KR102330554B1 - 3d scanning apparatus for dismantling nuclear facility - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부에 밀폐된 방수공간을 구비하는 케이싱; 상기 케이싱의 상부에 배치된 보호덮개; 상기 방수공간 내에 배치되고, 스캔 대상물로부터 반사되어 들어오는 광을 수신하여 상기 스캔 대상물의 형태정보를 획득하도록 이루어지는 스캐너; 방사성 물질로부터 상기 스캐너의 적어도 일부를 가로막도록 배치되어, 상기 스캐너에 미치는 방사선의 작용을 차단하는 차폐부; 상기 보호덮개의 일부에 형성되어, 상기 광이 상기 보호덮개 내부로 들어오는 경로를 제공하도록 배치되는 윈도우; 상기 윈도우를 통과하여 들어오는 상기 광의 경로상에 배치되며, 상기 광의 경로를 전환시키는 거울; 및 상기 거울로부터 반사되어 들어오는 상기 광을 수신하도록 상기 스캐너의 앞에 구면 형상의 방수창을 구비한 돔 포트형 방수창부:를 포함하는 3차원 스캐너 시스템에 관한 것이다.The present invention is a casing having a sealed waterproof space therein; a protective cover disposed on the upper portion of the casing; a scanner disposed in the waterproof space and configured to receive light reflected from the scan object to obtain shape information of the scan object; a shielding portion disposed to block at least a portion of the scanner from a radioactive material to block an action of radiation on the scanner; a window formed on a portion of the protective cover and disposed to provide a path for the light to enter into the protective cover; a mirror disposed on a path of the light entering through the window and diverting the path of the light; and a dome port type waterproof window having a spherical waterproof window in front of the scanner to receive the light reflected from the mirror.

Description

원자력시설 해체용 3차원 스캐너 시스템{3D SCANNING APPARATUS FOR DISMANTLING NUCLEAR FACILITY}3D scanner system for dismantling nuclear facilities {3D SCANNING APPARATUS FOR DISMANTLING NUCLEAR FACILITY}

본 수중 및 공기중, 방사선, 오염이 공존하는 극한환경에서 동작이 가능한 원자력시설 해체용 3차원 스캐너 시스템에 관한 것이다.It relates to a 3D scanner system for dismantling nuclear facilities that can operate in an extreme environment where underwater and air, radiation and pollution coexist.

광삼각법 기반의 일반 산업용 3차원 스캐너는 비교적 원거리에서 정밀도가 높다는 장점 때문에 원자력시설 핵심설비 해체 분야에 적합한 것으로 평가된다. 하지만, 이러한 3차원 스캐너는 몇 가지의 단점을 가지고 있다.The general industrial 3D scanner based on the optical triangulation method is evaluated to be suitable for the decommissioning field of nuclear facilities because of the advantage of high precision at a relatively long distance. However, such a 3D scanner has several disadvantages.

첫 째, 수중 환경에서 3차원 스캐너를 동작시킬 경우, 빛이 공기중에서 물로 진행할 때 발생하는 굴절 현상으로 인해 스캔 데이터에 왜곡이 발생하여, 실제 위치 보다 가까워지는 오차가 발생하게 된다.First, when a 3D scanner is operated in an underwater environment, distortion occurs in the scan data due to refraction that occurs when light travels from air to water, resulting in an error that is closer to the actual location.

둘째, 광삼각법 기반의 3차원 스캐너에 적용된 카메라에 적용된 촬영소자는 방사선에 취약하여 고방사성 구조물 해체 작업에 장기간 투입되기 어렵다.Second, the imaging device applied to the camera applied to the 3D scanner based on the optical triangulation method is vulnerable to radiation, so it is difficult to put it into the work of dismantling the highly radioactive structure for a long time.

셋째, 수중 환경에서 레이저 절단과 같이 분진이 발생하는 절단 공법이 사용될 경우, 분진이 카메라 또는 광원 앞에 설치된 방수용 창문에 달라붙어 투명한 방수용 창문을 오염시킬 가능성이 있게 된다.Third, when a dust-generating cutting method such as laser cutting is used in an underwater environment, there is a possibility that the dust will stick to the waterproof window installed in front of the camera or light source and contaminate the transparent waterproof window.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래의 원전 해체 시스템에서는 3차원 스캐너의 카메라 및 광원 앞에 거울을 배치하고 거울 앞에 방수창을 배치하고 방수창 앞에 와이퍼 기구부를 배치하고 있다.In order to solve this problem, in the conventional nuclear power plant dismantling system, a mirror is placed in front of a camera and a light source of a three-dimensional scanner, a waterproof window is placed in front of the mirror, and a wiper mechanism is disposed in front of the waterproof window.

다만, 고방사성 환경이나 수중 환경 또는 분진이 빈번하게 발생하는 작업 환경 하에서도 다양한 기능이 안정적으로 수행 가능한 3차원 스캐너 시스템이 필요하다.However, there is a need for a three-dimensional scanner system capable of stably performing various functions even in a highly radioactive environment, an underwater environment, or a work environment in which dust is frequently generated.

