KR102608024B1 - A radiation measurement device in which a radiation measurement sensing module and a Google Glass module are mounted on a helmet - Google Patents

A radiation measurement device in which a radiation measurement sensing module and a Google Glass module are mounted on a helmet Download PDF

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KR102608024B1 KR1020230033283A KR20230033283A KR102608024B1 KR 102608024 B1 KR102608024 B1 KR 102608024B1 KR 1020230033283 A KR1020230033283 A KR 1020230033283A KR 20230033283 A KR20230033283 A KR 20230033283A KR 102608024 B1 KR102608024 B1 KR 102608024B1
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정만희
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Abstract

본 발명은 방사선 측정 센싱 모듈과 구글 글라스 모듈이 안전모에 장착되는 방사선 측정장치에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 측정 카메라를 포함한 방사선 측정 센싱 모듈이 구글 글라스와 연동되도록 하되, 방사선 측정 센싱 모듈은 소형 크기의 포터블박스 형태로 제작되어 원자력 발전소나 방사선 오염지역 작업자의 안전모에 간편하게 장착될 수 있도록 하는 바, 이는 방사선 측정에 따른 기존 대형 장비 대비 휴대성과 작업성 및 착용성이 확보되도록 함은 물론 오염지역의 분포가 구글 글라스에 즉시 확인되도록 형성되어 작업자로 하여금 안전한 작업(안전사고 예방)이 보장되도록 형성되고, 특히 원전(방사선 노출위험 지역이나 시설 등) 내 작업 중 비상상황이나 위험상황 발생시 이를 육안으로 즉시 확인할 수 있도록 함으로서 즉각적인 후속조치(2차 대형 사고 방지)가 연계될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a radiation measurement device in which a radiation measurement sensing module and a Google Glass module are mounted on a safety helmet.
Accordingly, the technical gist of the present invention is to allow a radiation measurement sensing module including a measurement camera to be linked with Google Glass, but the radiation measurement sensing module is manufactured in the form of a small portable box so that it can be easily mounted on the hard hat of a worker in a nuclear power plant or radiation-contaminated area. This not only ensures portability, workability, and wearability compared to existing large equipment for radiation measurement, but also allows workers to work safely (prevent safety accidents) by immediately checking the distribution of contaminated areas on Google Glass. It is formed to ensure this, and in particular, when an emergency or dangerous situation occurs during work within a nuclear power plant (radiation exposure risk area or facility, etc.), it can be immediately confirmed with the naked eye, so that immediate follow-up measures (prevention of secondary major accidents) can be taken. It is characterized by

Description

방사선 측정 센싱 모듈과 구글 글라스 모듈이 안전모에 장착되는 방사선 측정장치{A radiation measurement device in which a radiation measurement sensing module and a Google Glass module are mounted on a helmet}A radiation measurement device in which a radiation measurement sensing module and a Google Glass module are mounted on a helmet}

본 발명은 측정용 광학카메라를 포함한 방사선 측정 센싱 모듈(부호화 구경 기반 방사선(감마선 및 이중입자 영상 융합장치)이 구글 글라스와 연동되도록 하되, 방사선 측정 센싱 모듈은 소형 크기의 포터블박스 형태로 제작되어 원자력 발전소나 방사선 오염지역 작업자의 안전모(또는 원전 작업자 안전성 강화, 비파괴검사 작업자의 안전성 고려, 핵전에 따른 군사목적의 방탄헬멧 포함)에 간편하게 장착될 수 있도록 하는 바, 이는 방사선 측정에 따른 기존 대형 장비 대비 휴대성과 작업성 및 착용성이 확보되도록 함은 물론 오염지역의 분포가 구글 글라스에 즉시 탐지되도록 형성되어 작업자로 하여금 안전한 작업(피폭 예방 등의 안전사고 예방)이 보장되도록 형성되고, 특히 원전(방사선 노출위험 지역이나 시설 등) 내 작업 중 비상상황이나 위험상황 발생시 이를 육안으로 직관적인 확인이 가능할 수 있도록 함으로서 즉각적인 후속조치(2차 대형 사고 방지)가 연계될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 센싱 모듈과 구글 글라스 모듈이 안전모에 장착되는 방사선 측정장치에 관한 것이다.The present invention allows a radiation measurement sensing module (encoded aperture-based radiation (gamma ray and double particle image fusion device)) including an optical camera for measurement to be linked with Google Glass, and the radiation measurement sensing module is manufactured in the form of a small-sized portable box to enable nuclear power It can be easily attached to the hard hat of workers in power plants or radiation-contaminated areas (or to strengthen the safety of nuclear power plant workers, to consider the safety of non-destructive testing workers, and to include bulletproof helmets for military purposes in nuclear warfare), compared to existing large equipment for radiation measurement. In addition to ensuring portability, workability, and wearability, the distribution of contaminated areas is immediately detected by Google Glass to ensure safe work for workers (prevention of safety accidents such as radiation exposure), and in particular, nuclear power plants (radiation) Radiation measurement sensing, which is characterized by enabling immediate follow-up measures (prevention of secondary major accidents) by enabling intuitive confirmation with the naked eye when an emergency or dangerous situation occurs during work within an exposure risk area or facility, etc. It is about a radiation measurement device in which a module and a Google Glass module are mounted on a hard hat.

원자력발전소와 같이 방사선원에 상시적으로 노출될 가능성이 있는 시설에서는 작업 종사자들의 안전을 위하여 방사선원에 대한 감시와 노출에 대한 탐지를 수행할 수 있는 방사선원 위치 탐지 기술 개발이 요구되고 있다.In facilities where there is a possibility of constant exposure to radiation sources, such as nuclear power plants, the development of radiation source location detection technology that can monitor radiation sources and detect exposure is required for the safety of workers.

기존에 사용되어왔던 방사선원 측정 장비들은 주로 감마선원의 위치를 파악하는 컴프턴 카메라 형식이거나 부호화 구경을 이용하여 방사선원을 감지 측정하는 영상장비이다.The radiation source measurement equipment that has been used previously is mainly a Compton camera type that determines the location of the gamma ray source, or an imaging equipment that detects and measures the radiation source using a coding aperture.

이러한 종래 장비들은 크기가 크고 이동하면서 사용하기에 제약이 많이 따르고 있는 실정이다.These conventional devices are large in size and have many limitations when used while moving.

따라서, 원전 내 작업자로 하여금 부피를 최소화하고 휴대가 간편한 포터블 형태의 방사선 측정 감지 장비의 개발이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need for the development of portable radiation measurement and detection equipment that minimizes the size and is easy to carry for nuclear power plant workers.

부연하건데, 사회적으로 2011년 후쿠시마 원전사고와 2018년 라돈 침대 파문 이후 국내에서 방사선에 관한 관심이 고조되었다. To elaborate, social interest in radiation has increased in Korea since the Fukushima nuclear accident in 2011 and the radon bed scandal in 2018.

특히, 방사선은 인간의 오감으로는 느낄 수 없는 특성을 가지므로 이에 대한 불안감 해소를 위하여 방사성 물질로 오염된 지역 및 물체의 방사선 및 방사능을 정확하게 측정하고 분석할 수 있는 시스템 개발에 대한 요구가 비약적으로 증가하고 있다. In particular, since radiation has characteristics that cannot be felt by the five human senses, the demand for the development of a system that can accurately measure and analyze the radiation and radioactivity of areas and objects contaminated with radioactive materials has grown rapidly to relieve anxiety about this. It is increasing.

또한, 방사선 응용기술의 발전과 함께 방사선사용에 대한 수요가 지속해서 증가하고 있으며, 이와 관련하여 방사선의 안전한 사용에 대한 요구도 증대되고 있다. In addition, with the development of radiation application technology, the demand for the use of radiation continues to increase, and in relation to this, the demand for the safe use of radiation is also increasing.

