를 작동시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에 따르면, 상기 디스플레이유닛은 검출부의 신호를 분석하는 임베디드(Embedded) 컴퓨터와 디스플레이를 포함하고, 임베디드 컴퓨터는 측정 데이터를 저장, 확인 및 다운로드할 수 있는 DB 프로그램과 감마선 측정 결과를 교정할 수 있도록 하는 감마모듈 교정 프로그램 및 측정 결과를 디스플레이하고 교정할 수 있도록 하는 통합임베디드 PC 프로그램을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비는, 고효율 실리콘 반도체 플래너를 이용한 방사능 검출기를 통해 알파 및 베타 방사성물질을 선별적으로 측정할 수 있고 방사성핵종 구분 전자회로를 통해 알파 및 베타 방사성물질을 보다 효과적으로 측정할 수 있게 되는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비를 원자력관계시설의 운영 중 또는 해체 중에 공기 중 알파 및 베타 방사성물질 측정이 중요시 되는 공정에 배치·활용함으로써, 알파·베타 방사성물질로 인한 내부피폭이 중요시 되는 작업공정에서의 작업자에 대한 방사선방호를 달성함과 아울러 안전한 작업환경을 확보할 수 있고, 원자력관계시설 운영·해체 시 방사성물질 등으로부터 국민의 건강 및 환경상의 위해를 방지하고, 이를 통한 국민 삶의 질 향상에 기여할 수 있게 되는 등 기존 방사선안전관리체계 개선이 가능하게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비는 기존 해외 제품에 비해 가격, 성능 측면에서 경쟁력이 우수하여, 방사선(능) 측정 분야의 기술 자립 및 기술사업의 활성화를 촉진할 수 있으며, 원자력관계시설 운영 및 원전 해체 수요의 증가에 대응하여 방사선(능) 측정기기의 국산화를 통해 수입대체 효과와 부가가치의 창출이 가능하게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비의 배면을 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비의 기능을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에서 방사능 검출 형태를 설명하기 위한 참고도.
도 5는 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비의 방사능검출기가 개략적으로 도시된 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에서 임베디드 PC의 측정 데이터를 저장, 확인 및 다운로드할 수 있는 DB 프로그램을 나타낸 디스플레이 화면이 도시된 참고도.
도 7은 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에서 임베디드 PC의 감마선 측정 결과를 교정할 수 있도록 하는 감마모듈 교정 프로그램을 나타낸 디스플레이 화면이 도시된 참고도.
도 8은 본 발명에 따른 공기중 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에서 임베디드 PC의 통합임베디드 PC 프로그램을 나타낸 디스플레이 화면이 도시된 참고도.
도 9는 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비의 이동모습을 나타낸 참고도.
도 2는 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비의 배면을 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비의 기능을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에서 방사능 검출 형태를 설명하기 위한 참고도.
도 5는 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비의 방사능검출기가 개략적으로 도시된 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에서 임베디드 PC의 측정 데이터를 저장, 확인 및 다운로드할 수 있는 DB 프로그램을 나타낸 디스플레이 화면이 도시된 참고도.
도 7은 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에서 임베디드 PC의 감마선 측정 결과를 교정할 수 있도록 하는 감마모듈 교정 프로그램을 나타낸 디스플레이 화면이 도시된 참고도.
도 8은 본 발명에 따른 공기중 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에서 임베디드 PC의 통합임베디드 PC 프로그램을 나타낸 디스플레이 화면이 도시된 참고도.
도 9는 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비의 이동모습을 나타낸 참고도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 공기중 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한, 도 1은 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비를 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비의 배면을 나타낸 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비의 기능을 나타낸 블록도이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에서 방사능 검출 형태를 설명하기 위한 참고도이고, 도 5는 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비의 방사능검출기가 개략적으로 도시된 구성도이다. 또, 도 6은 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에서 임베디드 PC의 측정 데이터를 저장, 확인 및 다운로드할 수 있는 DB 프로그램을 나타낸 디스플레이 화면이 도시된 참고도이고, 도 7은 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에서 임베디드 PC의 감마선 측정 결과를 교정할 수 있도록 하는 감마모듈 교정 프로그램을 나타낸 디스플레이 화면이 도시된 참고도이며, 도 8은 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비에서 임베디드 PC의 통합임베디드 PC 프로그램을 나타낸 디스플레이 화면이 도시된 참고도이고, 도 9는 본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비의 이동모습을 나타낸 참고도이다.
본 발명에 따른 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비는 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 방사성 오염물을 감지하는 검출부(100)와, 공기의 유동을 위한 펌프부(200), 검출결과가 표시되는 디스플레이유닛(400), 작동 상태와 이상 발생 여부를 나타내는 알람유닛(300);을 포함하여 이루어진다.
