KR102641459B1 - 다목적 방사선 측정장치 - Google Patents

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Abstract

다목적 방사선 측정장치가 개시된다. 본 발명의 다목적 방사선 측정장치는, 토양의 방사성 오염 분포를 측정하되, 측정자가 휴대하면서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 경우에 따라 삼각지지대에 거치하여 사용할 수 있는 다목적 방사선 측정장치로서, 내부 수용공간을 갖는 케이스; 상기 케이스에 대해 가변적으로 각도 조절이 가능하도록 결합되며, 방사성 핵종에서 방출된 감마선과 반응하여 섬광을 생성하고 이를 전기 신호로 변환하는 방사선 검출기; 및 상기 측정자가 상기 케이스를 백팩 형태로 등에 멜 수 있도록 상기 케이스에 마련되는 어깨끈을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 방사선 검출기가 검출기 각도조절 고정부를 통해 케이스에 가변적으로 각도 조절 및 고정이 가능하게 마련됨에 따라, 측정자가 백팩 형태로 이용하면서 이동식으로 방사선 측정을 할 수 있고 필요시 정밀한 방사능 분석을 위해 고정식으로 사용할 수 있다.

Description

다목적 방사선 측정장치{multi-purpose radiation measuring apparatus}
본 발명은 측정자가 휴대한 상태로 이동하면서 대면적 토양의 방사성 오염분포 측정작업을 실시할 수 있을 뿐만 아니라 고정상태로 특정 지역의 방사선량 및 방사능 분석을 위한 현장 방사선 측정을 실시할 수 있는 다목적 방사선 측정장치에 관한 것이다.
원자력 및 방사선 산업의 발전과 함께 방사선 안전의 중요성이 대두됨에 따라 방사성 물질을 관리하는 작업자 또는 방사선 측정자에게는 작업 현장에서 방사선량을 계측하는 방사선 측정장치의 사용이 필수적이다.
한편, 방사선을 검출하는 방법으로서는 방사선의 전리 작용, 여기 작용, 발광 작용, 감광 작용 등을 이용한 다양한 방법들이 존재하며, 측정 대상이 되는 방사선의 종류에 따라 그 검출 장치 및 검출 방법을 구별하여 사용하고 있으며, 방사선량에 대한 선량 측정 장치와 핵종 분석을 위한 측정 장치도 구별하여 사용되고 있다.
방사선 측정장치는 X선을 이용한 3차원 컨테이너 검색장치와 같은 규모가 큰 장치도 있고 휴대용 방사선 검출장치와 같은 규모가 작은 장치도 있다.
한편, 통상적으로 사용되는 휴대용 방사선량계의 경우 측정된 방사선량을 방사선량계에 구비된 표시 장치로 출력하는 기능만을 수행하며, 핵종 분석을 위한 장치의 경우 부피가 크고 복잡한 구성을 가지고 있어 방사선 검출 장치의 휴대화, 소형화는 제한적일 수 밖에 없었다.
따라서, 본 출원인은 휴대하면서 오염 대상의 방사선을 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 경우에 따라서는 특정 지점에 고정 설치하여 좀 더 정밀한 방사선 측정 분석을 가능하게 하는 장치를 제안하는 바이다.
대한민국 등록특허공보 10-1186132호 (2012.09.27 공고)
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 측정자가 이동하면서 대면적 토양의 방사성 오염분포 측정을 신속하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라, 필요에 따라 고정상태에서 특정 지점의 방사선 측정 및 방사능 분석/평가(방사성 핵종 및 그 농도)를 용이하게 실시할 수 있도록 이루어지는, 즉 필요에 따라 이동식 또는 고정식 타입으로 쉽고 빠르게 변환하여 사용할 수 있는 구조를 채용하고 있는 다목적 방사선 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 토양의 방사성 오염 분포를 측정하되, 측정자가 휴대하면서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 경우에 따라 삼각지지대에 거치하여 사용할 수 있는 다목적 방사선 측정장치로서, 내부 수용공간을 갖는 케이스; 상기 케이스에 대해 가변적으로 각도 조절이 가능하도록 결합되며, 방사성 핵종에서 방출된 감마선과 반응하여 섬광을 생성하고 이를 전기 신호로 변환하는 방사선 검출기; 및 상기 측정자가 상기 케이스를 백팩 형태로 등에 멜 수 있도록 상기 케이스에 마련되는 어깨끈을 포함하는 다목적 방사선 측정장치가 제공된다.