특히, 방사선이 상시적으로 이용되는 장소에서 미지 혹은 분실 방사선원을 찾는 방법이 꾸준히 개발되어왔으나, 이러한 노력에도 불구하고 여전히 미지의 방사선원을 찾는 것은 많은 시간과 노력이 필요한 실정이다.In particular, methods for finding unknown or lost radiation sources in places where radiation is regularly used have been steadily developed, but despite these efforts, finding unknown radiation sources still requires a lot of time and effort.

1. 대한민국 특허등록 제10-2182318호(2020.11.18. 등록)1. Republic of Korea Patent Registration No. 10-2182318 (registered on November 18, 2020)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 방사선 측정 센싱 모듈이 구글 글라스와 연동되도록 하되, 방사선 측정 센싱 모듈은 소형 크기의 포터블박스 형태로 제작되어 원자력 발전소나 방사선 오염지역 작업자의 안전모에 간편하게 장착될 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and its technical gist is to allow the radiation measurement sensing module to be linked with Google Glass, but the radiation measurement sensing module is manufactured in the form of a small portable box so that it can be used by workers in nuclear power plants or radiation-contaminated areas. The purpose is to provide something that can be easily mounted on a safety helmet.

이러한 본 발명은 방사선 측정에 따른 기존 대형 장비 대비 휴대성과 작업성 및 착용성이 확보되도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.The purpose of the present invention is to ensure portability, workability, and wearability compared to existing large equipment for radiation measurement.

이에 본 발명은 오염지역의 분포가 구글 글라스에 즉시 확인되도록 형성되어 작업자로 하여금 안전한 작업(안전사고 예방 및 제염 및 원전 해체에 있어 오염 지역 식별, 핵종 판별 기술을 통한 방사성 오염 준위 지도 획득은 효율적인 해체 작업계획을 수립하고, 방사선 작업 종사자의 피폭 저감에 도움이 되도록 함)이 보장되도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is designed so that the distribution of contaminated areas can be immediately confirmed on Google Glass, allowing workers to perform safe work (identifying contaminated areas in safety accident prevention, decontamination, and nuclear power plant decommissioning, and obtaining radioactive contamination level maps through nuclide identification technology for efficient decommissioning). The purpose is to establish a work plan and ensure that the radiation exposure of radiation workers is reduced.

아울러, 본 발명은 원전(방사선 노출위험 지역이나 시설 등) 내 작업 중 비상상황이나 위험상황 발생시 이를 육안으로 즉시 확인할 수 있도록 함으로서 즉각적인 후속조치(2차 대형 사고 방지)가 연계될 수 있도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, the present invention provides immediate follow-up measures (prevention of secondary major accidents) by allowing immediate visual confirmation in the event of an emergency or dangerous situation occurring during work within a nuclear power plant (radiation exposure risk area or facility, etc.). There is a purpose to it.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 안전모(10)에 방사선 측정용 센싱 모듈(20)과 구글 글라스(30)가 탑재되도록 하되, 상기 센싱 모듈(20)과 구글 글라스(30)는 무선 통신수단(GPS, Wifi, 블루투스, 네트워크 통신망, 상용 무선통신 등)과 어플리케이션을 통해 데이터 전송이 상호 연계되면서 센싱 모듈(20)로 하여금 방사선 측정 대상지역의 오염여부 또는 분포도가 측정되면 구글 글라스(30)로 출력되도록 형성된다.In order to achieve this purpose, the present invention is to have a radiation measurement sensing module 20 and Google Glass 30 mounted on the safety helmet 10, and the sensing module 20 and Google Glass 30 are equipped with a wireless communication means ( As data transmission is interconnected through applications (GPS, Wifi, Bluetooth, network communication network, commercial wireless communication, etc.), the sensing module 20 outputs it to Google Glass 30 when the contamination or distribution of the radiation measurement target area is measured. It is formed as much as possible.

이에, 방사선 측정용 센싱 모듈(20)은 부호화 구경 기반 방사선(감마선 및 이중입자) 영상 융합장치로서, 광학카메라(100), 부호화구경(110), 섬광체 어레이(125), 광센서 어레이(130), 신호처리부(140), 영상 융합부(150), 디스플레이(180)가 포함되고, 추가로 배터리(160)와 쿨링 팬(170) 및 방사선원의 실시간 위치 정보를 제공하는 GPS(미도시)를 포함되도록 하되, 부호화구경의 텅스텐 마스크 패턴의 앞단에는 동일한 패턴의 보론 폴리에틸렌(Boron PE) 마스크(111)를 덧대어 중성자 차폐를 도모하도록 형성된다.Accordingly, the sensing module 20 for radiation measurement is an encoding aperture-based radiation (gamma ray and double particle) image fusion device, and includes an optical camera 100, an encoding aperture 110, a scintillator array 125, and an optical sensor array 130. , includes a signal processing unit 140, an image fusion unit 150, and a display 180, and additionally includes a battery 160, a cooling fan 170, and a GPS (not shown) that provides real-time location information of the radiation source. As much as possible, a boron polyethylene (Boron PE) mask 111 of the same pattern is added to the front end of the tungsten mask pattern of the coding aperture to ensure neutron shielding.

이때, 구글 글라스(30)는 카메라 방식이 2D 방식인 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that Google Glass 30 uses a 2D camera method.

또한, 본 발명의 무선 통신수단은 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 중 어느 하나 또는 복수의 것을 이용하는 것이 바람직하다.In addition, the wireless communication means of the present invention is 3G, 4G, 5G, 3GPP (3rd Generation Partnership Project), 5GPP (5th Generation Partnership Project), LTE (Long Term Evolution), WIMAX (World Interoperability for Microwave Access), and Wi-Fi (WiFi). -Fi), Internet, LAN (Local Area Network), Wireless LAN (Wireless Local Area Network), WAN (Wide Area Network), PAN (Personal Area Network), RF (Radio Frequency), Bluetooth network , it is desirable to use one or more of a Near-Field Communication (NFC) network, a satellite broadcasting network, an analog broadcasting network, and a Digital Multimedia Broadcasting (DMB) network.

아울러, 방사선 측정용 센싱 모듈은 안전모에 장착시 원터치 장착구에 의해 장착되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the sensing module for measuring radiation be mounted on a safety helmet using a one-touch mounting hole.

이와 같이 본 발명은 방사선 측정 센싱 모듈이 구글 글라스와 연동되도록 하되, 방사선 측정 센싱 모듈은 소형 크기의 포터블박스 형태로 제작되어 원자력 발전소나 방사선 오염지역 작업자의 안전모에 간편하게 장착될 수 있도록 하는 효과가 있다.In this way, the present invention allows the radiation measurement sensing module to be linked with Google Glass, but the radiation measurement sensing module is manufactured in the form of a small portable box so that it can be easily mounted on the hard hat of a worker in a nuclear power plant or radiation-contaminated area. .

이러한 본 발명은 방사선 측정에 따른 기존 대형 장비 대비 휴대성과 작업성 및 착용성이 확보되도록 하는 효과가 있다.This invention has the effect of ensuring portability, workability, and wearability compared to existing large equipment for radiation measurement.

이에 본 발명은 오염지역의 분포가 구글 글라스에 즉시 확인되도록 형성되어 작업자로 하여금 안전한 작업(안전사고 예방)이 보장되도록 하는 효과가 있다.Accordingly, the present invention has the effect of ensuring safe work (prevention of safety accidents) by allowing workers to immediately check the distribution of contaminated areas on Google Glass.

