KR102329135B1 - 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템에 관한 것으로, 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 설치되는 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과들 및 방사선 실시간 계측 결과들을 중앙 분석 장치가 실시간 동시 수집하여 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링하도록 한 것이다.
Description
본 발명은 방사성 에어로졸 계측 기술에 관련한 것으로, 특히 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템에 관한 것이다.
원전 해체 작업 시 원전 방사능 오염 구조물을 절단하는 작업자가 방사성 에어로졸(Radioactive Aerosol)에 노출되어 문제가 되고 있다. 따라서, 방사능 오염 구조물 절단 작업자의 피폭 저감을 위해 방사성 에어로졸에 대한 실시간 계측 기술이 필요하다.
방사능 오염 구조물의 절단 등과 같은 원전 해체 작업에서 발생하는 방사성 에어로졸은 절단도구(플라즈마 토치, 산소 절단기, 레이저 절단기 등), 절단방식(절단속도, 수중, 대기중 등), 절단대상(스테인리스강, 탄소강 등) 등에 따라 크기 분포, 수밀도, 방사성 핵종의 포획 정도 등이 다르며, 내부 피폭의 원인인 호흡 가능 방사성 에어로졸의 측정 데이터 확보가 중요하다.
방사성 에어로졸의 정밀 측정은 고가의 계측 장비와 숙련된 전문가가 필요하므로, 작업 현장에서 이러한 장비의 활용은 불가능하므로, 작업 현장에서의 실시간 모니터링에 한계가 있다.
방사성 에어로졸에 의한 내부 피폭은 호흡 가능 방사성 에어로졸 분율의 평가가 중요하지만, 국내/외에서 방사성 에어로졸의 특성인 크기 분포 및 수농도와 방사선을 동시에 계측 및 평가하는 실시간 모니터링 방법론은 현재까지는 전무한 실정이다.
따라서, 본 발명자는 원전 해체 작업 시 원전 방사능 오염 구조물을 절단하는 작업자의 방사능 피폭 방지를 위해 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선을 동시에 실시간으로 계측하는 기술에 대한 연구를 하였다.
본 발명은 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 설치되는 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과들 및 방사선 실시간 계측 결과들을 중앙 분석 장치가 실시간 동시 수집하여 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링하는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템이 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 설치되어, 원전의 방사능 오염 구조물 해체 시 발생하는 에어로졸 및 원전의 방사능 오염 구조물 해체 위치에서 포집된 방사성 에어로졸의 방사선을 실시간 계측하는 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치들과; 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과들 및 방사선 실시간 계측 결과들을 실시간 수집하여 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링하는 중앙 분석 장치를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치가 원전의 방사능 오염 구조물 해체 시 발생하는 에어로졸을 실시간 계측하는 에어로졸 계측부와; 원전의 방사능 오염 구조물 해체 위치에서 포집된 방사성 에어로졸의 방사선을 실시간 계측하는 방사선 계측부와; 에어로졸 계측부를 통한 에어로졸의 실시간 계측 제어 및 방사선 계측부를 통한 방사선의 실시간 계측 제어를 포함하는 장치 전반을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치가 에어로졸 계측부에 의한 에어로졸 실시간 계측 결과 및 방사선 계측부에 의한 방사선 실시간 계측 결과를 중앙 분석 장치로 실시간 무선 전송하는 무선 통신부를 더 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 에어로졸 계측부가 원전의 방사능 오염 구조물 해체 시 발생하는 에어로졸을 실시간 흡입하는 흡입구와; 흡입구에 의해 흡입되는 방사성 에어로졸의 에어로졸 크기 및 분포를 광산란 방식으로 검출하여 에어로졸의 농도를 실시간 검출하는 농도 검출부와; 농도 검출된 방사성 에어로졸을 방사선 계측부로 실시간 배출하는 배출구를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 농도 검출부가 흡입구에 의해 흡입되는 방사성 에어로졸을 임시 저장 및 통과시키는 에어로졸 계측 유로와; 에어로졸 계측 유로를 통과하는 방사성 에어로졸에 광 신호를 실시간 방사하는 발광 소자와; 에어로졸 계측 유로를 통과하는 방사성 에어로졸에 의해 산란되는 광 신호를 실시간 검출하고, 검출된 광 신호를 방사성 에어로졸의 에어로졸 크기 및 분포를 나타내는 전기 신호로 변환하여 출력하는 수광 소자를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 방사선 계측부가 에어로졸 계측부의 배출구를 통해 실시간 배출되는 방사성 에어로졸을 실시간 수집하는 에어로졸 수집 유로와; 에어로졸 수집 유로에 의해 수집되는 방사성 에어로졸을 포집하는 포집 필터와; 포집 필터에 의해 포집되는 방사성 에어로졸에서 방사되는 방사선을 실시간 검출하는 방사선 검출기와; 방사선 검출기에 의해 실시간 검출되는 방사선의 핵종을 분석하는 핵종 분석장치와; 에어로졸 수집 유로 내에 실시간 수집되는 방사성 에어로졸을 외부로 배출하되, 에어로졸 수집 유로를 통과하여 배출되는 방사성 에어로졸 배출량을 조절함으로써 에어로졸 계측부를 통해 실시간 흡입되는 방사성 에어로졸 흡입량을 조절하는 배기팬 또는 