상기 케이스에는, 상기 방사선 검출기의 각도를 가변적으로 조절함과 더불어 조절된 각도를 고정할 수 있는 검출기 각도조절 고정부가 마련될 수 있다.
상기 방사선 검출기는 상기 케이스에 힌지축을 통해 회전 가능하게 결합되고, 상기 검출기 각도조절 고정부는, 상기 힌지축에 일체로 고정되며 복수의 결합홀이 원호 형상으로 서로 이격되게 마련되는 각도 조절플레이트; 및 상기 복수의 결합홀에 선택적으로 삽입 가능하도록 상기 케이스에 마련되어 상기 각도 조절플레이트의 회전을 선택적으로 구속하는 각도 고정부를 포함할 수 있다.
상기 각도 고정부는, 일단부는 상기 결합홀에 삽입 가능하고 타단부는 상기 케이스 외측으로 노출되어 상기 측정자가 파지 가능하도록 파지부를 갖는 각도 고정봉; 및 상기 케이스에 마련되어 상기 각도 고정봉의 일단부가 상기 결합홀에 탄성적으로 삽입 가능하도록 상기 각도 고정봉을 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 케이스에 마련되어 상기 측정자의 측정위치를 실시간으로 감지하는 GPS 모듈; 상기 방사선 검출기의 변환신호를 전달받아 방사선 측정값을 분석 및 디스플레이하되, 상기 케이스에 분리 가능하도록 결합되는 분석 디스플레이부; 상기 GPS 모듈의 감지정보, 상기 방사선 검출기의 변환정보를 상기 분석 디스플레이부로 전송하도록 상기 케이스에 마련되는 근거리 통신모듈; 및 상기 케이스에 마련되어 상기 GPS 모듈, 상기 근거리 통신모듈로 전원을 공급하는 배터리를 더 포함할 수 있다.
상기 분석 디스플레이부를 수납할 수 있도록 수납공간을 가지며, 상기 케이스에 대해 360도 회전 가능하게 결합되는 수납 케이스를 더 포함할 수 있다.
상기 케이스에는, 상기 삼각지지대의 결합볼트가 결합 가능하도록 고정너트가 마련될 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 다목적 방사선 측정장치에 의하면, 방사선 검출기가 검출기 각도조절 고정부를 통해 케이스에 가변적으로 각도 조절 및 고정이 가능하게 마련됨에 따라, 측정자가 백팩 형태로 이용하면서 이동식으로 방사선 측정을 할 수 있고 필요시 정밀한 방사능 분석을 위해 고정식으로 사용할 수 있다.
즉, 하나의 다목적 방사선 측정장치를 이용하여 연속탐사(Scan survey) 및 현장측정(In-situ measurement)을 수행할 수 있으며, 고정식 측정인 현장측정 작업을 실시할 경우 복잡한 별도의 설치작업을 거치지 않고 신속하게 방사선 검출기의 자세를 변환하여 사용할 수 있는바, 환경방사선 탐사의 편의성을 제공할 수 있다.
또한, 방사선 검출기가 쉽고 빠르게 케이스에 대해 자세 변환 가능한 구조가 마련됨에 따라, 측정자는 이동식으로 방사선 측정작업을 실시하다가 신속하게 구조 변환하여 고정식으로 사용할 수 있다.
부연하자면, 검출기 각도조절 고정부가 각도 조절플레이트와 각도 고정부를 포함하도록 이루어짐에 따라, 측정자가 용이하면서 신속하게 방사선 검출기의 자세를 변환, 즉 각도를 변경할 수 있다.