본 발명은 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 that can stably perform functions even in an underwater, high-radiation environment in which the refraction of light occurs, and a work environment in which dust is generated.

본 발명은 빛이 공기중에서 물로 진행할 때 발생하는 굴절 현상으로 인한 스캔 데이터의 왜곡 형상을 방지하는 스캐너 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a scanner system that prevents distortion of scan data due to refraction that occurs when light travels from air to water.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 3차원 스캐너 시스템은 내부에 밀폐된 방수공간을 구비하는 케이싱; 상기 케이싱의 상부에 배치된 보호덮개; 상기 방수공간 내에 배치되고, 스캔 대상물로부터 반사되어 들어오는 광을 수신하여 상기 스캔 대상물의 형태정보를 획득하도록 이루어지는 스캐너; 방사성 물질로부터 상기 스캐너의 적어도 일부를 가로막도록 배치되어, 상기 스캐너에 미치는 방사선의 작용을 차단하는 차폐부; 상기 보호덮개의 일부에 형성되어, 상기 광이 상기 보호덮개 내부로 들어오는 경로를 제공하도록 배치되는 윈도우; 상기 윈도우를 통과하여 들어오는 상기 광의 경로상에 배치되며, 상기 광의 경로를 전환시키는 거울; 및 상기 거울로부터 반사되어 들어오는 상기 광을 수신하도록 상기 스캐너의 앞에 돔 포트 형상의 방수창을 구비한 방수창부:를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, the three-dimensional scanner system of the present invention includes a casing having a sealed waterproof space therein; a protective cover disposed on the upper portion of the casing; a scanner disposed in the waterproof space and configured to receive light reflected from the scan object to obtain shape information of the scan object; a shielding portion disposed to block at least a portion of the scanner from a radioactive material to block an action of radiation on the scanner; a window formed on a portion of the protective cover and disposed to provide a path for the light to enter into the protective cover; a mirror disposed on a path of the light entering through the window and diverting the path of the light; and a waterproof window unit having a dome port-shaped waterproof window in front of the scanner to receive the light reflected from the mirror.

본 발명의 스캐너의 상부에는 방수창이 구비된 방수창부의 플랜지부가 케이싱에 배치된다.The flange portion of the waterproof window provided with the waterproof window is disposed on the casing on the upper part of the scanner of the present invention.

본 발명의 스캐너의 전면에 배치되는 방수창은 광이 투과하는 부분은 구면 형상을 갖고, 방수창은 물수용공간에 수용된 물과 접촉하고 있는 구성이다.The waterproof window disposed on the front side of the scanner of the present invention has a spherical shape in the portion through which light passes, and the waterproof window is in contact with water accommodated in the water receiving space.

본 발명의 구면 형상의 방수창은 광원으로부터 광을 수중으로 광의 굴절 현상 없이 거울에 조사되는 입사광을 동일한 반사 각도로 윈도우로 전달한다.The spherical waterproof window of the present invention transmits the incident light irradiated to the mirror to the window at the same reflection angle without refraction of light from the light source into the water.

본 발명의 보호덮개에는 이물질 제거용 필터부가 배치되어 있다.A filter unit for removing foreign substances is disposed on the protective cover of the present invention.

본 발명은 스캐너의 카메라 및 광원 앞에 돔 포트 형상의 방수창이 배치되고, 방수창 앞에 거울이 배치되고, 방수창과 거울을 보호하는 보호덮개가 배치되며, 보호덮개의 윈도우 전면의 광경로에 해당되는 영역의 앞에 와이퍼 기구부가 배치된다.In the present invention, a dome port-shaped waterproof window is disposed in front of the camera and light source of the scanner, a mirror is disposed in front of the waterproof window, a protective cover protecting the waterproof window and the mirror is disposed, and an area corresponding to the optical path of the front window of the protective cover In front of the wiper mechanism is disposed.

본 발명에서는 보호덮개는 굴절 현상이 발생하지 않도록 덮개 내부에 물이 들어오되 분진은 들어 못하게 하는 필터부를 갖추고 있다. 그리고 돔 포트 형상의 구형 방수창의 중심을 3차원 스캐너의 카메라 및 광원의 원점에 배치하면 광선이 항상 수직으로 통과하므로 굴절현상이 발생하지 않는다. 따라서 공기 - 공기 및 공기 - 물과 같이 매질 조건이 바뀌더라도 동일한 광경로를 가지므로 3차원 스캐너를 공기중과 수중에서 동시에 사용이 가능하다.In the present invention, the protective cover is equipped with a filter unit that prevents water from entering the inside of the cover so that the refraction phenomenon does not occur. And when the center of the dome port-shaped spherical waterproof window is placed at the origin of the camera and light source of the 3D scanner, the light beam always passes vertically, so refraction does not occur. Therefore, even if the medium conditions such as air-air and air-water change, the 3D scanner can be used simultaneously in air and water because it has the same optical path.