흡기펌프를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 중앙 분석 장치가 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과 데이터들 및 방사선 실시간 계측 결과 데이터들을 실시간 수집하는 데이터 수집부와; 데이터 수집부에 의해 실시간 수집되는 에어로졸 실시간 계측 결과 데이터들 및 방사선 실시간 계측 결과 데이터들을 실시간 분석하는 데이터 분석부와; 데이터 분석부에 의해 분석된 결과로부터 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링하는 모니터링부를 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 모니터링부가 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 대한 방사성 에어로졸 및 방사성 핵종의 방사능에 대한 시간적 변화 및 공간적 분포를 실시간 모니터링하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 중앙 분석 장치가 실시간 모니터링 되는 방사성 에어로졸 및 방사성 핵종의 방사능에 대한 시간적 변화 및 공간적 분포로부터 방사능 오염 구조물 해체 작업자의 방사능 피폭을 평가하는 방사능 피폭 평가부를 더 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 중앙 분석 장치가 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동 현황 보고서를 생성하는 보고서 생성부를 더 포함한다.
본 발명은 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 설치되는 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과들 및 방사선 실시간 계측 결과들을 중앙 분석 장치가 실시간 동시 수집하여 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링함으로써 미래의 원전의 방사능 오염 구조물 해체 작업에 활용할 수 있는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 측정 데이터를 동시에 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동 현황을 분석하여 알림으로써 원전 해체 작업자의 방사능 피폭을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 해체 작업 구역 외부로 누설되는 방사성 에어로졸의 감시를 통해 안전한 원전 해체 작업한 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 외관 사시도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 내부 투영 단면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 중앙 분석 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템을 원전 해제 작업 공간에서 활용하기 위한 배치 및 활용 방법에 관한 구성도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 외관 사시도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 내부 투영 단면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 중앙 분석 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템을 원전 해제 작업 공간에서 활용하기 위한 배치 및 활용 방법에 관한 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템은 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)들과, 중앙 분석 장치(200)를 포함한다.
다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)들은 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 설치되어, 원전의 방사능 오염 구조물 해체 시 발생하는 에어로졸 및 원전의 방사능 오염 구조물 해체 위치에서 포집된 방사성 에어로졸의 방사선을 실시간 계측한다.
중앙 분석 장치(200)는 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과들 및 방사선 실시간 계측 결과들을 실시간 수집하여 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링한다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 설치되는 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과들 및 방사선 실시간 계측 결과들을 중앙 분석 장치(200)가 무선 통신을 통해 실시간 수집하여 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링함으로써 미래의 원전의 방사능 오염 구조물 해체 작업에 활용할 수 있는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 측정 데이터를 동시에 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동 현황을 분석하여 알림으로써 원전 해체 작업자의 방사능 피폭을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 해체 작업 구역 외부로 누설되는 방사성 에어로졸의 감시를 통해 안전한 원전 해체 작업하다.
도 2 는 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도, 도 3 은 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 외관 사시도, 도 4 는 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 내부 투영 단면도이다.
