KR20020075676A - 패널형 컨테이너 투시장치 - Google Patents

패널형 컨테이너 투시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방사선을 이용하여 대형 컨테이너를 투시할 수 있는 패널형 컨테이너 투시장치에 관한 것이다. 이를 위해, 컨테이너(500)를 향해 방사선을 조사할 수 있도록 방사선원(250)이 각각 포함된 적어도 둘 이상의 선원상자(220, 230, 240); 상기 컨테이너(500)를 통과한 방사선을 검출하도록 상기 선원상자(310)의 일측에 구비되는 검출부(400); 상기 검출부(400)의 전기적 신호를 영상신호로 변환하는 변환수단; 및 상기 적어도 둘 이상의 선원상자(220, 230, 240)가 순차적으로 방사선을 방출할 수 있도록 제어하는 제어수단; 상기 컨테이너(500)가 적재되어 상기 선원상자(220, 230, 240)와 검출부(400) 사이를 지나는 운반체(110)와 레일(120);을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널형 컨테이너 투시장치가 제공된다.

Description

패널형 컨테이너 투시장치{A Panel Type Container fluoroscopy Device}
본 발명은 방사선을 이용한 투시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대형 컨테이너를 투시할 수 있는 패널형 컨테이너 투시장치에 관한 것이다.
도 1은 공항이나 항만등에 설치된 종래의 X-선 투시장치의 사시도이다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 승객들이 직접 들고 다니는 손가방, 여행 가방등 비교적 작은 물품은 도 1에 도시된 바와 같은 투시장치를 이용하게 된다.
손가방(4)은 컨베이어 벨트(5) 상에 놓여진 채 일정하게 이송되고, 컨베이어 벨트(5)의 일측에는 방사선을 방출하는 방출부(2)와 이를 수광하는 수광부(3)가 설치되어 있다. 그리고, 수광부(3)에서 나오는 영상신호는 모니터(1)로 전달되어 손가방(4) 내부에 무엇이 들었는지를 육안으로 확인할 수 있도록 되어 있다.
그런데, 종래의 투시장치는 손가방과 같이 비교적 부피가 작은 물체에는 사용이 적합한 반면, 그 이상의 부피를 갖는 대형 화물의 경우에는 검사가 적합하지 않은 단점이 있다. 따라서, 대형 화물의 내부에 폭팔물, 마약류, 총기류, 위장 농산물, 밀입국자 등이 들어 있는지의 여부를 색출하기 어려웠다. 지금까지는 이러한 통관이 숙련자의 경험이나 탐색견에 의존하였기 때문에 편차가 심하고 정밀하지 못하다는 한계가 있었다.
특히, 공항, 항구, 국경지역에서 컨테이너와 같은 대량의 화물이 통관될 경우, 일일이 육안으로 검사하는 것이 불가능하고, 별도의 투시장치에 의할 경우 검사속도가 늦어 통관에 큰 불편이 따랐다. 그리고, 대형화물인 경우 투시되어지는 부분보다 가려지는 부분이 많고, 모노 비젼(Mono-Vision)을 사용하기 때문에 물체의 형상이 왜곡되는 경향이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 컨테이너와 같은 대형 화물을 신속하게 투시 검사할 수 있는 패널형 컨테이너 투시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은, 다수의 방사선원 및 단일 검출판을 사용함으로써 대형 컨테이너의 형상을 왜곡없이 정확하게 디스플레이 할 수 있는 패널형 컨테이너 투시장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 컨테이너(500)를 향해 방사선을 조사할 수 있도록 방사선원(250)이 각각 포함된 적어도 둘 이상의 선원상자(220, 230, 240);
상기 컨테이너(500)를 통과한 방사선을 검출하도록 상기 선원상자(310)의 일측에 구비되는 검출부(400);
상기 검출부(400)의 전기적 신호를 영상신호로 변환하는 변환수단; 및
상기 적어도 둘 이상의 선원상자(220, 230, 240)이 순차적으로 방사선을 방출할 수 있도록 제어하는 제어수단;
상기 컨테이너(500)가 적재되어 상기 선원상자(220, 230, 240)와 검출부(400) 사이를 지나는 운반체(110)와 레일(120);을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널형 컨테이너 투시장치에 의하여 달성된다.