본 발명은 빛이 공기 중에서 물로 진행할 때 발생하는 굴절 현상으로 인한 스캔 데이터의 왜곡 형상을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent a distorted shape of scan data due to a refraction phenomenon that occurs when light travels from air to water.

도 1은 본 발명에 일 실시 예에 따른 스캐너 시스템을 보인 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 방수창부를 확대하여 보인 확대도이다.1 is a schematic diagram showing a scanner system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing the waterproof window unit shown in FIG. 1 .

이하, 본 발명에 관련된 스캐너 시스템 및 이를 구비하는 원전 해체 시스템에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, a scanner system and a nuclear power plant dismantling system having the same according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 일 실시 예에 따른 스캐너 시스템을 보인 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 방수창부(400)를 확대하여 보인 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a scanner system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged conceptual diagram of the waterproof window unit 400 shown in FIG. 1 .

스캐너 시스템(100)은, 케이싱(110), 보호 덮개(130), 스캐너(200), 필터부(300), 방수창부(400), 거울(600)과 거울 지지부재(610), 와이퍼기구부인 이물질 제거부(800) 및 차폐부(900)를 포함하도록 구성될 수 있다.The scanner system 100 includes a casing 110 , a protective cover 130 , a scanner 200 , a filter unit 300 , a waterproof window unit 400 , a mirror 600 and a mirror support member 610 , and a wiper mechanism unit. It may be configured to include a foreign material removal unit 800 and a shielding unit 900 .

케이싱(110)은 내부에 밀폐 방수된 방수공간(120)을 구비하며, 방수공간(120)에는 스캐너(200)가 설치될 수 있다.The casing 110 has a sealed and waterproof waterproof space 120 therein, and the scanner 200 may be installed in the waterproof space 120 .

케이싱(110)의 상부의 보호덮개(130)에 작업 과정에 발생된 분진을 포함한 물로부터 분진을 제거하는 필터부(300)가 구비되어 있다. 필터부(300)에 의해 분진이 제거된 물은 물수용공간(140)으로 유입될 수 있다.A filter unit 300 for removing dust from water including dust generated in the working process is provided on the protective cover 130 of the upper portion of the casing 110 . Water from which dust has been removed by the filter unit 300 may be introduced into the water receiving space 140 .

보호덮개(130)에는 스캔 대상물(10)에 광을 수신할 수 있는 윈도우(700)가 배치될 수 있다. 이 경우, 스캐너 시스템아 수중 환경에서 사용될 경우, 보호덮개(130)의 내부에는, 물이 수용되는 물수용공간(140)이 형성되고, 방수창(420)은 물수용공간(140)에 수용된 물과 접촉하게 배치될 것이다.A window 700 capable of receiving light to the scan target 10 may be disposed on the protective cover 130 . In this case, when the scanner system is used in an underwater environment, a water receiving space 140 in which water is accommodated is formed inside the protective cover 130 , and the waterproof window 420 is water accommodated in the water receiving space 140 . will be placed in contact with

케이싱(110)은 방사선의 차폐(shielding)가 가능한 물질을 포함하도록 이루어질 수 있다. 차폐가 가능한 물질은 예를 들어, 콘크리트, 납, 철, 파라핀일 수 있다.The casing 110 may include a material capable of shielding radiation. The shielding material may be, for example, concrete, lead, iron, or paraffin.

차폐부(900)는 방사성 물질로부터 스캐너(200)의 적어도 일부를 가로막도록 배치되어, 상기 스캐너(200)에 영향을 미치는 방사선(R)의 작용을 차단하도록 이루어진다. 방사성 물질은 스캔 대상물(10)로부터 발생할 수 있다. 차폐부(900)는 콘크리트, 납, 철, 파라핀을 포함하도록 이루어질 수 있다. 또한, 차폐부(130)는, 케이싱(110)의 외부에 형성되고, 방사성 물질로부터 윈도우(700)를 제외한 케이싱(110)의 전면부를 가로막도록 배치될 수 있다. 한편, 차폐부(900)는 케이싱(110)의 내부에 배치될 수도 있다. 또한, 스캐너 시스템(100)은, 방사성 물질로부터 스캐너의 적어도 일부를 가로막도록 배치되어, 스캐너에 미치는 방사선의 작용을 차단하는 차폐부(900)를 더 포함할 수 있다.The shielding unit 900 is arranged to block at least a portion of the scanner 200 from radioactive materials, and is configured to block the action of radiation R that affects the scanner 200 . The radioactive material may be generated from the scan object 10 . The shielding unit 900 may include concrete, lead, iron, and paraffin. Also, the shielding unit 130 may be formed on the outside of the casing 110 and be disposed to block the front portion of the casing 110 except for the window 700 from a radioactive material. Meanwhile, the shielding part 900 may be disposed inside the casing 110 . In addition, the scanner system 100 may further include a shielding unit 900 disposed to block at least a portion of the scanner from the radioactive material to block the action of radiation on the scanner.