아울러, 본 발명은 원전(방사선 노출위험 지역이나 시설 등) 내 작업 중 비상상황이나 위험상황 발생시 이를 육안으로 즉시 확인할 수 있도록 함으로서 즉각적인 후속조치(2차 대형 사고 방지)가 연계될 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of enabling immediate follow-up measures (prevention of secondary major accidents) by allowing immediate visual confirmation in the event of an emergency or dangerous situation occurring during work within a nuclear power plant (radiation exposure risk area or facility, etc.). there is.

도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 방사선 측정 센싱 모듈과 구글 글라스 모듈이 안전모에 장착되는 방사선 측정장치를 나타낸 예시도,
도 3은 2개의 선원에 의한 기존의 부호화구경으로 영상을 획득하는데 걸리는 시간을 분석한 그래프,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화구경 기반 방사선(감마선 및 이중입자) 영상 융합장치의 구성을 개략적으로 도시한 예시도,
도 5(a)는 기존 영상장치 부호화구경의 구성이고 도 5(b)는 본 발명인 중성자 차폐 부호화구경의 형상을 도시한 예시도,
도 6(a)는 기존 광센서 어레이의 상하측면 및 좌우측면을 차폐하는 텅스텐의 측면 차폐체이고, 도 6(b)는 본 발명인 후면의 배경방사선 차폐를 위해 각각 보론 폴리에틸렌(Boron PE)를 덧댄 형상을 도시한 예시도,
도 7은 본 발명인 부호화구경, 광센서 어레이 상하좌우측면 및 후면부에 각각 보론 폴리에틸렌(Boron PE)를 덧댄 방사선(감마선 및 이중입자) 영상 융합장치를 도시한 예시도,
도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 원터치 장착구의 사용상태를 나타낸 예시도이다.
1 to 2 are illustrations showing a radiation measurement device in which a radiation measurement sensing module and a Google Glass module are mounted on a safety helmet according to the present invention;
Figure 3 is a graph analyzing the time it takes to acquire an image with a conventional encoding aperture by two sources;
Figure 4 is an example diagram schematically showing the configuration of an encoding aperture-based radiation (gamma ray and double particle) image fusion device according to an embodiment of the present invention;
Figure 5(a) is a configuration of an existing imaging device encoding aperture, and Figure 5(b) is an example showing the shape of the neutron shielding encoding aperture of the present invention.
Figure 6(a) is a tungsten side shield that shields the top, bottom, and left and right sides of an existing optical sensor array, and Figure 6(b) shows a shape each coated with boron polyethylene (Boron PE) to shield the background radiation from the back of the present invention. An example showing,
Figure 7 is an example diagram showing the present invention's coding aperture, radiation (gamma ray and double particle) image fusion device in which boron polyethylene (Boron PE) is added to the top, bottom, left, right, and rear sides of the optical sensor array, respectively;
Figures 8 to 11 are exemplary diagrams showing the state of use of the one-touch mounting device according to the present invention.

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.Next, the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.

먼저, 도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명은 안전모(10)에 방사선 측정용 센싱 모듈(20)과 구글 글라스(30)가 탑재되도록 형성된다.First, as shown in FIGS. 1 and 2, the present invention is configured so that a radiation measurement sensing module 20 and Google Glass 30 are mounted on a safety helmet 10.

이에, 상기 센싱 모듈(20)과 구글 글라스(30)는 무선 통신수단(GPS, Wifi, 블루투스, 네트워크 통신망, 상용 무선통신 등)과 어플리케이션을 통해 데이터 전송이 상호 연계되면서 센싱 모듈(20)로 하여금 방사선 측정 대상지역의 오염여부 또는 분포도가 측정되면 구글 글라스(30)로 출력되도록 형성된다.Accordingly, the sensing module 20 and Google Glass 30 are interconnected with data transmission through wireless communication means (GPS, Wifi, Bluetooth, network communication network, commercial wireless communication, etc.) and applications, allowing the sensing module 20 to When the contamination or distribution of the radiation measurement target area is measured, it is output to Google Glass (30).

부연하건데, 한국수력원자력이나 원전 발전소 등의 시설 내 진입 작업자는 안전모 착용이 필수이다.To elaborate, workers entering facilities such as Korea Hydro & Nuclear Power or nuclear power plants are required to wear safety helmets.

통상적으로 작업자들은 개인 선량계를 지참하고 들어가서 작업하게 되는데, 해당 선량계는 단순히 방사선량을 측정하는 도구로서 작업자가 피폭되더라도 어디에서 받았는지 어디가 위험한 부분인지 전혀 알지 못한 상태에서 활동하게 된다.Typically, workers bring a personal dosimeter to work. The dosimeter is simply a tool to measure radiation dose, and even if the worker is exposed, he or she works without knowing where he or she received it or which part is dangerous.

본 발명은 이를 해소하기 위한 것으로, 소형화된 휴대용 방사선 측정 장비(부호화 구경 기반 방사선(감마선 및 이중입자) 영상 융합장치의 방사선 측정용 센싱 모듈)를 안전모에 장착하되, 이는 구글 글라스와 연동되도록 함으로서 방사선원이 어디에 있는지 구글 글라스를 통해 화면상으로 보여주는 것을 특징으로 한다.The present invention is intended to solve this problem, by mounting a miniaturized portable radiation measurement equipment (sensing module for radiation measurement of an encoded aperture-based radiation (gamma ray and double particle) image fusion device) on a hard hat, and linking it with Google Glass to detect the radiation source. It is characterized by showing where it is on the screen through Google Glass.

참고로, 본 발명의 부호화 구경 기반 방사선(감마선 및 이중입자) 영상 융합장치는 소형화를 목적으로 제작되는 것으로, 기존의 마스크는 3D 프린터를 이용하여 텅스턴에나 납이 슬럿 형태로 조립되도록 하는데 본 발명은 3D 프린터로 텅스텐 마스크를 제작함(그 자체로 틀이 됨)으로서 소형화를 달성하게 된다.For reference, the coding aperture-based radiation (gamma ray and double particle) image fusion device of the present invention is manufactured for the purpose of miniaturization, and the existing mask uses a 3D printer to assemble tungsten or lead in the form of a slot, but the present invention Miniaturization is achieved by producing a tungsten mask (which itself becomes a mold) with a 3D printer.

즉, 일체화된 텅스텐 마스크는 센서 모듈이 후단 개구부를 통해 안쪽에 들어가면서 소형화를 달성하게 된다.In other words, the integrated tungsten mask achieves miniaturization as the sensor module enters the inside through the rear opening.

이에 반해, 기존에는 배경 방사선의 차폐를 위한 차폐체가 사이드에 덧대어 지면서 외곽을 쌓게 되는데 이러한 부수적인 구조는 소형화를 구현하는데 지장을 초래하게 된다.In contrast, conventionally, a shielding material to block background radiation is added to the side to build up the exterior, but this additional structure hinders the realization of miniaturization.

이에, 방사선 측정용 센싱 모듈(20)은 부호화 구경 기반 방사선(감마선 및 이중입자) 영상 융합장치로서, 광학카메라(100), 부호화구경(110), 섬광체 어레이(125), 광센서 어레이(130), 신호처리부(140), 영상 융합부(150), 디스플레이(180)가 포함되고, 추가로 배터리(160)와 쿨링 팬(170) 및 방사선원의 실시간 위치 정보를 제공하는 GPS(미도시)를 포함되도록 하되, 부호화구경의 텅스텐 마스크 패턴의 앞단에는 동일한 패턴의 보론 폴리에틸렌(Boron PE) 마스크(111)를 덧대어 중성자 차폐를 도모하도록 형성된다.Accordingly, the sensing module 20 for radiation measurement is an encoding aperture-based radiation (gamma ray and double particle) image fusion device, and includes an optical camera 100, an encoding aperture 110, a scintillator array 125, and an optical sensor array 130. , includes a signal processing unit 140, an image fusion unit 150, and a display 180, and additionally includes a battery 160, a cooling fan 170, and a GPS (not shown) that provides real-time location information of the radiation source. As much as possible, a boron polyethylene (Boron PE) mask 111 of the same pattern is added to the front end of the tungsten mask pattern of the coding aperture to ensure neutron shielding.