또한, 방사선 검출기가 가변적으로 각도 조절이 가능함에 따라 지면 외에도 주변 다양한 구조물에 대해 용이하게 현장측정이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치를 이용하여 이동식으로 방사선을 측정하는 모습을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치를 이용하여 고정식으로 방사선을 측정하는 모습을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치의 제어 관계를 나타내는 블록도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치를 나타내는 사시도,
도 5는 도 4의 정면도,
도 6은 도 4의 배면도,
도 7은 도 4의 측면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치에서 상부 케이스를 제거하여 케이스 내부의 검출기 각도조절 고정부를 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치에서 검출기 각도조절 고정부를 통해 방사선 검출기의 각도 변환이 이루어지는 모습을 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치에서 이동식으로 사용하다가 고정식으로 사용하고자 방사선 검출기와 수납 케이스를 회전하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치는 측정자가 이동하면서 대면적 토양의 방사성 오염분포 측정, 분석 및 평가를 신속하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라, 필요시 고정상태로 특정 지점의 방사성 오염분포 측정, 분석 및 평가(방사능 준위 정밀 계측)를 용이하게 실시할 수 있도록 이루어진다. 즉, 본 발명은 필요에 따라 이동식 또는 고정식 타입으로 쉽고 빠르게 변환하여 사용할 수 있는 구조를 채용하고 있다.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치(1000)는 방사성 오염구역에 대한 방사선 측정시 이동하면서 대면적 오염지역을 빠르게 조사하면서 대면적 방사선 측정할 수 있는 이동식 방사선 측정과, 특정 오염지역을 더욱 정밀하게 조사할 수 있는 고정식 방사능 분석 겸용으로 사용할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치(1000)는 토양의 방사성 오염 분포를 측정하되 이동식 방사선 측정을 위해 측정자가 휴대하면서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 고정식 방사선 측정을 위해 삼각지지대(2000)에 거치하여 사용할 수 있는 다목적 형태로 이루어진다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치(1000)는 케이스(100), 방사선 검출기(200), 어깨끈(300), GPS 모듈(410), 분석 디스플레이부(430), 근거리 통신모듈(450) 및 배터리(470)를 포함한다.
먼저, 도 3 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 케이스(100)는 전체적인 외관을 형성하는 것으로서 내부 수용공간을 가지며, 내부 수용공간에는 후술하는 검출기 각도조절 고정부(600), GPS 모듈(410), 근거리 통신모듈(450), 배터리(470) 등이 마련된다. 각 구성에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
또한, 어깨끈(300)은 측정자가 케이스(100)를 백팩 형태로 등에 멜 수 있도록 케이스(100)에 마련된다.
다음, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 방사선 검출기(200)는 방사성 원소에서 방출하는 에너지를 입력받아 전기 신호로 변환하는 것으로서, 내부 공간을 갖는 원통형 등으로 이루어지는 검출기 케이스(210)와, 검출기 케이스(210) 내부에 설치되는 검출기 본체(220)를 포함한다.
검출기 본체(220)는 섬광체(221), 광전자증배관(222), 신호 처리부(223), 케이블(미도시)을 포함한다. 섬광체(221), 광전자증배관(222), 신호 처리부(223) 및 기타 전장품들은 검출기 케이스(210)의 내측에 설치된다.
섬광체(221)는 입사된 방사선을 가시광선으로 변환시키며, 광전자증배관(222)은 섬광체(221)에 연결되어 섬광체(221)에서 발생된 가시광선을 집속하여 전기적 신호로 변환한다. 신호 처리부(223)는 광전자증배관(222)으로부터 수신되는 전기 신호를 합산하여 노이즈를 제거하고 노이즈 제거된 신호를 증폭시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 신호 처리부(223)에서 증폭된 신호는 무선 또는 유선통신을 통해 분석 디스플레이부(430)로 전달되며, 분석 디스플레이부는 수신된 신호를 제어 및 분석, 저장작업을 수행한다.
일 예로, 신호 처리부(223)와 분석 디스플레이부(430)가 유선통신을 통해 데이터 송수신이 이루어지는 경우, 상호간은 별도의 통신 케이블(미도시)을 통해 연결될 수 있다.
다른 예로, 신호 처리부(223)와 분석 디스플레이부(430)가 무선통신을 통해 데이터 송수신이 이루어지는 경우, 신호 처리부(223)의 증폭된 신호는 별도의 메모리(491)에 저장될 수 있고, 메모리(491)에 일시 저장된 신호 정보는 후술하는 제어부(492)의 컨트롤 명령에 의해 분석 디스플레이부(430)로 전달될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 신호 처리부(223)와 분석 디스플레이부(430) 간에 무선 또는 유선 데이터통신이 이루어질 수 있는데, 이하에서는 일 예로 무선 데이터통신이 적용되는 경우를 기준으로 설명한다.
케이블(미도시)은 광전자증배관(222)이나 신호 처리부(223) 등 검출기 케이스(210)의 내부에 설치되는 부품들과 외부의 다른 장치를 전기적으로 연결시키는데, 예를 들어 메모리(491), 제어부(492)와 연결시킬 수 있다.
본 발명은 방사선 측정에 사용되는 검출기 본체(220)가 케이스(100) 내부에 내장된 형태가 아니라 얇은 보호용 케이스, 즉 검출기 케이스(210) 내부에 탑재되며, 외부로 노출되어 있어 차폐를 방지할 수 있고, 이에 따라 방사능의 계측 효율을 증가시킬 수 있고 최소검출방사능(MDA)을 저감하여 검출가능 수준을 향상시킬 수 있다.
