KR200308511Y1 - 알람메터 탈착식 방사선관리용 준위 경보기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 방사성동위원소나 방사선발생장치를 이용하는 비파괴 검사업체 및 의료기관, 원자력발전소 등 방사선 누출이 예상되는 곳에서 원자력 법에 따른 방사선 관리구역의 설정이나 선량률 정도를 파악함에 있어서 비교적 고가인 관리용 측정기를 이용하지 않고, 비교적 가격이 저렴한 소형의 개인 알람메터를 이용하여 방사선구역이나 선량률 준위를 설정하여 방사선종사자나 일반인의 피폭을 관리하는 것이다.

본 고안의 준위 경보기는 기존의 휴대형 개인 방사선 경보기의 작은 소리를 90dB 이상으로 증폭하고 경광등의 빛은 고휘도 LED를 사용하여 일정거리 이상에서도 식별이 가능하다.

본 고안의 알람메터 탈착식 방사선관리용 준위 경보기는 전원 스위치(6)가 켜지면 시중에서 쉽게 구할 수 있는 9V 건전지(10)를 이용하여 원칩 마이크로프로세서 부(4)를 구동시키고 경보기 기능 스위치(7)의 위치에 따라 알람메터 탈착 콘넥터(5)로부터 방사선 검출신호를 받아들인 후 원칩 마이크로프로세서 부(4)가 연산 처리하여 적색 발광다이오드(9), 녹색 발광다이오드(8), 소리발생장치(3)가 구동 프로그램에 따라 동작한다.

본 고안은 원자력발전소, 의료기관, 비파괴 검사업체 등의 방사선작업장소에서 방사선 관리용으로 사용하는 이동 경보기로서 필요한 준위를 설정하여 준위 이하에서는 녹색등이 점멸되고, 준위 이상에서는 적색등과 경고음이 선량률에 따라작동되어 방사선 작업자나 일반인들이 원거리에서도 감지할 수 있다. 그러므로 경제적이고 효율적으로 방사선 구역을 출입 관리할 수 있다.

Description

알람메터 탈착식 방사선관리용 준위 경보기{Public Alarm Device for Radiation Area Management Using Personal Alarm meter}

본 고안은 원자력발전소, 의료기관, 비파괴검사업체 등 방사선 피폭선량이 예상되는 곳에서 일반인 및 작업자의 방사선 피폭을 제어하기 위해 설치하는 경보기에 관한 것이다.

방사선 피폭관리를 위한 기존의 경보기는 개인이 의복에 착용하는 소형 알람메터와 관리용 전용의 경보기가 있다. 개인 알람메터는 선량률에 따라 경고음과 점멸등의 수를 감지할 수 있으나 작업 중에는 의복에 부착된 점멸등을 볼 수가 없고 경고음만 듣게 되며 일정 준위를 설정할 수 없다. 그리고 관리용 전용의 경보기는 선량률도 지시되어 체적이 크고 고가인 결점과 필요외의 저 선량률에서도 감지되어 방사선에 대한 일반적인 거부감으로 작업의 효율성을 저해한다.

본 고안의 목적은 이와 같은 기존의 개인과 관리용 경보기의 단점을 복합적으로 보완하여 저렴한 개인 알람메터를 탈착 할 수 있고, 필요한 장소에 이동사용 할 수 있는 관리용 경보기를 제공하고자 하는 것이다.

방사선 작업자의 필요에 따라 기능스위치를 위치 조정함으로서 일정 준위이상의 방사선 선량률 일 때에는 경고음과 적색광을 발하게 되고, 설정한 준위 이하일 때에는 녹색등만 일정하게 점멸하게 되어 있다.

또한 방사선 검출회로를 본 고안의 내부에 장착하지 않고 방사선 작업자들이 휴대하는 휴대형 방사선 경보기를 본 고안에 탈착하여 얻은 방사선 검출 신호를 이용함으로서 본 고안의 경제성 및 활용성을 높였다.

본 고안은 방사선 피폭선량이 예상되는 곳에서의 작업자나 일반인에게 방사선 관리 구역을 인식시키도록 설치하는 기존 방사선 경보기에 방사선 누출 대응 경보기능을 접목하여 사용자나 작업자가 선택한 기능 스위치의 위치에 따라 기존 경보기 기능, 방사선 누출량에 비례하여 적색광 및 소리를 발하는 기능, 일정준위 이상의 방사선이 누출 될 때 적색광 및 알람소리를 발하는 기능을 수행한다. 즉, 휴대형 방사선 경보기의 개개의 방사선 검출신호를 받아 일정크기로 증폭한 후 개개의 방사선 신호를 원칩 마이크로 프로세서에서 입력된 프로그램에 따라 연산 처리하여 방사선 누출준위를 판별하고 알람소리 및 적색광을 발한다.