스캐너(200)는 방수공간(111) 내에 배치되고, 스캔 대상물(10)물로부터 반사되어 들어오는 광을 수신하여 상기 스캔 대상물(10)의 형태정보를 획득하도록 이루어진다. 스캐너(200)는 광 삼각법 기반의 3차원 레이저 스캐너로 이루어질 수 있다. 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(200) 내부에는 스캔 대상물(10)로 레이저를 조사하는 광원부(430)를 구비할 수 있다.The scanner 200 is disposed in the waterproof space 111 , and receives light reflected from the object to be scanned 10 to obtain shape information of the object to be scanned 10 . The scanner 200 may be formed of a 3D laser scanner based on optical triangulation. In the optical triangulation-based 3D laser scanner, a scan may be performed by irradiating a laser to the scan object 10 and receiving light reflected back from the scan object 10 . To this end, a light source unit 430 for irradiating a laser to the scan target 10 may be provided inside the scanner 200 .

스캐너(200)의 상부에는 방수창(420)이 구비된 방수창부(400)의 플랜지부(410)가 케이싱(110)에 결합되어 있다. 방수창(420)은 빛이 투과하는 부분은 구면 형상이다. 카메라 및 광원의 중심과 구면의 중심을 일치시킬 경우 빛이 수직으로 통과하므로, 방수창(420)의 외부가 공기이거나 물이거나 빛의 경로가 굴절하여 변화하지 않는다.A flange portion 410 of the waterproof window portion 400 provided with the waterproof window 420 is coupled to the casing 110 at the upper portion of the scanner 200 . The waterproof window 420 has a spherical shape through which light passes. When the center of the camera and the light source coincides with the center of the sphere, light passes vertically, so that the outside of the waterproof window 420 is air or water, or the path of light is refracted and does not change.

이 경우, 스캐너의 카메라 및 광원의 중심과 방수창(420)의 구면의 중심을 일치시켜 광이 방수창(420)을 수직으로 통과시킬 수 있다.In this case, by matching the center of the camera and the light source of the scanner with the center of the spherical surface of the waterproof window 420 , the light may vertically pass through the waterproof window 420 .

또한, 돔 포트 형상의 방수창(420)을 사용할 경우 수중과 공기중에서 동일한 3차원 스캔 값을 얻을 수 있다. 돔 포트의 크기를 크게 할 경우 비용이 급증하므로, 돔 포트의 크기를 최소화하기 위해 카메라 및 광원과의 거리를 최소화 할 필요가 있다.In addition, when the dome port-shaped waterproof window 420 is used, the same three-dimensional scan value can be obtained in water and air. When the size of the dome port is increased, the cost increases rapidly. In order to minimize the size of the dome port, it is necessary to minimize the distance between the camera and the light source.

보호덮개(130)에 설치된 윈도우(700)를 통과한 빛 중 가장 낮은 빛이 차폐부(900)의 상부와 접하고 있다. 차폐부(900)를 두껍게 하면 거울을 더 높게 배치해야 한다. 이때, 방수창이 거울 앞에 배치되면, 3차원 스캐너의 카메라 및 광원과 방수창의 거리가 더 멀어지게 된다. 이로 인하여, 큰 방수창을 필요하고, 그에 따라 방수창에 굴절 상쇄 구조를 적용하게 되면, 방수창의 제작비가 급증하게 될 수 있다.The lowest light among the light passing through the window 700 installed in the protective cover 130 is in contact with the upper portion of the shielding unit 900 . If the shield 900 is thickened, the mirror should be placed higher. In this case, when the waterproof window is disposed in front of the mirror, the distance between the camera and the light source of the 3D scanner and the waterproof window becomes further apart. For this reason, a large waterproof window is required, and accordingly, if a refraction offset structure is applied to the waterproof window, the manufacturing cost of the waterproof window may increase rapidly.

한편, 원전 핵심설비 해체 공정에서 공기중이나 수중이나 레이저 절단 공법이나 화염 절단 공법과 같이 분진이 많이 발생하는 공법을 사용할 경우 3차원 스캐너와 같은 광학 장비의 성능을 저해할 수 있다.On the other hand, when using a method that generates a lot of dust in the air or underwater, such as a laser cutting method or a flame cutting method, in the dismantling process of a nuclear power plant core facility, the performance of optical equipment such as a 3D scanner may be impaired.

한편, 스캐너 시스템(100)은 이물질 제거부(800)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the scanner system 100 may further include a foreign material removal unit 800 .

이물질 제거부(800)는 윈도우(700)의 전면에 인접하게 배치되고, 상기 윈도우(700)의 전면에 존재하는 이물질을 제거하도록 이루어진다. 예를 들어, 이물질 제거부(800)는 블레이드(810)와 구동부(820)를 구비할 수 있다.The foreign material removal unit 800 is disposed adjacent to the front surface of the window 700 , and is configured to remove foreign materials existing on the front surface of the window 700 . For example, the foreign material removal unit 800 may include a blade 810 and a driving unit 820 .