방사선 검출기(200)는 다음과 같은 방식으로 작용하게 된다. 즉, 방사성 물질에서 방출되는 감마선이 섬광체(221)에 입사하게 되면 감마선이 섬광체(221)의 전자와 충돌하여 산란 반응이 일어나며, 광전자증배관(222)이 섬광체(221)에서 발생된 가시광선을 집속하여 전기적 신호로 변환하게 된다. 그리고 광전자증배관(222)에서 생성되는 전기적 신호가 신호 처리부(223)에서 처리되어 메모리(491)에 일시 저장된 후 후술하는 근거리 통신모듈(450)을 통해 분석 디스플레이부(430)로 제공된다.
이와 달리, 신호 처리부(223)에서 처리된 신호는 별도의 통신 케이블을 통해 바로 분석 디스플레이부(430)로 전달될 수 있으며, 분석 디스플레이부(430)는 수신된 신호를 제어, 분석 및 저장할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 실시예에서, 도 1, 2, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 방사선 검출기(200)는 케이스(100)에 대해 가변적으로 각도 조절이 가능하도록 결합된다.
즉, 측정자가 케이스(100)를 등에 맨 상태로 대면적 오염지역을 빠르게 이동하면서 방사선 측정을 실시하고자 할 경우에는 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 방사선 검출기(200)의 길이방향은 케이스(100)의 길이방향과 대략 평행한 상태가 되도록 이루어진다. 이러한 경우, 방사선 검출기(200)의 섬광체(221)는 지면을 향하는 방향으로 검출기 케이스(210)의 하부에 위치하여 측정자의 연속적인 이동 상태시에도 입사되는 방사선과 효율적으로 접촉할 수 있다.
이와 달리, 측정자가 특정 오염지역을 더욱 정밀하게 조사할 수 있도록 고정식 방사선 측정용으로 사용하고자 할 경우에는 도 2, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 방사선 검출기(200)의 길이방향은 케이스(100)에 대해 대략 직교하는 상태가 되도록 이루어진다. 이와 같이 방사선 검출기(200)를 케이스(100)에 대해 힌지 회전시킨 후 케이스(100)를 삼각지지대(2000)에 거치하여 측정할 수 있는데, 이 경우 방사선 검출기(200)의 섬광체(221)는 마찬가지로 지면을 향하는 방향으로 검출기 케이스(210)의 하부에 위치하여 고정상태 시에도 입사되는 방사선과 효율적으로 접촉할 수 있다. 관련 내용은 아래에서 좀 더 부연설명한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서, 방사선 검출기(200)가 케이스(100)에 대해 가변적으로 각도 조절이 가능하도록 마련됨으로써, 측정자가 케이스(100)를 등에 멘 상태로 연속적으로 오염지역을 이동하거나 케이스(100)를 삼각지지대(2000)에 고정 설치하는 모든 경우에 있어서 방사선 측정작업을 효율적으로 실시할 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 케이스(100)에는 방사선 검출기(200)의 각도를 일 예로 대략 90도 범위에서 가변적으로 조절함과 더불어 조절된 각도를 고정하여 방사선 검출기(200)의 흔들림 발생을 방지할 수 있는 검출기 각도조절 고정부(600)가 마련된다. 상기 방사선 검출기의 각도 조절 범위는 한정되지 않으며, 90도 이상에서도 각도 조절이 가능함은 물론이다.
도 4 및 도 8에 도시한 바와 같이, 케이스(100)에는 방사선 검출기(200)가 케이스(100)와 대략 평행한 방향으로 회전한 상태를 갖도록 방사선 검출기(200)가 내측에 배치될 수 있는 오목한 영역(110)이 마련되고, 방사선 검출기(200)는 오목한 영역(110)에 배치된 상태에서 케이스(100)에 힌지축(610)을 통해 회전 가능하게 결합된다.
본 발명의 실시예에서, 검출기 각도조절 고정부(600)는 각도 조절플레이트(620)와 각도 고정부(630)를 포함한다.
각도 조절플레이트(620)는 힌지축(610)에 일체로 고정되어 방사선 검출기(200)의 회전시 연동하여 회전되며, 대략 90도 각도범위에서 복수의 결합홀(621)이 원호 형상으로 서로 이격되게 마련되어 있다. 관련 도면에는 일 예로, 6개의 결합홀(621)이 서로간에 15도의 등간격을 갖도록 마련되어 있다.