참고로, 본 발명의 방사선 측정용 센싱 모듈(20)은 본원 출원인이 기 출원하여 등록받은 선행문헌(특허 제10-2389288호: 2022.04.18.자 등록)에 이미 기술된 것으로, 본 발명에서도 이를 적용하여 설명한다.For reference, the sensing module 20 for measuring radiation of the present invention has already been described in a prior document (Patent No. 10-2389288: registered on April 18, 2022) for which the applicant of the present application has previously applied and registered, and this is also used in the present invention. Apply and explain.

먼저, 본 발명의 방사선 측정용 센싱 모듈(20) 역시 부호화 구경의 텅스텐 마스크 패턴의 앞단에 동일한 패턴의 보론 폴리에틸렌(Boron PE) 마스크를 덧댄 것으로 중성자 차폐 부호화구경이다.First, the sensing module 20 for measuring radiation of the present invention is also a neutron shielding encoding aperture by adding a boron polyethylene (Boron PE) mask of the same pattern to the front end of the tungsten mask pattern of the encoding aperture.

도 3은 텅스텐과 보론 폴리에틸렌(Boron PE)의 열중성자에 대한 차폐 능력을 분석한 표이다. Figure 3 is a table analyzing the shielding ability of tungsten and boron polyethylene (Boron PE) against thermal neutrons.

해당 표에서도 확인할 수 있듯이 텅스텐은 중성자를 차폐하기에는 적합하지 않고, 보론 폴리에틸렌(Boron PE)는 중성자에 대해 높은 차폐능력을 보이며, 얇은 두께에도 충분한 성능을 보일 수 있다.As can be seen in the table, tungsten is not suitable for shielding neutrons, and boron polyethylene (Boron PE) shows high shielding ability for neutrons and can show sufficient performance even at a thin thickness.

부호화구경 영상장치의 부호화구경(110) 부분은 텅스텐 재질의 모자익 패턴이며, 마스크 패턴을 만들기 위해 작은 사각기둥들로 이루어져 있다. The encoding aperture (110) part of the encoding aperture imaging device is a mosaic pattern made of tungsten and is made up of small square pillars to create a mask pattern.

이 작은 사각기둥들의 앞단에 보론 폴리에틸렌(Boron PE) 재질의 사각기둥 구조의 마스크(111)를 덧댐으로써 감마선과 중성자 모두를 차폐하는 효과를 기대할 수 있다. By adding a square-pillar mask 111 made of boron polyethylene (Boron PE) to the front of these small square pillars, the effect of shielding both gamma rays and neutrons can be expected.

보론 폴리에틸렌(Boron PE) 재질의 차폐체의 길이는 대략 1~8mm로, 기존 영상장치의 형태나 크기를 해치지 않는 선에서 설계에 적용이 가능하다.The length of the shielding body made of boron polyethylene (Boron PE) is approximately 1 to 8 mm, and can be applied to the design as long as it does not harm the shape or size of the existing imaging device.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부호화구경 기반 방사선(감마선 및 이중입자) 영상 융합장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 4 is a diagram schematically showing the configuration of an encoding aperture-based radiation (gamma ray and double particle) image fusion device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 부호화구경 기반 방사선(감마선 및 이중입자) 영상 융합장치는 크게 광학카메라(100), 부호화구경(110), 섬광체 어레이(125), 광센서 어레이(130), 신호처리부(140), 영상 융합부(150) 및 디스플레이(180)를 포함하여 구성된다. The encoding aperture-based radiation (gamma ray and double particle) image fusion device according to an embodiment of the present invention largely includes an optical camera 100, an encoding aperture 110, a scintillator array 125, an optical sensor array 130, and a signal processing unit. It is configured to include (140), an image fusion unit (150), and a display (180).

또한, 추가적인 실시예에서는 배터리(160), 쿨링 팬(170) 및 방사선원의 실시간 위치 정보를 제공하는 GPS(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Additionally, in an additional embodiment, it may further include a battery 160, a cooling fan 170, and a GPS (not shown) that provides real-time location information of the radiation source.

먼저, 광학카메라(100)는 CCD 또는 CMOS 영상센서로서 방사선원의 현장을 촬영하여 현장 영상을 획득하는 역할을 한다.First, the optical camera 100 is a CCD or CMOS image sensor that acquires on-site images by photographing the site of the radiation source.

광학 카메라(100)는 후술되는 영상융합부(150)의 연산 프로그램 소프트웨어를 통해 방사선 물질의 반응 위치가 영상으로 처리되는 감마선 및 중성자 영상과 융합될 영상을 촬영하게 되는데, 낮은 조명에도 영상 구현이 가능하도록 조정된다.The optical camera 100 captures images to be fused with gamma ray and neutron images in which the reaction positions of radioactive materials are processed into images through the operation program software of the image fusion unit 150, which will be described later. Images can be realized even in low lighting. It is adjusted so that

부호화구경(110)은 방사선원으로부터 방출되는 방사선을 입사시키며, 부호화된 패턴이 적용된다.The encoding aperture 110 receives radiation emitted from a radiation source, and an encoded pattern is applied.

부호화구경(110)은 높은 에너지의 방사선이 원하지 않는 방향에서 들어오는 것을 차단하는 기계적 집속 장치로써 재질은 텅스텐(tungsten)이 적용된다.The encoding aperture 110 is a mechanical focusing device that blocks high-energy radiation from entering from an unwanted direction, and the material is tungsten.

이러한 부호화구경(110)은 후술되는 섬광체 어레이(125)에 반응시키기 위해 부호화된 패턴 마스크 형태로 제작되며 이때 부호화된 패턴은 MURA 패턴이 적용된다.This encoded aperture 110 is manufactured in the form of an encoded pattern mask to react with the scintillator array 125, which will be described later, and at this time, the encoded pattern is applied as a MURA pattern.

부호화구경(110)의 마스크 패턴은 모자익 패턴(mosaicked pattern), 중심부형 모자익 패턴(centered mosaick pattern), 그리고 비대칭형(antisymmetric)한 MURA 패턴 중 어느 하나가 적용될 수 있으며, 이러한 구조는 마스크 패턴의 추가적인 프로세스(예컨대, 마스크 패턴의 회전 등)를 거치지 않고도 한번에 방사선 실시간 입사 영상을 재구성할 수 있는 이점을 가지게 된다.The mask pattern of the encoding aperture 110 may be any one of a mosaicked pattern, a centered mosaick pattern, and an antisymmetric MURA pattern, and this structure is an additional layer of the mask pattern. It has the advantage of being able to reconstruct a real-time radiation incident image at once without going through a process (e.g., rotation of the mask pattern, etc.).

마스크 패턴의 패턴 구조는 중심부를 기준으로 대각선 영역에 배치되는 한 쌍의 패턴영역이 상호 대칭되도록 배치되는데, 중심부 영역의 중심점을 지나는 두 개의 가상의 대각선을 기준으로, 중심부 영역에 가상의 대각선 상에 배치되는 각각의 영역 패턴이 상호 대칭되는 구조로 배치된다.The pattern structure of the mask pattern is such that a pair of pattern areas arranged in a diagonal area based on the center are symmetrical to each other. Based on two virtual diagonals passing through the center point of the center area, a pair of pattern areas are arranged on a virtual diagonal in the center area. Each area pattern is arranged in a structure that is symmetrical to each other.