즉, 윈도우(700)의 전면에 인접하도록, 이물질 제거부(800)가 설치되어, 윈도우(700)의 전면에 존재하는 이물질을 제거할 수 있게 된다.That is, the foreign material removal unit 800 is installed so as to be adjacent to the front surface of the window 700 , so that the foreign material present on the front surface of the window 700 can be removed.

블레이드(810)는 일 방향으로 연장 형성되며, 윈도우(700)의 전면과 접한 상태에서 일축을 중심으로 좌우 회전되어, 윈도우(700)의 전면에 존재하는 이물질을 닦아내도록 이루어질 수 있다. 윈도우(700)의 전면은 평평한 형태로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 상기 블레이드(810)를 이용한 이물질의 제거가 용이하게 이루어질 수 있다. 한편, 이물질 제거부(800)는, 블레이드의 구동을 통한 메커니즘이 아닌, 상기 윈도우의 전면으로 높은 압력의 액체 또는 기체를 분사하는 인젝터 등의 다양한 메커니즘의 이물질 제거장치가 설치될 수 있다.The blade 810 may be formed to extend in one direction and rotate left and right about one axis in a state in contact with the front surface of the window 700 to wipe off foreign substances existing on the front surface of the window 700 . The front surface of the window 700 may be formed in a flat shape, and thus foreign substances may be easily removed using the blade 810 . On the other hand, the foreign material removal unit 800, the foreign material removal device of various mechanisms, such as an injector that injects a high pressure liquid or gas to the front of the window, rather than the mechanism through the drive of the blade may be installed.

이물질 제거부(800)는 블레이드(810)와 상기 블레이드의 일단부에 연결되어 상기 블레이드를 좌우 회전시키는 구동부(810)를 구비한다.The foreign material removal unit 800 includes a blade 810 and a driving unit 810 connected to one end of the blade to rotate the blade left and right.

상기 블레이드(810)는 일 방향으로 연장 형성되며, 상기 윈도우의 전면과 접한 상태에서 일축을 중심으로 좌우 회전되어, 상기 윈도우의 전면에 존재하는 이물질을 닦아내도록 이루어져 있다.The blade 810 is formed extending in one direction and rotated left and right about one axis in a state in contact with the front surface of the window to wipe off foreign substances existing on the front surface of the window.

상기 구동부(810)는 상기 블레이드의 일단부에 연결되어 상기 블레이드를 좌우 회전시키고 있다. 상기 구동부를 구동하는 모터일 수 있다.The driving unit 810 is connected to one end of the blade to rotate the blade left and right. It may be a motor that drives the driving unit.

윈도우에 부착된 오염물질인 분진이나 이물질을 제거하기 위한 와이퍼 기구부를 구비한 이물질 제거부가 설치될 수 있다. 굴절 상쇄 기능을 갖는 고가의 방수창에 직접 오염물질이 접촉되는 경우, 와이퍼로 닦아낼 경우 표면 손상의 가능성이 있을 뿐 아니라 곡면으로 형성되는 돔 포트 형상에는 와이퍼 기구부를 구성된 이물질 제거부를 적용할 수 없다.A foreign material removal unit having a wiper mechanism unit for removing dust or foreign material, which is a contaminant attached to the window, may be installed. If contaminants come into direct contact with expensive waterproof windows with refraction offsetting function, there is a possibility of surface damage when wiping with a wiper, and the foreign material removal unit composed of the wiper mechanism cannot be applied to the curved dome port shape. .

본 발명은 3차원 스캐너의 카메라 및 광원 앞에 돔 포트 형상의 방수창(420)을 배치하고, 방수창(420) 앞에 거울(600)을 배치하고, 거울(600)과 돔 포트형 방수창부(400)를 보호하는 보호덮개(130)를 배치하고 보호덮개(130)의 광경로에 와이퍼 기구부로 구성되는 이물질 제거부(800)를 배치한다. 즉, 3차원 스캐너의 카메라 및 광원 앞에 돔 포트 형상의 방수창을 배치하고, 방수창 앞에 거울을 배치하고, 거울과 돔 포트를 보호하는 보호덮개를 배치하고, 보호덮개의 광경로에 와이퍼 기구부를 배치한 구성이다.The present invention arranges a dome port-shaped waterproof window 420 in front of a camera and a light source of a three-dimensional scanner, a mirror 600 is placed in front of the waterproof window 420, and a mirror 600 and a dome port type waterproof window unit 400 ), a protective cover 130 is disposed to protect the protective cover 130 , and a foreign material removal unit 800 composed of a wiper mechanism is disposed in the optical path of the protective cover 130 . That is, a dome port-shaped waterproof window is placed in front of the camera and light source of the 3D scanner, a mirror is placed in front of the waterproof window, a protective cover protecting the mirror and the dome port is placed, and the wiper mechanism is placed in the optical path of the protective cover. It is an arranged configuration.

보호덮개(130)의 구조를 적용하면, 보호덮개(130)의 내부의 물수용공간(140)에는 물이나 공기가 들어갈 수 있다. 물수용공간(140)에는 오염물질이 분진이나 이물질이 않도록 필터부(300)가 설치되어 있다.When the structure of the protective cover 130 is applied, water or air may enter the water receiving space 140 inside the protective cover 130 . A filter unit 300 is installed in the water receiving space 140 to prevent contaminants from dust or foreign substances.