그리고, 상기 선원상자(220, 230, 240)는 상기 컨테이너(500)의 길이방향과 평행하도록 3∼7개 또는 그 이상이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 변환수단은,
각 선원상자에 대응되는 상기 검출부(400)의 전기적 신호를 수신하여 컨테이너(500) 형상에 관한 비디오 신호를 생성하는 컴퓨터(710); 및
상기 컴퓨터(710)로부터 해당 선원상자의 비디오 신호를 수신하여 디스플레이하는 다수의 모니터(715, 725, 735)로 구성되고,
상기 제어수단은 상기 컴퓨터(710)인 것이 가능하다.
뿐만 아니라, 상기 검출부(400)는
입사된 방사선과 반응하여 전자를 방출하는 검출기(410);
상기 검출기(410)의 X축방향 전기신호를 생성하는 X축 전단전자장치(430); 및
상기 검출기(410)의 Y축방향 전기신호를 생성하는 Y축 전단전자장치(420);를 포함하는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
도 1은 종래의 X-선 투시장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 패널형 컨테이너 투시장치의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 패널형 컨테이너 투시장치의 평면 구성도,
도 4는 도 2에 도시된 패널형 컨테이너 투시장치중 검출부의 개략적인 평면 구성도이다.
<주요 도면 부호에 대한 간단한 설명>
100 : 투시장치,200 : 투시부,
110 : 운반체, 120 : 레일,
220 : 제 1 선원상자,230 : 제 2 선원상자,
240 : 제 3 선원상자, 250 : 방사선원,
325 : 방사선,400 : 검출부,
410 : 검출기,420 : Y축 전단전자장치,
430 : X축 전단전자장치,500 : 컨테이너,
710 : 컴퓨터,715, 725, 735 : 모니터.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 패널형 컨테이너 투시장치의 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 투시장치(100)는 크게 투시부(200) 및 검출부(400) 등으로 구성되어 있다.
투시부(200)는 16m 이상의 길이를 갖는 컨테이너(500)보다 조금 큰 사이즈로서, 내부에는 다수의 방사선원(320)이 구비되어 컨테이너(500)를 향해 방사선(예를 들어 고에너지 감마선)을 방출한다. 그리고, 컨테이너(500)를 향하는 측면에는 투시창(210)이 마련되어 있다.
검출부(400)는 컨테이너(500)를 통과한 방사선이 도착되어 감지되는 부분이다.
투시부(200)와 검출부(400) 사이에는 검사대상인 컨테이너(500)가 운반되어 위치하게 된다. 이러한 컨테이너(500)의 이동은 상기 컨테이너(500)가 적재되는 운반체(110) 및 상기 운반체(110)가 이송되는 궤적이 되는 레일(120)에 의해 이루어진다. 운반체(110)와 레일(120)은 컨베이어 벨트(미도시) 또는 컨테이너 운반용 차량에 의해 구현될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 패널형 컨테이너 투시장치의 평면 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 투시부(200) 내부에는 3개의 선원상자(220, 230, 240)가 일직선으로 설치되어 있다. 각 선원상자(220, 230, 240)의 내부에는 방사선원(250)이 구비되어 있다. 이러한 선원상자(220, 230, 240)는 컨테이너(500)와 일정한 위치로 떨어져 있고(즉, 컨테이너의 길이방향과 평행하도록), 상호 등간격을 유지하도록 고정된다. 그리고, 컴퓨터(710)에 의해 방사선의 방출여부가 제어된다.
선원상자(310)는 내부에 X-선, 감마선 등의 방사선을 방출할 수 있는 방사선원(320)이 들어 있고, 컨테이너(500) 방향으로만 방사선을 방출할 수 있도록 타면은 모두 폐쇄되어 있다. 방사선원(320)으로 예를 들어 방사선 동위원소인 Co60을 사용할 경우 1.17 MeV 와 1.33 MeV의 에너지를 갖는 감마선이 방출된다.