이러한 배치 구조는 패턴의 대칭으로 인해 두 번 이상의 촬영을 하지 않고도 정확하게 영상 정보를 추출할 수 있으며, 마스크를 회전하지 않고도 동일한 영상을 구현하는 점에서, 신호대 잡음비를 증가(노이즈를 제거)하는 이점을 가지게 된다.This arrangement structure can accurately extract image information without taking more than two shots due to the symmetry of the pattern, and has the advantage of increasing the signal-to-noise ratio (removing noise) by realizing the same image without rotating the mask. have it

섬광체 어레이(125)는 NxN 배열의 픽셀 형태를 가지며, 부호화구경(110)을 통해 입사되는 방사선으로부터 감마선 및 중성자에 대한 섬광신호를 생성하는 역할을 한다.The scintillator array 125 has an NxN array of pixels and serves to generate scintillation signals for gamma rays and neutrons from radiation incident through the encoding aperture 110.

보다 구체적으로, 섬광체 어레이(125)는 부호화구경(110)을 통과한 감사선 및 중성자와 반응하여 미세한 빛의 섬광신호를 생성하며 하나 이상의 픽셀 배열로 형성되는 섬광체 몸체부(120)와, 섬광체 몸체부(120)의 상하측면 및 좌우측면을 모두 차폐하는 사각 고리 형상의 텅스텐 재질의 차폐체(121)를 포함하여 구성되며, 중성자와 감마선과의 반응 에너지 스펙트럼의 에너지 영역이 서로 다른 점을 이용하게 된다. More specifically, the scintillator array 125 reacts with the audit rays and neutrons that pass through the encoding aperture 110 to generate a fine flash signal of light, and includes a scintillator body 120 formed as an array of one or more pixels, and a scintillator body. It is composed of a shielding body 121 made of a square ring-shaped tungsten material that shields both the upper, lower, and left and right sides of the unit 120, and takes advantage of the fact that the energy regions of the reaction energy spectrum between neutrons and gamma rays are different from each other. .

이러한 섬광체 몸체부(121)는 픽셀형으로서 파형분별법(PSD)이 적용되는 액체섬광체, 플라스틱 섬광체, 스틸벤(Stilbene, 1, 2-다이페닐에틸렌, C14H12)섬광체, CLYC(Cs2LiYCl6:Ce)섬광체, 유기유리섬광체(Organic Glass Scintillator)가 적용될 수 있다.This scintillator body 121 is a pixel type liquid scintillator to which waveform discrimination (PSD) is applied, a plastic scintillator, a stilbene (1, 2-diphenylethylene, C14H12) scintillator, and a CLYC (Cs2LiYCl6:Ce) scintillator. , Organic Glass Scintillator can be applied.

특히, 섬광체 몸체부(120)가 스틸벤 유기 섬광체가 적용되는 경우, 중성자와 감마선이 분리된 이종 영상을 획득할 수 있는 이점도 가지게 된다.In particular, when the scintillator body 120 is a stilbene organic scintillator, it also has the advantage of being able to obtain heterogeneous images in which neutrons and gamma rays are separated.

광센서 어레이(130)는 NxN 배열의 픽셀 형태를 가지며, 섬광체 어레이(125)를 통해 생성된 섬광신호에 대한 전기신호를 획득하는 역할을 한다.The optical sensor array 130 has an NxN array of pixels and serves to obtain an electrical signal for the scintillation signal generated through the scintillator array 125.

보다 구체적으로, 광센서 어레이(130)는 섬광체 어레이(125)에서 빛으로 변환된 섬광신호가 빛의 양에 따라 미세한 전기신호로 변환되게 하는 역할을 하는데, 이때 광센서 어레이(130)는 실리콘 광전자증배기(SiPM) 또는 픽셀형 위치민감형 광전자증배기(PSPMT)에 해당하는 배열형의 반도체 광센서가 적용될 수 있다. More specifically, the optical sensor array 130 serves to convert the scintillation signal converted into light in the scintillator array 125 into a fine electrical signal depending on the amount of light. At this time, the optical sensor array 130 is a silicon optoelectronic signal. An array-type semiconductor optical sensor corresponding to a multiplier (SiPM) or a pixel-type position-sensitive photomultiplier (PSPMT) can be applied.

특히, SiPM의 경우 수 ㎟의 단면적을 갖는 작은 섬광체와 일대일 결합(coupling)이 가능하므로 섬광체 어레이(125)에서 방사된 빛을 수집하는 수광 성능을 극대화 시킬 수 있는 이점을 가진다. In particular, in the case of SiPM, one-to-one coupling is possible with a small scintillator with a cross-sectional area of several mm2, so it has the advantage of maximizing the light receiving performance of collecting light emitted from the scintillator array 125.

또한 광센서 어레이(130)는 섬광체 어레이(125)에 포함된 차폐체(121)에 수용됨에 따라 섬광체 몸체부(120)와 마찬가지로 상하측면 및 좌우측면이 모두 방사선으로부터 차폐될 수 있다.In addition, as the optical sensor array 130 is accommodated in the shielding body 121 included in the scintillator array 125, both the upper and lower sides and the left and right sides can be shielded from radiation, similar to the scintillator body portion 120.

참고로, 도 5(a)는 기존 영상장치 부호화구경의 구성이고 도 5(b)는 본 발명인 중성자 차폐 부호화구경의 형상을 도시한 도면이다For reference, Figure 5(a) is a diagram showing the configuration of the coding aperture of an existing imaging device, and Figure 5(b) is a diagram showing the shape of the neutron shielding coding aperture of the present invention.

그리고 도 6(a)는 기존 광센서 어레이(120)의 상하측면 및 좌우측면을 차폐하는 텅스텐의 측면 차폐체 및 도 6(b)는 본 발명인 후면의 배경방사선 차폐를 위해 각각 보론 폴리에틸렌(Boron PE)를 덧댄 형상을 도시한 도면이다.And Figure 6(a) shows a tungsten side shield that shields the top, bottom, and left and right sides of the existing optical sensor array 120, and Figure 6(b) shows a boron polyethylene (Boron PE) shield for background radiation shielding on the back of the present invention. This is a drawing showing the added shape.

본 발명은 광센서 어레이의 상하측면 및 좌우측면을 차폐하는 텅스텐의 외부에도 보론 폴리에틸렌(Boron PE) 측면 차폐체(121)를 덧대고, 후면의 배경방사선 차폐를 담당하는 텅스텐 차폐판 뒤에도 보론 폴리에틸렌(Boron PE)차폐체(133)을 추가했다.In the present invention, a boron polyethylene (Boron PE) side shield 121 is added to the outside of the tungsten that shields the top, bottom, and left and right sides of the optical sensor array, and a boron polyethylene (Boron PE) side shield 121 is added behind the tungsten shielding plate that is responsible for shielding the background radiation at the rear. PE) shielding body (133) was added.

도 7은 부호화구경, 광센서 어레이 상하좌우측면 및 후면부에 각각 보론 폴리에틸렌(Boron PE)를 덧댄 방사선(감마선 및 이중입자) 영상 융합장치를 도시한 도면이다.Figure 7 is a diagram showing a radiation (gamma ray and double particle) image fusion device in which boron polyethylene (Boron PE) is added to the encoding aperture, the top, bottom, left, right, and rear sides of the optical sensor array, respectively.

본 발명의 중성자 차폐 부호화구경 및 이를 이용한 방사선(감마선 및 이중입자) 영상 융합장치에 대한 도면은 전면 모자익 패턴 부분, 부호화구경 뒷부분의 광센서 어레이 상하측면 및 좌우측면, 장치 후면부에 보론 폴리에틸렌(Boron PE)를 추가한 형태로, 영상장치 전반적으로 중성자 차폐를 추가한 특징이 있다.The drawing of the neutron shielding encoding aperture of the present invention and the radiation (gamma ray and double particle) image fusion device using the same shows the front mosaic pattern portion, the top, bottom, and left and right sides of the optical sensor array behind the encoding aperture, and the rear portion of the device using boron polyethylene (Boron PE). ) is added, and has the feature of adding neutron shielding throughout the imaging device.