각도 고정부(630)는 복수의 결합홀(621)에 선택적으로 삽입 가능하도록 케이스(100)에 마련되어 각도 조절플레이트(620)의 회전을 선택적으로 구속한다. 즉, 각도 고정부(630)는 각도 조절플레이트(620)의 회전을 구속하여 결국 방사선 검출기(200)가 케이스(100)에 대해 일정이상 경사지게 배치된 상태를 흔들림없이 안정적으로 유지하도록 할 수 있다.
구체적으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 각도 고정부(630)는 각도 고정봉(631)과 탄성부재(635)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 케이스(100) 내에는 힌지축(610)의 회전을 지지하도록 힌지축(610)이 관통 삽입되는 지지블록(650)이 마련되고, 각도 고정봉(631)은 지지블록(650)의 일측을 측방으로 관통하도록 마련된다.
각도 고정봉(631)은 그 일단부가 결합홀(621)에 삽입 가능하고 그 타단부는 케이스(100) 외측으로 노출되어 측정자가 파지 가능하도록 파지부(632)를 갖는다. 파지부(632)는 측정자가 손가락으로 걸수 있도록 고리, 갈고리 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 각도 고정봉(631)의 일단부 영역에는 상대적으로 단면적이 증가한 플랜지(633)가 마련되어 있다.
탄성부재(635)는 케이스(100) 내에 마련되어 각도 고정봉(631)의 일단부가 결합홀(621)에 탄성적으로 삽입 가능하도록 각도 고정봉(631)을 탄성적으로 지지한다.
일 예로, 탄성부재(635)는 각도 고정봉(631)을 둘레방향으로 감싸는 형태로 이루어지는 코일 스프링으로서, 그 일단이 플랜지(633)에 접촉 지지되고 그 타단이 지지블록(650)에 접촉 지지되어 각도 고정봉(631)의 일단부가 항시 결합홀(621)에 삽입된 상태를 유지하도록 각도 고정봉을 탄성 지지한다.
도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 각도 고정봉(631)의 일단부가 6개의 결합홀(621) 중 어느 하나에 삽입되어 방사선 검출기(200)가 회전 구속된 상태에서, 측정자가 방사선 검출기(200)의 각도를 변경하고자 할 경우 측정자는 파지부(632)를 손가락으로 잡고 케이스 외측 방향으로 각도 고정봉(631)을 잡아당겨 결합홀(621)로의 삽입상태를 해제한다. 이어서, 측정자는 방사선 검출기(200)를 케이스(100)에 대해 적절하게 회전시켜 원하는 각도로 변경한 후 파지부(632)를 잡고있는 파지압을 감소시켜 각도 고정봉(631)의 일단부가 다른 결합홀(621)로 삽입되도록 한다. 이에 따라, 케이스(100)에 대해 방사선 검출기(200)의 변경된 회전각도를 안정적으로 유지하여 방사선 검출기(200)가 흔들림없이 방사선을 측정하도록 할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치는 GPS 모듈(410), 분석 디스플레이부(430), 근거리 통신모듈(450) 및 배터리(470)를 포함한다.
GPS 모듈(410)은 케이스(100) 내에 마련되어 케이스(100), 즉 측정자의 측정위치 정보를 위성으로부터 전파수신하여 실시간으로 확인할 수 있다.
분석 디스플레이부(430)는 방사선 검출기(200)의 변환신호 정보를 전달받아 방사선 측정값을 분석 및 디스플레이하며, 케이스(100)에 분리 가능하도록 결합된다.
구체적으로, 방사선 검출기(200)의 신호 처리부(223)를 통해 증폭된 신호는 케이블(미도시)을 이용한 유선통신 또는 무선통신을 통해 케이스(100) 내에 마련된 제어모듈(490)로 전달된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제어모듈(490)은 신호 처리부(223)를 통해 증폭된 신호가 일시 저장되는 메모리(491)와, 케이스(100) 내에 마련되는 GPS 모듈(410), 근거리 통신모듈(450) 및 메모리(491)의 동작 구동 관계를 전반적으로 제어하는 제어부(492)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 제어부(492)는 메모리(491)에 저장되는 신호 처리부(223)의 증폭 신호정보를 근거리 통신모듈(450)을 통해 분석 디스플레이부(430)로 전달함과 더불어 GPS 모듈(410)로 확인된 위치정보 또한 근거리 통신모듈(450)을 통해 분석 디스플레이부(430)로 전달한다.