검출부(400)는 패널형으로써 컨테이너(500)의 높이보다 조금 더 높은 높이를 가지며, 폭은 높이에 비해 넓다(패널형). 그리고, 내부에는 검출기(410)가 설치되어 있다.
그리고, 각 검출부(400)에서 출력되는 전기적인 신호는 1대의 컴퓨터(710)에 입력된다. 컴퓨터(710)는 입력된 신호를 이용하여 물체의 형상을 비디오 신호로 생성하고, 이를 각각 연결된 모니터(715, 725, 735)에 디스플레이 한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각 모니터(715, 725, 735)에는 컨테이너(500)의 형상이 보는 각도를 조금씩 달리한 채 디스플레이되어 있다.
이 때, 영상은 200만 화소 이상의 감마선 투과 영상을 도출할 수 있도록 구성된다.
컴퓨터(710)는 실시간 영상신호처리를 위하여 IBM 호환기종의 퍼스널 컴퓨터를 사용하였으나, 더욱 향상된 고해상도 영상, 고속 영상처리를 위해서 각 선원상자의 수만큼의 컴퓨터를 배치할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 패널형 컨테이너 투시장치중 검출부의 개략적인 평면 구성도이다. 검출부(400)의 내부에는 검출기(422)가 구비되어 있다. 검출기(410)는 비저항이 매우 높은 물질로 만든 전극판을 사용하고, 두께는 2∼3mm 정도가 적당하다.
그리고, 검출기(410)의 수직 일측면에는 Y축 전기신호를 검출하기 위한 Y축 전단전자장치(420)가 설치되고, 수평 일측면에는 X축 전기신호를 검출하기 위한 한쌍의 X축 전단전자장치(430)가 설치되어 있다. X축 전단전자장치(430)는 수직방향으로 배열된 다수의 신호처리 스트립에서 검출되는 전자에 의해 전기적 신호를 생성하고, Y축 전단전자장치(420)는 수평방향으로 배열된 다수의 신호처리 스트립에서 검출되는 전자에 의해 전기적 신호를 생성한다. 이러한 X, Y축 전단전자장치(420, 430)의 전기적 신호를 컴퓨터(710)에 의해 조합하여 처리하면 2차원의 영상을 얻을 수 있다.
이하 본 발명에 따른 패널형 컨테이너 검출장치의 작용에 대해 설명하기로 한다.
우선, 투시부(200)와 검출부(400) 사이로 컨테이너(500)와 이송체(110)가 이송되어 정지한다.
그 다음, 컴퓨터(710)는 제 1 선원상자(220)를 개방하여 방사선(325)을 방출한다. 방출된 방사선(325)는 컨테이너(500)를 통과하여 검출부(400)에 도착한다. 이 때, 도착한 방사선(325)은 검출기(410)에서 전자를 방출하고, 이 전자는 신호처리 스트립을 통해 X,Y축 전단전자장치(420, 430)에 검출된다. 이렇게 검출된 신호는 컴퓨터(710)에 의해 조합되어 비디오 영상으로 변환된 후, 제 1 모니터(735)에 디스플레이된다.
그 다음, 제 1 선원상자(220)를 폐쇄하고, 제 2 선원상자(230)을 개방함으로써 상기와 같은 방식으로 제 2 모니터(725)에 영상을 디스플레이한다. 그 다음, 제2 선원상자(230)를 폐쇄하고, 제 3 선원상자(240)을 개방함으로써 상기와 같은 방식으로 제 3 모니터(715)에 영상을 디스플레이한다. 따라서, 검사자는 모니터를 주시함으로써, 컨테이너(500)의 내부에 무엇이 들어 있는지 입체적인 영상으로 알 수 있게 된다.