본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)는 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 다수개 설치될 수 있으며, 도 2 및 도 3 에 도시한 바와 같이, 에어로졸 계측부(110)와, 방사선 계측부(120)와, 제어부(130)를 포함한다.
에어로졸 계측부(110)는 원전의 방사능 오염 구조물 해체 시 발생하는 에어로졸을 실시간 계측한다. 예컨대, 에어로졸 계측부(110)가 도 4 에 도시한 바와 같이 흡입구(111)와, 농도 검출부(112)와, 배출구(113)를 포함할 수 있다.
흡입구(Inlet)(111)는 원전의 방사능 오염 구조물 해체 시 발생하는 에어로졸을 실시간 흡입한다. 원전 해체 시 방사능 오염 구조물의 절단 등에 의해 방사성 에어로졸이 발생하면, 흡입구(111)를 통해 에어로졸 계측부(110) 내부로 방사성 에어로졸이 실시간 흡입된다.
농도 검출부(112)는 흡입구(111)에 의해 흡입되는 방사성 에어로졸의 에어로졸 크기 및 분포를 광산란 방식으로 검출하여 에어로졸의 농도를 실시간 검출한다. 예컨대, 농도 검출부(112)가 에어로졸 계측 유로(112a)와, 발광 소자(112b)와, 수광 소자(112c)를 포함할 수 있다.
에어로졸 계측 유로(112a)는 흡입구(111)에 의해 흡입되는 방사성 에어로졸을 임시 저장 및 통과시킨다. 흡입구(111)를 통해 에어로졸 계측부(110) 내부로 유입되는 방사성 에어로졸은 에어로졸 계측 유로(112a)에 임시 저장되면서 통과하여 배출구(113) 측으로 이동한다.
발광 소자(112b)는 에어로졸 계측 유로(112a)를 통과하는 방사성 에어로졸에 광 신호를 실시간 방사한다. 예컨대, 발광 소자(112b)가 레이저 빔을 방사하는 레이저 다이오드(Laser Diode)일 수 있다.
수광 소자(112c)는 에어로졸 계측 유로(112a)를 통과하는 방사성 에어로졸에 의해 산란되는 광 신호를 실시간 검출하고, 검출된 광 신호를 방사성 에어로졸의 에어로졸 크기 및 분포를 나타내는 전기 신호로 변환하여 출력한다.
예컨대, 수광 소자(112c)가 레이저 다이오드(Laser Diode)로부터 방사되어 방사성 에어로졸에 의해 산란되는 레이저 빔을 수광하는 포토 다이오드(Photo Diode)일 수 있다.
배출구(Outlet)(113)는 농도 검출된 방사성 에어로졸을 방사선 계측부(120)로 실시간 배출한다. 농도 검출부(112)의 에어로졸 계측 유로(112a)를 통과하면서 발광 소자(112b) 및 수광 소자(112c)에 의해 방사성 에어로졸 농도가 검출되고, 배출구(Outlet)(113)를 통해 방사선 계측부(120)로 방사성 에어로졸이 배출된다.
방사선 계측부(120)는 원전의 방사능 오염 구조물 해체 위치에서 포집된 방사성 에어로졸의 방사선을 실시간 계측한다. 예컨대, 방사선 계측부(120)가 도 3 에 도시한 바와 같이 에어로졸 수집 유로(121)와, 포집 필터(122)와, 방사선 검출기(123)와, 핵종 분석장치(124)와, 배기팬 또는 흡기펌프(125)를 포함할 수 있다.
에어로졸 수집 유로(121)는 에어로졸 계측부(110)의 배출구(113)를 통해 실시간 배출되는 방사성 에어로졸을 실시간 수집한다. 에어로졸 계측부(110)의 배출구(113)를 통해 방사성 에어로졸이 배출되면, 방사선 계측부(120)의 에어로졸 수집 유로(121)로 방사성 에어로졸이 유입되어 수집된다.
포집 필터(122)는 에어로졸 수집 유로(121)에 의해 수집되는 방사성 에어로졸을 포집한다. 이 때, 포집 필터(122)가 방사선 검출기(123)를 둘러싸도록 구현될 수 있다.