분석 디스플레이부(430)는 방사선 검출기(200)로부터 전달된 검출신호를 분석 및 보정하여 측정되는 방사선량을 실시간으로 화면상에 디스플레이함과 더불어 측정자의 위치정보를 화면에 디스플레이함으로써, 측정자는 케이스(100)를 등에 메고 분석 디스플레이부(430)를 손에 휴대한 상태로 분석 디스플레이부(430)에 디스플레이되는 정보(측정 위치정보, 방사선량 정보)를 실시간으로 확인하면서 측정작업을 실시할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 분석 디스플레이부(430)는 스마트폰, 테블릿 PC 등 휴대용 컴퓨터로 적용될 수 있고, 이러한 휴대용 컴퓨터에는 방사선 검출기(200)의 검출정보를 전달받아 분석, 보정하기 위한 앱, 프로그램이 설치된다.
근거리 통신모듈(450)은 GPS 모듈(410)의 위치감지 정보, 방사선 검출기(200)의 변환정보를 분석 디스플레이부(430)로 전송하도록 케이스(100) 내에 마련되며, 제어부(492)는 근거리 통신모듈(450)로 제어신호를 전달하여 메모리(491)에 일시 저장되어 있는 방사선 검출기(200)의 검출신호 정보(신호 처리부의 변환 정보)를 근거리 통신모듈(450)을 통해 분석 디스플레이부(430)로 전송하도록 한다. 여기서, 근거리 통신모듈(450)은 와이파이(Wi-Fi), 지그비(ZigBee), 블루투스(bluetooth) 등에서 선택될 수 있다.
배터리(470)는 케이스(100) 내에 마련되어 GPS 모듈(410), 근거리 통신모듈(450)로 동작전원을 공급 가능하며, 충전 케이블을 통해 충전 가능하도록 케이스에는 충전 커넥터가 마련된다. 이에 더해, 분석 디스플레이부(430)가 케이스(100)와 무선 연결이 아닌 데이터전송 및 충전 케이블을 통해 유선으로 연결되는 경우, 분석 디스플레이부(430)는 배터리(470)를 통해 충전될 수 있다. 본 발명은 배터리(470)를 이용하여 GPS 모듈(410)과 근거리 통신모듈(450)로 전원을 공급함으로써 장시간 방사선 측정작업의 실시가 가능한 이점이 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 분석 디스플레이부(430)에서 분석된 방사선 정보와 측정자의 위치정보는 분석 디스플레이부(430)의 통신모듈(미도시)과 원거리 통신망(5G, LTE 등)을 통해 통합관제센터의 관제실 서버(3000)로 전송되며, 관리자는 관제실에 설치된 모니터 등을 통해 현재 오염현장의 측정자가 측정하고 있는 방사선 정보와 측정자의 위치정보 등을 원격에서 실시간으로 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 도 3, 도 4 및 도 8에 도시한 바와 같이, 케이스(100)는 하부 케이스(120)와 하부 케이스(120)에 대해 힌지 결합되어 케이스 내부 수용공간을 외부에 개방 또는 폐쇄 가능한 상부 케이스(130)를 포함하며, GPS 모듈(410), 근거리 통신모듈(450) 및 배터리(470) 등은 케이스(100) 내부 수용공간에 설치된다.
이와 같이, 다수의 전자부품과 배터리가 케이스 내에 마련되어 외부에 노출되지 않음으로 오염 현장지역에 대한 방사선 측정시 방사성 핵종에 의한 전자부품, 배터리 오염을 최소화 할 수 있다.
부연하자면, 케이스(100)는 외부 방사성 물질의 내측 유입을 방지함과 더불어 외부 오염을 방지하도록 방수, 방진 및 방오 가능한 구조 및 재질로 이루어지며, 이에 따라 전술한 효과의 발생이 가능하다.
도 4 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치는 분석 디스플레이부(430)를 수납할 수 있는 수납 케이스(700)를 더 포함한다.
수납 케이스(700)는 내부에 분석 디스플레이부(430)를 수납할 수 있도록 수납공간을 가지며, 케이스(100)에 대해 360도 회전 가능하게 결합된다.
도 4 내지 도 7, 도 10에 도시한 바와 같이, 수납 케이스(700)는 케이스(100)의 일측면에 회전축(미도시)을 개재한 상태로 결합되어 360도 회전 가능한 하부 수납 케이스(710)와, 하부 수납 케이스(710)에 대해 상측으로 힌지 회전가능하도록 결합되어 내부 수납공간을 외부에 개방 또는 폐쇄하는 상부 수납 케이스(720)를 포함한다.