즉, 보호덮개(130)는 굴절 현상이 발생하지 않도록 보호덮개 내부에 물이 들어오되 분진은 들어 못하게 하는 필터부(130)를 갖추고 있다.That is, the protective cover 130 is equipped with a filter unit 130 that prevents water from entering the protective cover to prevent refraction from occurring.

돔 포트는 구형으로 이루어져 방수창(420)을 형성할 수 있다. 상기 구형의 중심에 3차원 스캐너(200)의 카메라 및 광원의 원점에 배치하면, 광선이 항상 수직으로 통과하므로 굴절현상이 발생하지 않는다. 구형의 돔 포트를 사용하면, 공기 - 공기 및 공기 - 물과 같이 매질 조건이 바뀌더라도 동일한 광경로를 가지므로 3차원 스캐너를 공기중과 수중에서 동시에 사용하는 것이 가능할 것이다.The dome port may have a spherical shape to form the waterproof window 420 . When the 3D scanner 200 is placed at the origin of the camera and the light source at the center of the sphere, the light beam always passes vertically, so that no refraction occurs. If the spherical dome port is used, it will be possible to use the 3D scanner in air and in water at the same time because it has the same optical path even if the medium conditions such as air-air and air-water change.

본 발명의 원전 해체 시스템은, 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 포함한다.The nuclear power plant dismantling system of the present invention is a scanner system configured to acquire shape information about the scan object 10 by being disposed at a location separated by a predetermined distance from the scan object 10 that is the dismantling target of the nuclear power plant when the nuclear power plant is dismantled. (100).

스캐너 시스템(100)은 도시되지 않은 스캐너의 동작을 제어하는 제어부와 스캐너를 전기적으로 연결시키는 커넥터를 구비할 수 있다. 스캐너 내부 또는 방수공간의 내부에는 미도시된 촬영소자(CCD)가 배치될 수 있다. 상기 촬영소자는 빛을 전하로 변환시켜 화상을 만드는 각종 센서를 의미한다. 제어부는 거울과 광원간의 이격 거리를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.The scanner system 100 may include a controller for controlling the operation of the scanner (not shown) and a connector for electrically connecting the scanner. A photographing device (CCD), not shown, may be disposed inside the scanner or inside the waterproof space. The photographing device refers to various sensors that convert light into electric charges to create an image. The control unit may be configured to adjust the separation distance between the mirror and the light source.

거울(600)은 윈도우(700)를 통과하여 들어오는 광의 경로상에 배치된다. 거울(600)은 보호덮개 내부의 물수용공간에서 지지부재(610)에 의해 지지되어 있다.Mirror 600 is disposed on the path of light entering through window 700 . The mirror 600 is supported by the support member 610 in the water receiving space inside the protective cover.

거울(600)은 광원(430)으로부터 돔 포트 평상의 방수창(420)을 통과한 빛을 입사각과 동일한 반사각으로 윈도우(700)를 통하여 방출한다.The mirror 600 emits light passing through the waterproof window 420 on the flat dome port from the light source 430 through the window 700 at the same reflection angle as the incident angle.

거울(600)은 윈도우(700)를 통과하여 들어오는 광의 경로상에 배치되고, 의 경로를 전환시키도록 이루어질 수 있다. 거울(600)에서 광은 서로 직교할 수 있고, 서로 직교하지 않고 교차 가능한 각도를 이루도록 구성될 수 있다. 스캐너(200)는 거울(700)로부터 반사되어 들어오는 광을 수신하도록 이루어진다. 방사성 물질을 방출하는 스캔 대상물(10)을 제외한 다른 영역을 향하도록 이루어져, 상기 스캐너(200)에서 광이 수신되는 경로상의 구성요소들이 상기 방사성 물질로부터 방출되는 방사선(R)의 직접적인 영향으로부터 보호될 수 있다.The mirror 600 is disposed on the path of light entering through the window 700 and may be configured to divert the path of . Lights in the mirror 600 may be orthogonal to each other, and may be configured to form an angle that is not orthogonal to each other and can intersect. The scanner 200 is configured to receive light reflected from the mirror 700 . It is made to face an area other than the scan object 10 emitting radioactive material, so that components on the path through which light is received by the scanner 200 are protected from the direct effect of radiation R emitted from the radioactive material. can

도 2를 참조하면, 돔 포트형 방수창부(400)는 구면 형상의 방수창(420)이 배치되는 플랜지부(410)를 구비하고 있다. 방수창은(420)은 상기 플랜지부(410)에 물이 침투되지 않도록 밀봉 고정된다. 플랜지부(410)의 외부에는 케이싱(110)과 결합될 수 있게 나사부가 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 플랜지부(410)와 케이싱(110)과 밀봉 결합에 밀폐용 링이 사용될 수 있다. 플랜지부(410)와 케이싱(110)과 밀봉 결합에는 다양한 밀폐 결합 방법이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the dome port type waterproof window portion 400 includes a flange portion 410 on which the spherical waterproof window 420 is disposed. The waterproof window 420 is sealed and fixed so that water does not penetrate into the flange portion 410 . A screw portion is formed on the outside of the flange portion 410 to be coupled to the casing 110 , but is not limited thereto. A sealing ring may be used for sealing coupling between the flange portion 410 and the casing 110 . Various sealing coupling methods may be used for sealingly coupling the flange portion 410 and the casing 110 .