신호처리부(140)는 광센서 어레이(130)를 통해 획득된 전기신호에 기초하여, 감마선 및 중성자의 반응 위치, 반응 크기에 대한 반응 신호를 구별하는 역할을 한다. 이러한 신호처리부(140)는 광센서 어레이(130)를 통해 획득된 픽셀 별 신호의 크기, 위치 및 PSD 값을 추출하게 된다.The signal processing unit 140 serves to distinguish reaction signals for the reaction location and reaction size of gamma rays and neutrons, based on the electrical signal acquired through the optical sensor array 130. This signal processing unit 140 extracts the size, position, and PSD value of the signal for each pixel obtained through the optical sensor array 130.

영상 융합부(150)는 신호처리부(140)의 반응 신호에 기초하여, 감마선 및 중성자 각각의 반응 영상을 기록한 후, 감마선 및 중성자 각각의 반응 영상과 광학카메라(100)를 통해 획득된 방사선원의 현장 영상을 융합하여 융합 영상을 획득하는 역할을 한다.The image fusion unit 150 records reaction images of each gamma ray and neutron based on the reaction signal of the signal processing unit 140, and then records the reaction image of each gamma ray and neutron and the scene of the radiation source acquired through the optical camera 100. It functions to obtain a fused image by fusing the images.

이때, 영상 융합부(150)는 소프트웨어 프로그램을 이용하여 감마선 영상, 중성자 영상 데이터를 획득 및 저장, 분석하고, 감마선 및 중성자 스펙트럼의 획득 및 저장, 분석, 시간별, 방사선량 별 정보 획득 및 저장, 분석하고 또한 감마선 및 중성자의 반응 위치를 연산하여 영상으로 편집하는 프로그램화된 소프트웨어가 저장된 일종의 컴퓨터에 해당한다.At this time, the image fusion unit 150 acquires, stores, and analyzes gamma-ray image and neutron image data using a software program, acquires, stores, and analyzes gamma-ray and neutron spectra, and acquires, stores, and analyzes information by time and radiation dose. It also corresponds to a type of computer that stores programmed software that calculates the reaction positions of gamma rays and neutrons and edits them into images.

실시간으로 현장의 영상에 대하여 재구성을 수행할 수 있도록 하며, 이를 재구성 하기 위한 알고리즘은, MLEM, Compressed-sensing과 같은 iterative한 영상 재구성 알고리즘을 사용하며 이를 위해 필요한 시스템 함수는 MCNP, GEANT4와 같은 모의 실험 코드를 이용하여 제작하거나, 수학적 모델링을 적용 하여 구한 시스템 함수를 사용한다. It allows reconstruction of on-site images in real time, and the algorithm for this reconstruction uses iterative image reconstruction algorithms such as MLEM and Compressed-sensing, and the system functions required for this are simulation experiments such as MCNP and GEANT4. It is produced using code, or a system function obtained by applying mathematical modeling is used.

이때 실시간으로 영상의 재구성을 위해 최소한의 iteration 수 및 재구성 시간을 사용하며 이전 정보를 초기화하여야 한다. 재구성 시간은 최소 100개의 정보를 얻을 수 있는 최소 시간을 의미한다.At this time, to reconstruct the image in real time, the minimum number of iterations and reconstruction time must be used and previous information must be initialized. Reconstruction time means the minimum time to obtain at least 100 pieces of information.

한편, 영상 융합부(150)에서 감마선 영상, 중성자 영상과 현장 영상을 융합하여 재구성하는 방법은 크게 두 가지로 구분된다.Meanwhile, there are two major methods for reconstruction by fusing gamma-ray images, neutron images, and field images in the image fusion unit 150.

첫번째로, 총 검출 시간을 정하여 그 시간 동안 검출되는 모든 신호를 이용하는 누적방식(integration mode)과, 두번째로, GUI의 계수율(count rate) 정보를 이용하여 총 검출되는 신호가 3000개가 되는 시간동안만 누적하여, 그때의 검출기 맵 정보를 위에서 언급한 영상재구성기법에 사용하는 실시간 방식(real-time mode)이다.Firstly, an integration mode that sets the total detection time and uses all signals detected during that time, and secondly, only during the time when the total number of detected signals reaches 3000 using the count rate information in the GUI. It is a real-time mode that accumulates and uses the detector map information at that time in the image reconstruction technique mentioned above.

예를 들어, 3000개의 검출 신호만으로도 영상 재구성 기법을 이용하여 방사선원의 영상을 재구성 할 수 있는데, 만약 방사선원으로부터 계수율이 300 cps(counts per second)라고 한다면 10초 동안 이벤트들을 기록하고 검출기의 맵을 만든 다음 영상 재구성하게 되는데, 이때 GUI 상으로는 100%의 진행률을 나타내는 표시부가 있어 언제쯤 방사선 영상이 표시 될 것인지 예측할 수 있다.For example, an image of a radiation source can be reconstructed using an image reconstruction technique with only 3000 detection signals. If the count rate from the radiation source is 300 cps (counts per second), events are recorded for 10 seconds and a map of the detector is created. Next, the image is reconstructed, and at this time, there is a display on the GUI that shows the progress rate of 100%, so you can predict when the radiology image will be displayed.

디스플레이(180)는 영상 융합부(150)를 통해 처리된 영상 데이터, 에너지 스펙트럼, 계수율 및 온도값을 출력하는 역할을 한다. The display 180 serves to output image data, energy spectrum, count rate, and temperature values processed through the image fusion unit 150.

이때, 본 발명은 GPS를 통해 방사선원의 실시간 위치 정보를 획득하여 이를 디스플레이(180)를 통해 화면으로 출력하게 된다.At this time, the present invention obtains real-time location information of the radiation source through GPS and outputs it on the screen through the display 180.

또한 본 발명에서는 배터리(160)를 통해 부호화구경 기반 방사선(감마선 및 이중입자) 영상융합장치 전체에 전원을 공급할수 있는데, 이때 배터리(160)는 충전이 가능한 이차 전지가 적용될 수 있고, 다른 실시예에서는 배터리(160)가외부 전원 케이블과 연결되어 직접 전원을 공급받는 역할을 할 수도 있다.In addition, in the present invention, power can be supplied to the entire coding aperture-based radiation (gamma ray and double particle) image fusion device through the battery 160. In this case, the battery 160 may be a rechargeable secondary battery, and in another embodiment In this case, the battery 160 may be connected to an external power cable to directly receive power.

또한 본 발명에서는 신호처리부(140) 및 영상 융합부(150)의 데이터 처리 과정에서 발생되는 열을 외부로 방출 및 냉각시키기 위한 쿨링팬(170)를 구비할 수 있다.Additionally, in the present invention, a cooling fan 170 may be provided to radiate and cool heat generated during the data processing of the signal processing unit 140 and the image fusion unit 150 to the outside.

또한, 광센서 어레이(130) 및 신호처리부(140) 사이에는 텅스텐 재질의 차폐체가 마련됨에 따라, 신호처리부(130)의 후방에서 광센서 어레이(130)를 향하는 방향으로 방출되는 배경 방사선이 차폐됨으로써 보다 정확한 데이터 획득이 가능한 이점을 가지게 된다.In addition, as a shield made of tungsten is provided between the optical sensor array 130 and the signal processing unit 140, background radiation emitted from the rear of the signal processing unit 130 toward the optical sensor array 130 is shielded. This has the advantage of being able to obtain more accurate data.