측정자가 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치를 이동식 측정용도로 사용하고자 할 경우, 수납 케이스(700)는 도 4에 도시한 상태를 가질 수 있다.
이와 달리, 고정식 측정용도로 사용하고자 할 경우, 수납 케이스(700)는 도 10에 도시한 바와 같이 방사선 검출기(200)의 회전을 제한하지 않도록 케이스(100)에 대해 180도 회전되고, 상부 수납 케이스(720)를 오픈한 후 수납 케이스(700)의 내부 수납공간에 분석 디스플레이부(430)를 수용한 상태로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치(1000)가 고정식 측정용도로 사용되는 경우, 도 2에 도시한 바와 같이 삼각지지대(2000)에 거치하여 사용할 수 있으며, 삼각지지대(2000)에 다목적 방사선 측정장치(1000)를 고정 결합하기 위해 케이스(100)에는 삼각지지대(2000)의 결합볼트(2100)가 결합 가능하도록 고정너트(140)가 마련된다. 따라서, 다목적 방사선 측정장치(1000)가 삼각지지대(2000)에 거치된 상태에서 흔들리지 않고 정밀한 방사선 측정작업을 실시할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치(1000)의 사용방법을 설명한다.
먼저, 토양과 같은 대면적의 환경방사선 준위를 탐사하는 방법 중 하나인 연속탐사(Scan survey)를 실시하고자 할 경우, 측정자는 다목적 방사선 측정장치(1000)를 어깨끈(300)을 이용하여 등에 백팩 형태로 멘 상태로 오염지역을 연속적으로 이동하면서 방사선을 측정한다.
이때, 다목적 방사선 측정장치(1000)의 방사선 검출기(200)는 지면을 향하는 하측 방향을 향해 길이방향으로 길게 배치된 상태를 유지하면서 방사성 핵종에서 방출된 감마선과 반응하여 섬광을 생성하고 이를 전기 신호로 변환하며, 제어부(492)는 케이스(100) 내에 마련된 근거리 통신모듈(450)을 통해 변환된 정보를 분석 디스플레이부(430)로 전송한다.
여기서, 분석 디스플레이부(430)는 전송된 정보를 기반으로 방사선 측정값을 분석 및 디스플레이하며, 측정자는 분석 디스플레이부(430)를 손에 든 상태로 분석 디스플레이부(430)의 디스플레이 화면을 통해 본인의 측정위치 정보와 방사선 측정값 정보를 실시간으로 확인하면서 연속적인 측정작업을 실시한다.
분석 디스플레이부(430)에서 분석된 방사선 정보와 측정자의 위치정보는 분석 디스플레이부(430)의 통신모듈(미도시)을 통해 통합관제센터의 관제실 서버로 전송되며, 관리자는 관제실에 설치된 모니터 등을 통해 현재 측정자가 측정하고 있는 지역의 방사선 탐지결과와 측정자의 위치정보 등을 원격에서 실시간으로 확인할 수 있다.
다음, 연속 탐사를 실시하는 과정에 분석 디스플레이부(430)에 디스플레이되는 방사선 정보(방사선량 정보)가 주변 방사선 정보와 일정이상 구별되는 신호로 발생하는 지역으로 판단되는 경우, 측정자는 이동측정인 연속 탐사를 정지하고 좀 더 정밀한 측정인 고정식 방사선 측정, 즉 환경방사능탐사시 정확한 핵종 분석을 위한 현장측정 방법(In-situ measurement)을 실시할 수 있다.
구체적으로, 측정자는 다목적 방사선 측정장치(1000)를 삼각지지대(2000) 상에 거치 고정한 상태에서 해당 지역에 대한 정밀 방사능 분석작업을 실시한다. 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 측정자는 검출기 각도조절 고정부(600)를 통해 방사선 검출기(200)를 대상 지면에 대해 원하는 각도로 신속하면서 용이하게 회전시켜 사용할 수 있다.
또한, 방사선 검출기(200)의 각도를 다양하게 조절하여 지면 외에도 주변 다양한 구조물에 대해서도 현장 측정이 가능하다. 또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 측정자는 수납 케이스(700)를 케이스(100)의 외측 방향으로 회전시키고 상부 수납 케이스(720)를 오픈하여 하부 수납 케이스(710) 상부에 분석 디스플레이부(430)를 안착시킨 상태에서 분석 디스플레이부(430)에 디스플레이되는 측정 정보를 확인할 수 있다. 이동 측정의 경우나 고정 측정방식의 경우 모두 다목적 방사선 측정장치의 측정결과는 동일하게 통합관제센터의 관제실 서버로 전송되며, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 다목적 방사선 측정장치의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 케이스(100)에는 이동식 또는 고정식으로 방사선 측정(방사능 분석) 작업을 실시하는 동안, 방사선 검출기(200)가 외부 구조물에 직접적으로 부딪히거나 타격되는 등의 외력이 작용하여 파손, 손상이 발생하는 것을 방지하도록 보호 브래킷(800)이 더 마련된다. 이러한 보호 브래킷(800)은 케이스에 스크루 등을 통해 분리 가능하도록 결합된다.