상기 검출부(100)는 나노섬유필터(170)를 이용하여 공기 중의 알파 및 베타 방사성 오염 비산물과 감마선을 검출하는 것으로, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 전면에 도어(155)가 구비된 검출부케이스(150)와, 일정 속도로 이동되는 나노섬유필터(170)에 흡착된 방사성 오염 비산물을 검출하는 방사능 검출기(110)와, 검출기케이스(150)의 내부를 검출실(151)과 기계실(152)로 구획하는 격벽(160)과, 펌프부(200)로부터 공급된 공기를 파이프라인을 통해 방사능 검출기(110)에 공급하도록 기계실(152) 하부에 구비되는 에어공급부(120)와, 방사능 검출기(110)의 신호를 분석하여 디스플레이유닛(400)으로 전송하도록 기계실 상부에 구비되는 분석부(130)와, 방사능 검출기(110)에서의 필터 이동속도를 제어하도록 기계실 하부에 구비되는 PLC(140)를 포함하여 이루어진다.
상기 방사능 검출기(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 무빙필터에 흡착된 방사성 오염물을 실리콘 반도체 플래너 검출기를 이용하여 감지한 후 이를 다중 채널분석기(MCA; Multi-Channel Analyzer)를 통해 해석하여 알파 및 베타 방사성 오염물의 데이터를 분석부(130)에 제공하는 것으로, 방사능 검출기(110)를 이용하여 방사성 오염물의 감지 및 해석에 대한 구체적인 방법은 당 업계에 주지되어 있으므로, 본 발명에서는 이에 대한 구체적인 설명은 생략하고 기구적인 부분에 대해서만 살펴보기로 한다.
구체적으로, 상기 방사능 검출기(110)는 도 5에 도시된 바와 같이, 일정속도로 이동되는 나노섬유필터(170)에 흡착되는 알파 및 베타 방사성 오염 비산물과 감마선을 각각 검출하여 분석부(130)에 신호를 전송하는 검출스테이지(111)와, 나노섬유필터(170)를 검출스테이지(111)에 일정 속도로 공급하는 필터공급스풀(112) 및 필터회수스풀(113)과, 상기 필터공급스풀(112)에서 풀려난 나노섬유필터(170)가 검출스테이지(111)에 수평방향으로 공급되도록 검출스테이지(111)의 하부 양측에 각각 구비되는 한 쌍의 가이드롤러(114)와, 상기 PLC(140)의 신호에 따라 작동되어 필터회수스풀(113)를 회전시키는 모터(115)와, 상기 가이드롤러(114)의 회전속도를 감지하여 PLC(140)에 전달하는 엔코더(116)를 포함한다.
상기 펌프부(200)는 에어펌프(210)를 이용하여 공기를 검출부(100)에 공급하고 검사가 완료된 공기를 배출하는 것으로, 도 1과 2에 도시된 바와 같이, 검출기케이스(150)의 하부에 위치하는 펌프부케이스(210)와, 외부공기를 흡입한 후 파이프라인을 통해 검출부(100)로 공급하고 검출부(100)로부터 배출되는 배출공기를 파이프라인을 통해 전달받아 외부로 배출하도록 펌프부 케이스(210)의 내부에 구비되는 에어펌프(220)와, 펌프부 케이스(210)에 내장되어 에어펌프(220)를 작동시키는 모터(230)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 알람유닛(300)은 검출부(100)의 상단에 설치되어 작동 여부와 비상 상태를 표출하는 것으로, 정상 상태를 나타내는 녹색등과, 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 또는 감마선이 설정치 이상 감지될 경우 이를 경고하는 황색등 및 적색등을 포함할 수 있다. 이때, 황색등은 주의 상태를 안내하고 적색등은 경고 상태를 안내하게 된다. 또한, 황색등 또는 적색등이 점등될 경우 이를 음향으로 경고하는 음향 알람을 더 포함할 수도 있다.
또, 상기 디스플레이유닛(400)은 검출부(100)의 상측에 구비되어 검출 결과를 나타내는 것으로, 검출부(100)의 신호를 분석하는 임베디드 컴퓨터(410)와 디스플레이(410)를 포함한다. 이때, 임베디드 컴퓨터(420)는 다수의 프로그램을 구비하여 디스플레이(410)에 측정 결과가 표출되도록 한다. 즉, 임베디드 컴퓨터(420)는 측정 데이터를 저장, 확인 및 다운로드할 수 있는 DB 프로그램(도 6 참조)과, 감마선 측정 결과를 교정할 수 있도록 하는 감마모듈 교정 프로그램(도 7 참조) 및 측정 결과를 디스플레이하고 교정할 수 있도록 하는 통합임베디드 PC 프로그램(도 8 참조)을 구비하는 것이다.
그리고, 디스플레이(410)는 알파 및 베타 방사능 값과 감마선량, 펌프 분당 유량, 누적 유량, 라돈 방사능 값이 표시되는 메인 페이지와, 알파 및 베타 방사능 값과 감마선량에 대한 경보값을 설정하기 위한 알람설정 페이지와, 알파 및 베타 방사능 값을 교정하기 위한 알파베타 교정페이지 및 스텍트럼을 확인하여 감마선량을 교정하는 감마 교정페이지를 포함할 수 있다.