도 1은 본 고안의 준위 경보기의 구성을 도시하는 도면

도 2는 본 고안의 준위 경보기의 전자회로도

도 3은 본 고안의 마이크로프로세서 부의 구동 프로그램 흐름도

<도면의 부호에 대한 설명>

1: 상부케이스 2: 하부케이스 3: 소리발생장치(Buzzer)

4: 원칩 마이크로프로세서 부 5: 알람메터 탈착 콘넥터 (Connector)

6: 전원 스위치 7: 경보기 기능 스위치

8: 고휘도 녹색 발광다이오드 9: 고휘도 적색 발광다이오드

10: 밧데리 11: 소리 선택 스위치

본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에는 본 고안의 준위 경보기의 구성을 도시하는 도면이 도시되는데, 상부케이스(1)와 하부케이스(2)로 구성된다.

하부 케이스(2)의 중앙에는 원칩 마이크로 프로세서 부(4)가 위치되고, 그 주위로 소리발생장치(3), 알람메터 탈착 콘넥터(5), 전원 스위치(6), 경보기 기능 스위치(7), 9V 밧데리(10), 소리 선택 스위치(11)가 연결된다.

소리 발생장치(3)는 부저(Buzzer)가 사용된다.

알람 메터 탈착 콘넥터(5)는 휴대용 개인 방사선 정보기의 신호를 윈칩 마이크로 프로세서 부(4)에 연결시킨다.

경보기 기능 스위치(7)는 도면에는 도시되지 않았으나 작동 위치 A,B,C를 가진다.

또한 원칩 마이크로 프로세서 부(4)에는 고휘도 녹색 발광다이오드(8)와 고휘도 적색 발광다이오드(9)가 연결되어 외부에서 볼 수 있게 설치된다.

도 2에는 본 고안의 준위 경보기의 전자회로도가 도시되는데, 원칩 마이크로 프로세서 부(4)에는 전원 스위치(6)를 통해서 밧데리(10)의 전원이 인가된다.

경보기 기능 스위치(7)는 3개의 스위치 A,B,C를 가진다.

원칩 마이크로 프로세서 부(4)의 P2:6에는 휴대용 방사선 경보기 신호가 입력된다.

한편, 원칩 마이크로 프로세서 부(4)의 P1:0, P1:2, P1:4에는 녹색 발광다이오드(8), 적색 발광다이오드(9), 부저(3)가 연결되고 부저(3)에는 소리선택 스위치(11)가 연결된다.

도 3에는 본 고안의 마이크로 프로세서 부의 구동 프로그램 흐름도가 도시된다.

마이크로 프로세서 부에는 일정 방사선 준위가 누출 예상 방사선 입력 값으로 저장된다.

이러한 누출 예상 방사선 입력 값은 도3의 블록(12)에 도시되며 스캔 시간, 신호 크기(Time), 신호 개수가 입력된다.

각각의 방사성 동위원소에서 방출되는 감마선 에너지는 서로 다르다. 하지만 일반적인 휴대용 방사선 경보기에 방사선 검출을 위해 사용하는 G-M 검출기는 방사선의 에너지 크기를 구별하지 못한다.

본 고안에서는 방사선 검출기(G-M Detector)의 단점을 보완하기 위해 실험을 통해 각각의 감마선 에너지에 따른 방사선 검출기의 반응정도를 본 고안의 원칩 마이크로 프로세서 부에 저장하여 각각의 선원 종류에 따른 방사선 준위를 판별할 수 있게 하였다.

도3의 좌측에 위치한 블록(13)에는 소리 및 적색 경보기 점멸 입력주기가 입력되고, 중앙에 위치한 블록(14)에는 (방사선 누출이 없을 시)녹색 경보기 점멸 입력주기가 입력되며, 우측에 위치한 블록(15)에는 (방사선 누출 준위가 제한 범위 이하일 때)녹색 경보기 점멸 입력주기가 입력된다.

또한 도3의 우측 하부에 위치한 블록(16)에는 (방사선 누출 준위가 제한 범위 이상일때)소리 및 적색 경보기 점멸 입력주기가 입력된다.

본 고안의 원칩 마이크로 프로세서 부의 구동 프로그램을 설명한다.

사용자나 작업자가 기능 스위치를 A위치에 놓고 본 고안의 전원을 켜면 부저와 적색 발광다이오드는 블록(13)에 입력된 주기로 알람과 적색등이 반복 점멸된다. 이때 소리 선택 스위치의 위치에 따라 알람소리는 작동을 하거나 멈춘다.

다시 기능 스위치가 B위치에 선택되었을 때 방사선이 누출되지 않으면 녹색등이 블록(14)에 입력된 주기로 반복 점멸된다.