또한, 보호덮개(130)와 방수창(420)이 분리되어 있으므로, 보호덮개(130)를 굴절 상쇄 기능과 관계없이 보호덮개(130)를 와이퍼 기구부인 이물질 제거부(800)를 최적화 하여 평면 형상으로 할 수 있다.In addition, since the protective cover 130 and the waterproof window 420 are separated, the protective cover 130 has a flat shape by optimizing the foreign material removal unit 800, which is the wiper mechanism, regardless of the refraction offset function. can be done with

보호덮개(130)는 굴절 현상이 발생하지 않도록 보호덮개 내부에 물이 들어오되 분진은 들어 못하게 하는 필터부(300)를 갖추고 있다.The protective cover 130 is equipped with a filter unit 300 that prevents water from entering the protective cover to prevent refraction from occurring.

스캐너의 전면에 배치되는 방수창(420)은 물수용공간(150)에 수용된 물(500)과 접촉하고 있다.The waterproof window 420 disposed on the front of the scanner is in contact with the water 500 accommodated in the water receiving space 150 .

구형의 돔 포트형 방수창(420)은 공기- 공기 및 공기-물과 같이 매질 조건이 바뀌더라도 동일한 광경로를 형성함으로, 수중의 스캔 데이터가 반대로 왜곡되어 사용이 불가능하게 하는 것을 방지한다.The spherical dome port type waterproof window 420 forms the same optical path even if the medium conditions such as air-air and air-water change, thereby preventing the underwater scan data from being distorted inversely to make it impossible to use.

카메라 및 광원의 중심과 구면의 중심을 일치시킬 경우 빛이 수직으로 통과하므로 방수창 외부가 공기이건 물이건 빛의 경로가 변화하지 않는다.If the center of the camera and light source and the center of the sphere are aligned, the light passes vertically, so the path of light does not change whether it is air or water outside the waterproof window.

돔 포트를 사용할 경우 수중과 공기중에서 동일한 3차원 스캔 값을 얻을 수 있다.When using a dome port, the same three-dimensional scan values can be obtained in water and air.

돔 포트의 크기를 크게 할 경우 비용이 급증하므로, 돔 포트의 크기를 최소화하기 위해 카메라 및 광원과의 거리를 최소화 할 필요성은 있다. When the size of the dome port is increased, the cost is rapidly increased, and there is a need to minimize the distance between the camera and the light source in order to minimize the size of the dome port.

한편, 방수창이 거울 앞에 배치되면, 3차원 스캐너(200)의 카메라 및 광원과 방수창의 거리가 더 멀어지게 된다. 따라서 더 큰 방수창이 필요하게 되므로, 방수창에는 굴절 상쇄 구조가 적용하여야 하므로, 방수창의 제작비가 급증하는 요인으로 작용한다. 따라서 돔 포트의 크기를 최소화하기 위해 카메라 및 광원과의 거리를 최소화 할 필요가 있다. On the other hand, when the waterproof window is disposed in front of the mirror, the distance between the camera and the light source of the 3D scanner 200 and the waterproof window is further increased. Therefore, since a larger waterproof window is required, a refraction offset structure must be applied to the waterproof window, which acts as a factor in which the manufacturing cost of the waterproof window increases rapidly. Therefore, in order to minimize the size of the dome port, it is necessary to minimize the distance between the camera and the light source.

구형의 돔 포트형 방수창(420)을 사용하여, 상기 구형의 중심에 3차원 스캐너(200)의 카메라 및 광원의 원점에 배치하면 광선이 항상 수직으로 통과하므로 굴절현상이 발생하지 않는다. 돔 포트형 방수창(420)은 공기 - 공기 및 공기 - 물과 같이 매질 조건이 바뀌더라도 동일한 광경로를 형성하다. 그러므로 3차원 스캐너(200)를 공기중 또는 수중에서 각각 사용하는 것이 가능하다. When the spherical dome port type waterproof window 420 is used and placed at the origin of the camera and light source of the 3D scanner 200 at the center of the sphere, the light beam always passes vertically, so that no refraction occurs. The dome port type waterproof window 420 forms the same optical path even if the medium conditions are changed, such as air-air and air-water. Therefore, it is possible to use the three-dimensional scanner 200 in air or in water, respectively.

이상에서 설명된 실시 예들의 구성에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.It is not limited to the configuration of the above-described embodiments, and the embodiments may be configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made.