방사선 검출기(123)는 포집 필터(122)에 의해 포집되는 방사성 에어로졸에서 방사되는 방사선을 실시간 검출한다. 예컨대, 방사선 검출기(123)로 CZT(CdZnTe; Cadmium Zinc Telluride) 검출기를 사용할 수 있다. 이 외에도 방사선 검출기(123)로 NaI(Tl), LaBr3(Ce), CeBr3(Ce) 무기섬광체를 이용한 검출기를 사용할 수도 있다. 그러나, 이에 한정되지는 않는다.
핵종 분석장치(124)는 방사선 검출기(123)에 의해 실시간 검출되는 방사선의 핵종을 분석한다. 예컨대, 핵종 분석장치(124)로 무기섬광체(NaI(Tl), LaBr3(Ce), CeBr3(Ce)) 및 PMT(Photo Multiplier Tube), 핵종 분석기로 구성된 감마선 스펙트럼 감시기가 사용될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지는 않는다.
배기팬 또는 흡기펌프(125)는 에어로졸 수집 유로(121) 내에 실시간 수집되는 방사성 에어로졸을 외부로 배출하되, 에어로졸 수집 유로(121)를 통과하여 배출되는 방사성 에어로졸 배출량을 조절함으로써 에어로졸 계측부(110)를 통해 실시간 흡입되는 방사성 에어로졸 흡입량을 조절한다.
배기팬 또는 흡기펌프(125)의 회전 속도 조절에 따라 에어로졸 수집 유로(121)로부터 배출되는 방사성 에어로졸 배출량이 조절되고, 에어로졸 수집 유로(121)의 진공압에 의해 에어로졸 계측부(110)의 흡입구(111)를 통해 흡입되는 방사성 에어로졸 흡입량이 조절된다.
제어부(130)는 에어로졸 계측부(110)를 통한 에어로졸의 실시간 계측 제어 및 방사선 계측부(120)를 통한 방사선의 실시간 계측 제어를 포함하는 장치 전반을 제어한다.
이 때, 제어부(130)가 에어로졸 계측부(110)에 의해 계측되는 에어로졸 크기 및 분포, 에어로졸의 농도와, 방사선 계측부(120)에 의해 계측되는 방사선량 및 핵종을 외부의 중앙 분석 장치(200)로 무선 전송하거나, 자체 화면 표시하도록 구현될 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 원전의 방사능 오염 구조물 해체 시 발생하는 에어로졸의 에어로졸 및 방사선을 동시에 실시간으로 계측함으로써 에어로졸 및 방사선 측정 데이터를 동시에 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 원전의 방사능 오염 구조물 해체 시 발생하는 에어로졸의 에어로졸 및 방사선을 동시에 실시간으로 계측하여 알림으로써 원전 해체 작업자의 방사능 피폭을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 해체 작업 구역 외부로 누설되는 방사성 에어로졸의 감시를 통해 안전한 원전 해체 작업하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)가 무선 통신부(140)를 더 포함할 수 있다. 무선 통신부(140)는 에어로졸 계측부(110)에 의한 에어로졸 실시간 계측 결과 및 방사선 계측부(120)에 의한 방사선 실시간 계측 결과를 중앙 분석 장치(200)로 실시간 무선 전송한다. 예컨대, 무선 통신부(140)가 수십 Km 정도의 전송 거리를 가지는 LoRa(Long Range) 기반으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)들을 다수개 설치하고, 각 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)의 무선 통신부(140)를 통해 실시간 무선 전송되는 에어로졸 실시간 계측 결과들 및 방사선 실시간 계측 결과들을 중앙 분석 장치(200)가 수집하여 통합 관리함으로써 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 수집하여 통합 감시할 수 있다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)가 표시부(150)를 더 포함할 수 있다. 표시부(150)는 에어로졸 계측부(110)에 의해 계측되는 방사성 에어로졸 크기 및 분포, 에어로졸의 농도와, 방사선 계측부(120)에 의해 계측되는 방사선량 및 핵종을 자체 화면 표시한다. 이 때, 표시부(150)가 LED일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)를 통해 실시간 계측되는 에어로졸 크기 및 분포, 에어로졸의 농도와, 방사선량 및 핵종을 표시부(150)를 통해 화면 표시함으로써 방사능 오염 구조물 해체 작업 시 작업자가 방사성 에어로졸 크기 및 분포, 에어로졸의 농도와, 방사선량 및 핵종을 알 수 있도록 하여 작업자가 방사능 피폭을 회피할 수 있도록 한다.