살펴본 바와 같이, 본 발명의 상기와 같은 구성을 통해, 본 발명은 실제 현장 영상과 융합된 방사선의 위치, 초당 선량, 스펙트럼 정보를 통한 핵종 판별, GPS 정보를 통한 현장 위치 등의 정보를 시각화함으로써 작업자 안전을 도모할 수 있고, 휴대가 간편하도록 함으로써 위치 이동에 따른 방사선 분포 지도 작성이 가능한 이점을 가지게 된다.As seen, through the above-described configuration of the present invention, the present invention visualizes information such as the location of radiation fused with the actual site image, dose per second, nuclide discrimination through spectral information, and site location through GPS information, so that the operator can It has the advantage of being able to create a radiation distribution map according to location movement by promoting safety and making it easy to carry.

이때, 구글 글라스(30)는 카메라 방식이 2D 방식인 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that Google Glass 30 uses a 2D camera method.

또한, 본 발명의 무선 통신수단은 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 중 어느 하나 또는 복수의 것을 이용하는 것이 바람직하다.In addition, the wireless communication means of the present invention is 3G, 4G, 5G, 3GPP (3rd Generation Partnership Project), 5GPP (5th Generation Partnership Project), LTE (Long Term Evolution), WIMAX (World Interoperability for Microwave Access), and Wi-Fi (WiFi). -Fi), Internet, LAN (Local Area Network), Wireless LAN (Wireless Local Area Network), WAN (Wide Area Network), PAN (Personal Area Network), RF (Radio Frequency), Bluetooth network , it is desirable to use one or more of a Near-Field Communication (NFC) network, a satellite broadcasting network, an analog broadcasting network, and a Digital Multimedia Broadcasting (DMB) network.

아울러, 방사선 측정용 센싱 모듈은 안전모에 장착시 원터치 장착구(50)에 의해 장착되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the sensing module for measuring radiation is mounted using the one-touch mounting hole 50 when mounted on a safety helmet.

이에, 원터치 장착구(50)는 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 홀더(51)와 지지브라켓(52)으로 크게 구성된다.Accordingly, the one-touch mounting device 50 is largely composed of a holder 51 and a support bracket 52, as shown in FIGS. 8 to 11.

이때, 홀더(51)는 일측단이 개구된 클립 형태로서, 개구된 단부측에는 쐐기형 걸고리가 구비됨으로서 사각 블럭이나 박스 형태로 된 방사선 측정용 센싱 모듈을 물림(상하 탄성에 의한 압착) 고정시킬 수 있도록 형성된다.At this time, the holder 51 is in the form of a clip with one end open, and a wedge-shaped hook is provided on the open end side, so that a sensing module for radiation measurement in the form of a square block or box can be clamped (compressed by upper and lower elasticity) and fixed. It is formed so that

이에, 홀더의 타측단(격벽측)에는 끼움용 삽입링(55)이 구비되도록 하되, 삽입링(55)의 외주면에는 설정된 간격과 단차를 두고 복수의 스토퍼(56)와 걸림턱(57)이 구비되도록 형성되고, 스토퍼(56)는 일측 회전방향을 따라 오르막 형태의 경사면(56-1)이 형성되어 지지브라켓의 삽입공(53)에 삽입되면 삽입공의 내주면에 형성된 반구돌기(54)의 반구면과 밀착 고정되도록 형성된다.Accordingly, an insertion ring 55 for fitting is provided at the other end of the holder (the partition side), and a plurality of stoppers 56 and a locking protrusion 57 are provided on the outer peripheral surface of the insertion ring 55 at set intervals and steps. It is formed to be provided, and the stopper 56 has an inclined surface 56-1 in an uphill shape along one rotation direction, and when inserted into the insertion hole 53 of the support bracket, the hemispherical protrusion 54 formed on the inner peripheral surface of the insertion hole is formed. It is formed to be tightly fixed to the hemispherical surface.

이때, 경사면(56-1)의 구간 중 하이탑 높이측에는 원호형 또는 반구형의 장착홈(56-2)이 형성되어 반구돌기(54)의 반구면이 대응되면서 원주방향 과회전을 방지하면서 원터치 끼움방식으로 결합되도록 형성된다.(최상측 높이에서 수납 후 가압 체결)At this time, an arc-shaped or hemispherical mounting groove 56-2 is formed on the high-top height side of the section of the inclined surface 56-1, so that the hemispherical surface of the hemispherical protrusion 54 corresponds to it, preventing over-rotation in the circumferential direction and one-touch insertion. It is formed to be joined in a way (stored at the highest height and then pressed together).

이때, 걸림턱(57)은 스토퍼와 직교된 방향(대략 90°)이거나 설정된 각도만큼 스토퍼와 이격된 각도에 배치되면서 돌출되는 것으로, 일측방향이 개구된 디귿자 형태의 단면을 갖도록 형성된다.At this time, the locking protrusion 57 is disposed in a direction perpendicular to the stopper (approximately 90°) or protrudes at an angle spaced apart from the stopper by a set angle, and is formed to have a diagonal cross-section with an opening in one direction.

이러한 걸림턱 긴 면(디귿자 형태 중 짧은 다리를 연결하는 긴 면)이 삽입링의 회전과 함께 반구돌기의 밑단(또는 측단)으로 들어가면서 삽입공에 삽입된 삽입링이 외측으로 빠지지 않도록 형성된다.The long side of this locking protrusion (the long side that connects the short legs in the form of a digger) enters the bottom (or side end) of the hemispheric protrusion with the rotation of the insertion ring, and is formed to prevent the insertion ring inserted into the insertion hole from falling outward.

다시 말해, 본 발명의 원터치 장착구(50)는 홀더(51)와 지지브라켓(52)으로 구성되는 것으로, 지지브라켓의 삽입공에 홀더의 삽입링이 대응되면서 끼움 조립되도록 하되, 삽입링은 외주면에 스토퍼와 걸림턱이 형성되어 삽입공의 반구돌기와 대응되면서 회전 체결시 스토퍼의 경사면과 장착홈을 통해 반구돌기의 반구면이 가압 및 암수 요철 형태로 체결되도록 형성되고, 걸림턱은 홀더가 지지브라켓과 조립된 상태에서 상호 이탈되지 않도록 반구돌기의 일측단(안쪽 끝단 부분)에 걸려 빠지지 않도록 형성된다.(반대로 역회전하면 풀리도록 형성됨)In other words, the one-touch mounting device 50 of the present invention is composed of a holder 51 and a support bracket 52, and the insertion ring of the holder corresponds to the insertion hole of the support bracket and is assembled by fitting, and the insertion ring is attached to the outer peripheral surface. A stopper and a locking protrusion are formed to correspond to the hemispherical protrusion of the insertion hole, and when rotating, the hemispherical surface of the hemispherical protrusion is pressed and fastened in the form of male and female protrusions through the inclined surface of the stopper and the mounting groove. It is formed to be caught on one end (inner end) of the hemispherical protrusion so that it does not separate from each other in the assembled state. (Conversely, it is formed to be released when rotated in reverse).

이는 신속한 결합성과 체결성 및 간편한 작업성과 높은 체결 신뢰성을 확보하도록 하기 위함이다.This is to ensure quick assembly and fastening, easy workability, and high fastening reliability.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and various modifications can be made by anyone skilled in the art without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.