그리고, 상기한 본 발명의 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비는 도 9에 도시된 바와 같이, 바퀴(550)가 구비된 캐리어(500)에 안착된 상태로 이동됨으로써 다양한 위치에서 활용될 수 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 발명의 설명에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100...검출부
110...방사능 검출기
111...검출스테이지
112...필터공급스풀
113...필터회수스풀
114...가이드롤러
115...모터
116...엔코더
120...에어공급부
130...분석부
140...PLC
150...검출부케이스
155...도어
160...격벽
170...나노섬유필터
200...펌프부
210...펌프부케이스
220...에어펌프
230...모터
300...알람유닛
400...디스플레이유닛
410...디스플레이
420...임베디드 PC
110...방사능 검출기
111...검출스테이지
112...필터공급스풀
113...필터회수스풀
114...가이드롤러
115...모터
116...엔코더
120...에어공급부
130...분석부
140...PLC
150...검출부케이스
155...도어
160...격벽
170...나노섬유필터
200...펌프부
210...펌프부케이스
220...에어펌프
230...모터
300...알람유닛
400...디스플레이유닛
410...디스플레이
420...임베디드 PC
Claims (5)
- 나노섬유필터(170)와 실리콘 반도체 플래너를 이용한 방사능 검출기(110)를 이용하여 공기 중의 알파 및 베타 방사성 오염 비산물과 감마선을 검출하는 검출부(100);
에어펌프(210)를 이용하여 공기를 검출부(100)에 공급하고 검사가 완료된 공기를 배출하는 펌프부(200);
검출 결과를 나타내도록 검출부(100)의 상측에 구비된 디스플레이유닛(400); 및
검출부(100)의 상단에 설치되어 작동 여부와 비상 상태를 표출하는 알람유닛(300);을 포함하고,
상기 방사능 검출기(110)는 일정속도로 이동되는 나노섬유필터(170)에 흡착되는 알파 및 베타 방사성 오염 비산물과 감마선을 검출하여 분석부(130)에 신호를 전송하는 검출스테이지(111)와, 나노섬유필터를 검출스테이지에 일정 속도로 공급하는 필터공급스풀(112) 및 필터회수스풀(113)과, 필터공급스풀(112)에서 풀려난 나노섬유필터(170)가 검출스테이지(111)에 수평방향으로 공급되도록 검출스테이지(111)의 하부 양측에 각각 구비되는 한 쌍의 가이드롤러(114)와, PLC(140)의 신호에 따라 작동되어 필터회수스풀(113)를 회전시키는 모터(115)와, 가이드롤러(114)의 회전속도를 감지하여 PLC(140)에 전달하는 엔코더(116)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비. - 제1항에 있어서,
상기 검출부(100)는 전면에 도어(155)가 구비된 검출부케이스(150)와, 실리콘 반도체로 이루진 플래너를 이용하여 일정 속도로 이동되는 나노섬유필터(170)에 흡착된 방사성 오염 비산물을 검출하는 방사능 검출기(110)와, 검출기케이스(150)의 내부를 검출실(151)과 기계실(152)로 구획하는 격벽(160)과, 펌프부(200)로부터 공급된 공기를 파이프라인을 통해 방사능 검출기(110)에 공급하도록 기계실(152) 하부에 구비되는 에어공급부(120)와, 방사능 검출기(110)의 신호를 분석하여 디스플레이유닛(400)으로 전송하도록 기계실 상부에 구비되는 분석부(130)와, 방사능 검출기(110)에서의 필터 이동속도를 제어하도록 기계실 하부에 구비되는 PLC(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 펌프부(200)는 펌프부케이스(210)와, 외부공기를 흡입한 후 파이프라인을 통해 검출부(100)로 공급하고 검출부(100)로부터 배출되는 배출공기를 파이프라인을 통해 전달받아 외부로 배출하도록 펌프부 케이스(210)의 내부에 구비되는 에어펌프(220)와, 펌프부 케이스(210)에 내장되어 에어펌프(220)를 작동시키는 모터(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비.
- 제1항에 있어서,
상기 디스플레이유닛(400)은 검출부(100)의 신호를 분석하는 임베디드 컴퓨터(420)와 디스플레이(410)를 포함하고,
임베디드 컴퓨터(420)는 측정 데이터를 저장, 확인 및 다운로드할 수 있는 DB 프로그램과 감마선 측정 결과를 교정할 수 있도록 하는 감마모듈 교정 프로그램 및 측정 결과를 디스플레이하고 교정할 수 있도록 하는 통합임베디드 PC 프로그램을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기중 알파 및 베타 방사성 오염 비산물 탐지용 휴대설비.
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|---|---|---|---|
| KR1020200185520 | 2020-12-29 | ||
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| GRNT | Written decision to grant |