도 5 는 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템의 중앙 분석 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 5 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 중앙 분석 장치(200)는 데이터 수집부(210)와, 데이터 분석부(220)와, 모니터링부(230)를 포함한다.
데이터 수집부(210)는 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과 데이터들 및 방사선 실시간 계측 결과 데이터들을 실시간 수집한다.
예컨대, 데이터 수집부(210)가 수십 Km 정도의 전송 거리를 가지는 LoRa(Long Range) 기반 무선 통신을 통해 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)들로부터 에어로졸 실시간 계측 결과 데이터들 및 방사선 실시간 계측 결과 데이터들을 실시간 수신하여 수집하도록 구현될 수 있다.
데이터 분석부(220)는 데이터 수집부(210)에 의해 실시간 수집되는 에어로졸 실시간 계측 결과 데이터들 및 방사선 실시간 계측 결과 데이터들을 실시간 분석한다.
예컨대, 데이터 분석부(220)가 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)들이 설치되는 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서 실시간 계측되는 에어로졸 크기 및 분포, 에어로졸의 농도와, 방사선량 및 핵종을 분석하도록 구현될 수 있다.
모니터링부(230)는 데이터 분석부(220)에 의해 분석된 결과로부터 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링한다.
이 때 , 모니터링부(230)가 데이터 분석부(220)에 의해 분석된 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)들이 설치되는 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서 실시간 계측되는 에어로졸 크기 및 분포, 에어로졸의 농도와, 방사선량 및 핵종 분석 결과로부터 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 판단하도록 구현될 수 있다.
예컨대, 모니터링부(230)가 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 대한 방사성 에어로졸 및 방사성 핵종의 방사능에 대한 시간적 변화 및 공간적 분포를 실시간 모니터링함으로써 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸 및 핵종 물질의 실시간 이동 및 확산을 감지하도록 구현될 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 설치되는 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과들 및 방사선 실시간 계측 결과들을 중앙 분석 장치가 실시간 동시 수집하여 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링함으로써 미래의 원전의 방사능 오염 구조물 해체 작업에 활용할 수 있는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 측정 데이터를 동시에 확보할 수 있다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 중앙 분석 장치(200)가 방사능 피폭 평가부(240)를 더 포함할 수 있다. 방사능 피폭 평가부(240)는 실시간 모니터링 되는 방사성 에어로졸 및 방사성 핵종의 방사능에 대한 시간적 변화 및 공간적 분포로부터 방사능 오염 구조물 해체 작업자의 방사능 피폭을 평가한다.
예컨대, 방사능 피폭 평가부(240)가 실시간 모니터링 되는 방사성 에어로졸 및 방사성 핵종의 방사능에 대한 시간적 변화 및 공간적 분포와, 방사능 오염 구조물 해체 작업자의 작업 시간(방사능 노출 시간)을 고려해 방사능 오염 구조물 해체 작업자의 방사능 내부 피폭 정도를 판단하도록 구현될 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 방사능 오염 구조물 해체 작업자의 방사능 피폭 평가를 통해 방사능 피폭된 방사능 오염 구조물 해체 작업자에 대한 후속 조치가 가능하도록 할 수 있다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 중앙 분석 장치(200)가 보고서 생성부(250)를 더 포함할 수 있다. 보고서 생성부(250)는 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동 현황 보고서를 생성한다.
이 때, 보고서 생성부(250)가 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동 현황 보고서를 화면 출력하거나, 프린터 출력하거나, 유무선 통신을 통해 외부 단말(도면 도시 생략)로 전송함으로써 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동 현황을 알리도록 구현될 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동 현황을 관리자 등에게 알릴 수 있다.
도 6 은 본 발명에 따른 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템을 원전 해제 작업 공간에서 활용하기 위한 배치 및 활용 방법에 관한 구성도이다.