실험예에서, 3개의 방사선원을 사용하고, 검출기(410)의 신호처리 스트립의 폭은 약 0.8 mm, 검출기(410)는 4중 간극형을 사용하였다. 이 때, 시간 분해능은 2 x 10-9초 미만이었고, 공간분해능은 약 0.25cm 정도였다. 그리고, 하나의 컨테이너를 검색하는데 약 60초정도가 소요되었으므로, 시간당 약 60개 정도의 컨테이너를 검색할 수 있다.
하나의 컨테이너(500)에 대한 검사가 완료되면, 검사된 컨테이너(500)를 배출하고, 다음 컨테이너(500)를 이송 배치시켜 투시검사를 반복하면 된다.
본 발명에서는 3개의 선원상자를 사용한 경우를 도시하고 설명하였으나, 필요에 따라서 4개, 5개 6개 또는 7개 이상의 선원상자를 촘촘히 배치할 수도 있다.
본 발명의 실시예에서는 3개의 선원상자와 3개의 모니터를 사용하였으나, 각 선원상자에 의한 비디오 영상을 하나의 영상으로 조합할 경우 입체감 있는 하나의 영상을 얻을 수 있다. 이 경우, 하나의 모니터만이 필요함은 물론이다.
본 발명에서 사용되는 검출기로는 비저항이 높은 물질을 사용한 다중 간극형 기체검출기, 크리스탈을 이용한 검출기, 실리콘을 이용한 반도체 검출기 등을 들 수 있다.
이러한 본 발명의 투시장치는 대량의 컨테이너가 유통되는 항구, 항만, 공항, 국경지대 등에 설치하여 효율적인 통관업무를 위해 사용될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 패널형 컨테이너 투시장치에 의하면, 컨테이너와 같은 대형 화물을 신속하게 투시 검사할 수 있는 특징이 있다. 그리고, 다수의 방사선원 및 단일 검출판을 사용함으로써 스테레오 비젼(Stereo-Vision)에 의해 대형 컨테이너의 형상을 왜곡없이 정확하게 디스플레이 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 컨테이너 내부에 무기류, 마약류, 위장 농산물 들이 포함되어 있는 경우에도 신속하게 적발해 낼 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (4)

  1. 컨테이너(500)를 향해 방사선(325)을 조사할 수 있도록 방사선원(250)이 각각 포함된 적어도 둘 이상의 선원상자(220, 230, 240);
    상기 컨테이너(500)를 통과한 방사선을 검출하도록 상기 선원상자(310)의 일측에 구비되는 검출부(400);
    상기 검출부(400)의 전기적 신호를 영상신호로 변환하는 변환수단;
    상기 적어도 둘 이상의 선원상자(220, 230, 240)가 순차적으로 방사선을 방출할 수 있도록 제어하는 제어수단; 및
    상기 컨테이너(500)가 적재되어 상기 선원상자(220, 230, 240)와 검출부(400) 사이를 지나는 운반체(110)와 레일(120);을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널형 컨테이너 투시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 선원상자(220, 230, 240)는 상기 컨테이너(500)의 길이방향과 평행하도록 3∼5개가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 패널형 컨테이너 투시장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 변환수단은,
    각 선원상자에 대응되는 상기 검출부(400)의 전기적 신호를 수신하여 컨테이너(500) 형상에 관한 비디오 신호를 생성하는 컴퓨터(710); 및
    상기 컴퓨터(710)로부터 해당 선원상자의 비디오 신호를 수신하여 디스플레이하는 다수의 모니터(715, 725, 735)로 구성되고,
    상기 제어수단은 상기 컴퓨터(710)인 것을 특징으로 하는 패널형 컨테이너 투시장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 검출부(400)는
    입사된 방사선과 반응하여 전자를 방출하는 검출기(410);
    상기 검출기(410)의 X축방향 전기신호를 생성하는 X축 전단전자장치(430); 및
    상기 검출기(410)의 Y축방향 전기신호를 생성하는 Y축 전단전자장치(420);를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널형 컨테이너 투시장치.
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