100: 스캐너 시스템
110: 케이싱
120: 방수공간
130: 보호 덮개
140: 물수용공간
200: 스캐너
300: 필터
400: 방수창부
420: 방수창
500: 물
600: 거울
700: 윈도우
800: 이물질 제거부
900: 차폐부100: scanner system
110: casing
120: waterproof space
130: protective cover
140: water receiving space
200: scanner
300: filter
400: waterproof window part
420: waterproof window
500: water
600: mirror
700: window
800: foreign matter removal unit
900: shield

Claims (11)

방사선의 차폐가 가능한 물질로 이루어져, 내부에 밀폐된 방수공간을 구비하는 케이싱;
상기 케이싱의 상부에 배치된 보호덮개;
상기 방수공간 내에 배치되고, 스캔 대상물로부터 반사되어 들어오는 광을 수신하여 상기 스캔 대상물의 형태정보를 획득하도록 이루어지는 스캐너;
상기 보호덮개의 일부에 형성되어, 상기 광이 상기 보호덮개 내부로 들어오는 경로를 제공하도록 배치되는 윈도우;
상기 윈도우를 통과하여 들어오는 상기 광의 경로상에 배치되며, 상기 광의 경로를 전환시키는 거울; 및
상기 거울로부터 반사되어 들어오는 상기 광을 수신하도록 상기 스캐너의 앞에 구면 형상의 방수창을 구비한 돔 포트형 방수창부를 포함하고,
상기 케이싱의 전면부에는, 상기 스캐너에 미치는 방사선의 작용을 차단하도록, 방사성 물질을 방출하는 상기 스캔 대상물을 향해 차폐부가 설치되며,
상기 스캐너는 카메라를 포함하고,
상기 카메라 및 광원의 중심과 방수창의 구면의 중심을 일치시켜 광이 방수창을 수직으로 통과시키며,
상기 보호덮개 내부는 물이 수용되는 물수용공간을 갖고, 상기 방수창은 물수용공간에 수용된 물과 접촉하도록 배치되는 3차원 스캐너 시스템.a casing made of a material capable of shielding radiation and having a sealed waterproof space therein;
a protective cover disposed on the upper portion of the casing;
a scanner disposed in the waterproof space and configured to obtain shape information of the scan object by receiving light reflected from the scan object;
a window formed on a portion of the protective cover and arranged to provide a path for the light to enter into the protective cover;
a mirror disposed on a path of the light entering through the window and diverting the path of the light; and
and a dome port type waterproof window having a spherical waterproof window in front of the scanner to receive the reflected light from the mirror,
A shielding part is installed on the front part of the casing toward the scan object emitting radioactive material to block the action of radiation on the scanner,
The scanner includes a camera,
By matching the center of the camera and the light source with the center of the spherical surface of the waterproof window, the light passes through the waterproof window vertically,
The inside of the protective cover has a water accommodating space in which water is accommodated, and the waterproof window is arranged to contact the water accommodated in the water receiving space. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 방수창부에는 방수창이 배치되고 케이싱과 결합되도록 플랜지부를 구비하는 3차원 스캐너 시스템.According to claim 1,
A three-dimensional scanner system having a flange portion such that the waterproof window is disposed on the waterproof window and is coupled to the casing. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 구면 형상의 방수창은 수중으로 조사되는 광이 굴절 현상 없이 거울을 통하여 동일한 반사 각도로 윈도우로 전달하는 3차원 스캐너 시스템.According to claim 1,
The spherical waterproof window is a three-dimensional scanner system in which the light irradiated into the water is transmitted to the window at the same reflection angle through the mirror without refraction. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 보호덮개에는 이물질 제거용 필터부가 배치되는 3차원 스캐너 시스템.According to claim 1,
A three-dimensional scanner system in which a filter unit for removing foreign substances is disposed on the protective cover. 제1항에 있어서,
상기 보호덮개에 배치된 상기 윈도우의 전면에 인접하게 배치되고, 상기 윈도우의 전면에 존재하는 이물질을 제거하도록 이루어지는 이물질 제거부를 더 포함하는 3차원 스캐너 시스템.According to claim 1,
The three-dimensional scanner system further comprising a foreign material removal unit disposed adjacent to the front surface of the window disposed on the protective cover, and configured to remove the foreign material existing on the front surface of the window. 제8항에 있어서,
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 3차원 스캐너 시스템9. The method of claim 8,
The foreign material removal unit,
a blade extending in one direction and rotating left and right about one axis in a state in contact with the front surface of the window to wipe off foreign substances present on the front surface of the window; and
A three-dimensional scanner system having a drive unit connected to one end of the blade to rotate the blade left and right 제1항에 있어서,
상기 차폐부는, 상기 케이싱의 외부에 형성되고, 상기 방사성 물질로부터 상기 윈도우를 제외한 상기 케이싱의 전부를 차단하도록 배치되는 3차원 스캐너 시스템.According to claim 1,
The shielding part is formed on the outside of the casing, and the three-dimensional scanner system is arranged to block all of the casing except for the window from the radioactive material. 삭제delete
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