도 6 을 참조해 보면, 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)들이 원전 해제 작업 공간 여러 곳에 설치되어, 원전의 방사능 오염 구조물 해체 시 발생하는 에어로졸 및 원전의 방사능 오염 구조물 해체 위치에서 포집된 방사성 에어로졸의 방사선을 실시간 계측하여 계측 결과들을 중앙 분석 장치(200)로 무선 통신을 통해 실시간 전송하는 것을 예시하고 있다.
한편, 중앙 분석 장치(200)는 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치(100)들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과들 및 방사선 실시간 계측 결과들을 실시간 수집하여 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링하고 있음을 예시하고 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 설치되는 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과들 및 방사선 실시간 계측 결과들을 중앙 분석 장치가 실시간 동시 수집하여 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링함으로써 미래의 원전의 방사능 오염 구조물 해체 작업에 활용할 수 있는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 측정 데이터를 동시에 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동 현황을 분석하여 알림으로써 원전 해체 작업자의 방사능 피폭을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 해체 작업 구역 외부로 누설되는 방사성 에어로졸의 감시를 통해 안전한 원전 해체 작업하다.
본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 방사성 에어로졸 계측 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
100 : 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치
110 : 에어로졸 계측부
111 : 흡입구
112 : 농도 검출부
112a : 에어로졸 계측 유로
112b : 발광 소자
112c : 수광 소자
113 : 배출구
120 : 방사선 계측부
121 : 에어로졸 수집 유로
122 : 포집 필터
123 : 방사선 검출기
124 : 핵종 분석장치
125 : 배기팬 또는 흡기펌프
130 : 제어부
140 : 무선 통신부
150 : 표시부
200 : 중앙 분석 장치
210 : 데이터 수집부
220 : 데이터 분석부
230 : 모니터링부
240 : 방사능 피폭 평가부
250 : 보고서 생성부
110 : 에어로졸 계측부
111 : 흡입구
112 : 농도 검출부
112a : 에어로졸 계측 유로
112b : 발광 소자
112c : 수광 소자
113 : 배출구
120 : 방사선 계측부
121 : 에어로졸 수집 유로
122 : 포집 필터
123 : 방사선 검출기
124 : 핵종 분석장치
125 : 배기팬 또는 흡기펌프
130 : 제어부
140 : 무선 통신부
150 : 표시부
200 : 중앙 분석 장치
210 : 데이터 수집부
220 : 데이터 분석부
230 : 모니터링부
240 : 방사능 피폭 평가부
250 : 보고서 생성부
Claims (10)
- 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 설치되어, 원전의 방사능 오염 구조물 해체 시 발생하는 에어로졸 및 원전의 방사능 오염 구조물 해체 위치에서 포집된 방사성 에어로졸의 방사선을 실시간 계측하는 다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치들과;
다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과들 및 방사선 실시간 계측 결과들을 실시간 수집하여 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링하는 중앙 분석 장치를;
포함하되, 상기 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치가:
원전의 방사능 오염 구조물 해체시 발생하는 방사성 에어로졸을 실시간 계측하되, 원전의 방사능 오염 구조물 해체시 발생하는 방사성 에어로졸을 실시간 흡입하는 흡입구와, 흡입구에 의해 흡입되는 방사성 에어로졸의 에어로졸 크기 및 분포를 광산란 방식으로 검출하여 에어로졸의 농도를 실시간 검출하는 농도 검출부와, 농도 검출된 방사성 에어로졸을 실시간 배출하는 배출구를 포함하는 에어로졸 계측부와;
에어로졸 계측부의 배출구를 통해 실시간 배출되는 방사성 에어로졸로부터 원전의 방사능 오염 구조물 해체 위치의 방사선을 실시간 계측하는 방사선 계측부와;
에어로졸 계측부를 통한 에어로졸의 실시간 계측 제어 및 방사선 계측부를 통한 방사선의 실시간 계측 제어를 포함하는 장치 전반을 제어하는 제어부;를 포함하는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치가:
에어로졸 계측부에 의한 에어로졸 실시간 계측 결과 및 방사선 계측부에 의한 방사선 실시간 계측 결과를 중앙 분석 장치로 실시간 무선 전송하는 무선 통신부를;