이러한 보호 브래킷(800)에는 방사선 검출기(200)가 방사성 핵종에서 방출된 감마선과 반응하여 섬광을 생성하고 이를 전기 신호로 변환하는 것을 방해하지 않도록, 방사선 검출기의 길이방향에 대응하는 부분에 관통홀이 형성된다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100: 케이스 120: 하부 케이스
130: 상부 케이스 200: 방사선 검출기
210: 검출기 케이스 220: 검출기 본체
221: 섬광체 222: 광전자증배관
223: 신호 처리부 300: 어깨끈
410: GPS 모듈 430: 분석 디스플레이부
450: 근거리 통신모듈 470: 배터리
490: 제어모듈 491: 메모리
492: 제어부 600: 검출기 각도조절 고정부
610: 힌지축 620: 각도 조절플레이트
621: 결합홀 630: 각도 고정부
631: 각도 고정봉 635: 탄성부재
650: 지지블록 700: 수납 케이스
800: 보호 브래킷 1000: 다목적 방사선 측정장치
2000: 삼각지지대 3000: 관제실 서버

Claims (7)

  1. 토양의 방사성 오염 분포를 측정하되, 측정자가 휴대하면서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 경우에 따라 삼각지지대에 거치하여 사용할 수 있는 다목적 방사선 측정장치로서,
    내부 수용공간을 갖는 케이스;
    상기 케이스에 대해 가변적으로 각도 조절이 가능하도록 결합되며, 방사성 핵종에서 방출된 감마선과 반응하여 섬광을 생성하고 이를 전기 신호로 변환하는 방사선 검출기; 및
    상기 측정자가 상기 케이스를 백팩 형태로 등에 멜 수 있도록 상기 케이스에 마련되는 어깨끈을 포함하고,
    상기 케이스에는 상기 방사선 검출기의 각도를 가변적으로 조절함과 더불어 조절된 각도를 고정할 수 있는 검출기 각도조절 고정부가 마련되며, 상기 방사선 검출기는 상기 케이스에 힌지축을 통해 회전 가능하게 결합되고,
    상기 검출기 각도조절 고정부는,
    상기 힌지축에 일체로 고정되며 복수의 결합홀이 원호 형상으로 서로 이격되게 마련되는 각도 조절플레이트; 및
    상기 복수의 결합홀에 선택적으로 삽입 가능하도록 상기 케이스에 마련되어 상기 각도 조절플레이트의 회전을 선택적으로 구속하는 각도 고정부를 포함하되,
    상기 각도 고정부는,
    일단부는 상기 결합홀에 삽입 가능하고 타단부는 상기 케이스의 외측으로 노출되어 상기 측정자가 파지 가능하도록 파지부를 갖는 각도 고정봉; 및
    상기 케이스에 마련되어 상기 각도 고정봉의 일단부가 상기 결합홀에 탄성적으로 삽입 가능하도록 상기 각도 고정봉을 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 방사선 측정장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 케이스에 마련되어 상기 측정자의 측정위치를 실시간으로 확인하는 GPS 모듈;
    상기 방사선 검출기의 변환신호를 전달받아 방사선 측정값을 분석 및 디스플레이하되, 상기 케이스에 분리 가능하도록 결합되는 분석 디스플레이부;
    상기 GPS 모듈의 감지정보, 상기 방사선 검출기의 변환정보를 상기 분석 디스플레이부로 전송하도록 상기 케이스에 마련되는 근거리 통신모듈; 및
    상기 케이스에 마련되어 상기 GPS 모듈, 상기 근거리 통신모듈로 전원을 공급하는 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 방사선 측정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분석 디스플레이부를 수납할 수 있도록 수납공간을 가지며, 상기 케이스에 대해 360도 회전 가능하게 결합되는 수납 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 방사선 측정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 케이스에는, 상기 삼각지지대의 결합볼트가 결합 가능하도록 고정너트가 마련되는 것을 특징으로 하는 다목적 방사선 측정장치.
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