10 ... 안전모 20 ... 센싱 모듈
30 ... 구글 글라스 50 ... 원터치 장착구
100 ... 광학카메라 110 ... 부호화구경
125 ... 섬광체 어레이 130 ... 광센서 어레이
140 ... 신호처리부 150 ... 영상 융합부
160 ... 배터리 170 ... 쿨링팬
180 ... 디스플레이
10 ... Hard hat 20 ... Sensing module
30 ... Google Glass 50 ... One-touch mounting hole
100 ... optical camera 110 ... encoding aperture
125 ... scintillator array 130 ... optical sensor array
140 ... signal processing unit 150 ... image fusion unit
160 ... Battery 170 ... Cooling fan
180 ... display

Claims (5)

안전모(10)에 방사선 측정용 센싱 모듈(20)과 구글 글라스(30)가 탑재되도록 하되, 상기 방사선 측정용 센싱 모듈(20)과 구글 글라스(30)는 무선 통신수단과 어플리케이션을 통해 데이터 전송이 상호 연계되면서 방사선 측정용 센싱 모듈(20)로 하여금 방사선 측정 대상지역의 오염여부 또는 분포도가 측정되면 구글 글라스(30)로 출력되도록 하는 방사선 측정 센싱 모듈과 구글 글라스 모듈이 안전모에 장착되는 방사선 측정장치에 있어서,
방사선 측정용 센싱 모듈(20)은 부호화 구경 기반 방사선 영상 융합장치로서, 광학카메라(100), 부호화구경(110), 섬광체 어레이(125), 광센서 어레이(130), 신호처리부(140), 영상 융합부(150), 디스플레이(180)가 포함되고, 추가로 배터리(160)와 쿨링 팬(170) 및 방사선원의 실시간 위치 정보를 제공하는 GPS를 포함되도록 하되, 부호화구경의 텅스텐 마스크 패턴의 앞단에는 동일한 패턴의 보론 폴리에틸렌(Boron PE) 마스크(111)를 덧대어 중성자 차폐를 도모하도록 형성되고, 방사선 측정용 센싱 모듈(20)은 안전모(10)에 장착시 원터치 장착구(50)에 의해 장착되도록 하되, 원터치 장착구(50)는 홀더(51)와 지지브라켓(52)으로 구성되는 것으로, 홀더(51)는 일측단이 개구된 클립 형태로서, 개구된 단부측에는 쐐기형 걸고리가 구비되어 사각 블럭이나 박스 형태로 된 방사선 측정용 센싱 모듈(20)을 물림 고정시킬 수 있도록 형성되고, 홀더(51)의 타측단 격벽측에는 끼움용 삽입링(55)이 구비되도록 하되, 삽입링(55)의 외주면에는 설정된 간격과 단차를 두고 복수의 스토퍼(56)와 걸림턱(57)이 구비되도록 형성되고, 스토퍼(56)는 일측 회전방향을 따라 오르막 형태의 경사면(56-1)이 형성되어 지지브라켓의 삽입공(53)에 삽입되면 삽입공의 내주면에 형성된 반구돌기(54)의 반구면과 밀착 고정되도록 형성되며, 경사면(56-1)의 구간 중 하이탑 높이측에는 원호형 또는 반구형의 장착홈(56-2)이 형성되어 반구돌기(54)의 반구면이 대응되면서 원주방향 과회전을 방지하면서 원터치 끼움방식으로 결합되도록 형성되고, 걸림턱(57)은 스토퍼와 직교된 방향이거나 설정된 각도만큼 스토퍼와 이격된 각도에 배치되면서 돌출되는 것으로, 일측방향이 개구된 디귿자 형태의 단면을 갖도록 하되, 걸림턱 긴 면이 삽입링의 회전과 함께 반구돌기의 밑단 또는 측단으로 들어가면서 삽입공에 삽입된 삽입링이 외측으로 빠지지 않도록 하면서 견고한 체결고정이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 방사선 측정 센싱 모듈과 구글 글라스 모듈이 안전모에 장착되는 방사선 측정장치.
The safety helmet 10 is equipped with a radiation measurement sensing module 20 and Google Glass 30, and the radiation measurement sensing module 20 and Google Glass 30 are capable of transmitting data through wireless communication means and applications. A radiation measurement device in which a radiation measurement sensing module and a Google Glass module are mounted on a hard hat and are linked to each other so that the radiation measurement sensing module 20 outputs data to Google Glass 30 when the contamination or distribution of the radiation measurement target area is measured. In
The sensing module 20 for radiation measurement is an encoding aperture-based radiation image fusion device, which includes an optical camera 100, an encoding aperture 110, a scintillator array 125, an optical sensor array 130, a signal processor 140, and an image It includes a fusion unit 150, a display 180, and additionally includes a battery 160, a cooling fan 170, and a GPS that provides real-time location information of the radiation source. The front end of the tungsten mask pattern of the encoding aperture is It is formed to achieve neutron shielding by adding a boron polyethylene (Boron PE) mask 111 of the same pattern, and the sensing module 20 for radiation measurement is installed by the one-touch mounting hole 50 when mounted on the safety helmet 10. However, the one-touch mounting device 50 is composed of a holder 51 and a support bracket 52. The holder 51 is in the form of a clip with an open end at one end, and a wedge-shaped hook is provided at the open end to form a square block. It is formed so that the sensing module 20 for radiation measurement in the form of a box can be clamped and fixed, and an insertion ring 55 for fitting is provided on the partition wall of the other end of the holder 51, and the outer peripheral surface of the insertion ring 55 is provided. is formed to be provided with a plurality of stoppers 56 and a locking protrusion 57 at set intervals and steps, and the stopper 56 is formed with an inclined surface 56-1 in an uphill shape along one side of the rotation direction to support the support bracket. When inserted into the insertion hole 53, it is formed to be fixed in close contact with the hemispherical surface of the hemispherical protrusion 54 formed on the inner peripheral surface of the insertion hole, and an arc-shaped or hemispherical mounting groove ( 56-2) is formed so that the hemispherical surface of the hemispherical protrusion 54 corresponds to prevent over-rotation in the circumferential direction and is coupled in a one-touch insertion method, and the locking protrusion 57 is in a direction perpendicular to the stopper or moves the stopper at a set angle. It protrudes while being placed at an angle spaced apart from the other, and has a cross-section in the form of a diagonal opening in one direction. The insertion ring is inserted into the insertion hole as the long side of the locking protrusion enters the bottom or side end of the hemispherical protrusion with the rotation of the insertion ring. A radiation measurement device in which a radiation measurement sensing module and a Google Glass module are mounted on a hard hat, which is characterized by ensuring a firm fastening while preventing the tooth from falling outward.
삭제delete 제 1항에 있어서, 구글 글라스(30)는 카메라 방식이 2D 방식인 것을 특징으로 하는 방사선 측정 센싱 모듈과 구글 글라스 모듈이 안전모에 장착되는 방사선 측정장치.According to claim 1, Google Glass (30) is a radiation measurement sensing module characterized in that the camera method is 2D, and a radiation measurement device in which the Google Glass module is mounted on a safety helmet. 제 1항에 있어서, 무선 통신수단은 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 5GPP(5th Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), RF(Radio Frequency), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC(Near-Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 중 어느 하나 또는 복수의 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 것을 방사선 측정 센싱 모듈과 구글 글라스 모듈이 안전모에 장착되는 방사선 측정장치.The method of claim 1, wherein the wireless communication means includes 3G, 4G, 5G, 3GPP (3rd Generation Partnership Project), 5GPP (5th Generation Partnership Project), LTE (Long Term Evolution), WIMAX (World Interoperability for Microwave Access), and Wi-Fi ( Wi-Fi, Internet, LAN (Local Area Network), Wireless LAN (Wireless Local Area Network), WAN (Wide Area Network), PAN (Personal Area Network), RF (Radio Frequency), Bluetooth A radiation measurement sensing module and a Google Glass module are attached to a hard hat, characterized by using one or a plurality of networks, NFC (Near-Field Communication) networks, satellite broadcasting networks, analog broadcasting networks, and DMB (Digital Multimedia Broadcasting) networks. Equipped with radiation measuring device. 삭제delete
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