더 포함하는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
농도 검출부가:
흡입구에 의해 흡입되는 방사성 에어로졸을 임시 저장 및 통과시키는 에어로졸 계측 유로와;
에어로졸 계측 유로를 통과하는 방사성 에어로졸에 광 신호를 실시간 방사하는 발광 소자와;
에어로졸 계측 유로를 통과하는 방사성 에어로졸에 의해 산란되는 광 신호를 실시간 검출하고, 검출된 광 신호를 방사성 에어로졸의 에어로졸 크기 및 분포를 나타내는 전기 신호로 변환하여 출력하는 수광 소자를;
포함하는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템. - 제 1 항에 있어서,
방사선 계측부가:
에어로졸 계측부의 배출구를 통해 실시간 배출되는 방사성 에어로졸을 실시간 수집하는 에어로졸 수집 유로와;
에어로졸 수집 유로에 의해 수집되는 방사성 에어로졸을 포집하는 포집 필터와;
포집 필터에 의해 포집되는 방사성 에어로졸에서 방사되는 방사선을 실시간 검출하는 방사선 검출기와;
방사선 검출기에 의해 실시간 검출되는 방사선의 핵종을 분석하는 핵종 분석장치와;
에어로졸 수집 유로 내에 실시간 수집되는 방사성 에어로졸을 외부로 배출하되, 에어로졸 수집 유로를 통과하여 배출되는 방사성 에어로졸 배출량을 조절함으로써 에어로졸 계측부를 통해 실시간 흡입되는 방사성 에어로졸 흡입량을 조절하는 배기팬 또는 흡기펌프를;
포함하는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템. - 제 1 항에 있어서,
중앙 분석 장치가:
다수의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 통합 검출 장치들에 의해 각각 계측되는 에어로졸 실시간 계측 결과 데이터들 및 방사선 실시간 계측 결과 데이터들을 실시간 수집하는 데이터 수집부와;
데이터 수집부에 의해 실시간 수집되는 에어로졸 실시간 계측 결과 데이터들 및 방사선 실시간 계측 결과 데이터들을 실시간 분석하는 데이터 분석부와;
데이터 분석부에 의해 분석된 결과로부터 방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동을 모니터링하는 모니터링부를;
포함하는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템. - 제 7 항에 있어서,
모니터링부가:
방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에 대한 방사성 에어로졸 및 방사성 핵종의 방사능에 대한 시간적 변화 및 공간적 분포를 실시간 모니터링하는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템. - 제 8 항에 있어서,
중앙 분석 장치가:
실시간 모니터링 되는 방사성 에어로졸 및 방사성 핵종의 방사능에 대한 시간적 변화 및 공간적 분포로부터 방사능 오염 구조물 해체 작업자의 방사능 피폭을 평가하는 방사능 피폭 평가부를;
더 포함하는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템. - 제 7 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,
중앙 분석 장치가:
방사능 오염 구조물 해체 작업이 이루어지는 장소의 여러 구역에서의 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선의 실시간 거동 현황 보고서를 생성하는 보고서 생성부를;
더 포함하는 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템.
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| KR1020210132843A KR102329135B1 (ko) | 2021-10-07 | 2021-10-07 | 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템 |
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|---|---|---|---|
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| KR (1) | KR102329135B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023043064A1 (ko) * | 2021-09-15 | 2023-03-23 | 주식회사 미래와도전 | 방사성 에어로졸의 에어로졸 및 방사선 실시간 동시 모니터링 시스템 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR900012111A (ko) | 1989-01-18 | 1990-08-03 | 원본미기재 | 공기중의 실제의 인공적인 알파-에어로졸 방사능 농도의 측정을 위한 방법 및 장치 |
| JP2013108815A (ja) * | 2011-11-18 | 2013-06-06 | Toshiba Corp | 放射能３次元測定装置、放射線取扱作業管理システムおよび放射線取扱作業管理方法 |
-
2021
- 2021-10-07 KR KR1020210132843A patent/KR102329135B1/ko active IP Right Grant
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