만약 방사선이 누출되면 도2에 도시되듯이 휴대형 방사선 경보기로부터 방사선 검출신호를 받아들이고 5V 크기로 신호를 증폭하여 원칩 마이크로 프로세서 부에서 받아들인 후 연산처리하여 녹색등은 꺼지고 적색등과 알람소리가 누출 방사선량에 비례하여 점멸한다.

다시 기능 스위치가 C위치에 선택되면 방사선이 누출되지 않으면 블록(15)에 입력된 주기대로 녹색등이 반복 점멸된다.

만약 방사선이 누출되면 휴대형 방사선 경보기로부터 방사선 검출신호를 받아들이고 5V 크기로 신호를 증폭하여 원칩 마이크로 프로세서 부에서 받아들인 후 일정 스캔타임(Scan Time)동안 입력된 신호를 연산처리하여 설정된 방사선 준위 이상이면 적색등과 알람소리가 블록(16)에 입력된 주기대로 반복 점멸된다.

다시 방사선 누출신호가 설정된 방사선 준위 미만으로 떨어지면 적색등과 알람소리는 꺼지고 녹색등이 블록(15)에 입력된 주기대로 반복 점멸한다.

따라서, 본 고안의 준위 경보기는 기존의 휴대형 개인 방사선 경보기의 작은 소리를 90dB 이상으로 증폭하고 경광등의 빛은 고휘도 LED를 사용하여 일정거리 이상에서도 식별이 가능하도록 하였다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 알람메터 탈착식 방사선관리용 준위 경보기는 전원 스위치(6)가 켜지면 시중에서 쉽게 구할 수 있는 9V 건전지(10)를 이용하여 원칩 마이크로프로세서 부(4)를 구동시키고 경보기 기능 스위치(7)의 위치에 따라 알람메터 탈착 콘넥터(5)로부터 방사선 검출신호를 받아들인 후 원칩 마이크로프로세서 부(4)가 연산 처리하여 적색 발광다이오드(9), 녹색 발광다이오드(8), 소리발생장치(3)가 구동 프로그램에 따라 동작한다.

본 고안은 방사선피폭 선량이 예상되는 곳에서 방사선 누출 정도를 확인할 수 있고, 원자력법에서 규정하는 방사선 관리구역을 고가의 방사선 계측장비 없이 저렴한 개인용 소형알람메터로 본 고안의 준위 경보기에 설정할 수 있다.

또한 실질적인 방사선 선량률 준위를 작업자나 일반인에게 인식시키어 불필요한 방사선에 대한 거부감을 방지하고, 방사선 작업의 효율성을 높히는 효과를 제공한다.

본 고안의 알람메터 탈착식 방사선관리용 준위 경보기를 감마선조사장치의 조작기에 자석으로 부착하여 감마선원의 노출 유무를 확인할 수 있고, 본 고안은 일반 경고등, 방사선 관리용 경보기 및 개인 알람메터 기능의 역할 등 다용도로 사용할 수 있다.

Claims (4)

1. 상부케이스(1)와 하부케이스(2)로 구성되며, 하부 케이스(2)의 중앙에는 원칩 마이크로 프로세서 부(4)가 위치되고, 그 주위로 소리발생장치(3), 알람메터 탈착 콘넥터(5), 전원 스위치(6), 경보기 기능 스위치(7), 9V 밧데리(10), 소리 선택 스위치(11)가 연결되며, 알람 메터 탈착 콘넥터(5)는 휴대용 개인 방사선 정보기의 신호를 윈칩 마이크로 프로세서 부(4)에 연결시키고, 경보기 기능 스위치(7)는 작동 위치 A,B,C를 가지며, 원칩 마이크로 프로세서 부(4)에는 고휘도 녹색 발광다이오드(8)와 고휘도 적색 발광다이오드(9)가 연결되어 외부에서 볼 수 있게 설치되는 알람메터 탈착식 방사선관리용 준위 경보기.
2. 제1항에 있어서,상기 원칩 마이크로 프로세서 부는 작업자가 기능 스위치를 A위치에 놓고 전원을 켜면 부저와 적색 방광다이오드는 블록(13)에 입력된 주기로 알람과 적색등이 반복 점멸되고, 이때 소리 선택 스위치의 위치에 따라 알람소리는 작동을 하거나 멈추며,

   다시 기능 스위치가 B위치에 선택되었을 때 방사선이 누출되지 않으면 녹색등이 블록(14)에 입력된 주기로 반복 점멸되고,

   만약 방사선이 누출되면 휴대형 방사선 경보기로부터 방사선 검출신호를 받아들이고 5V 크기로 신호를 증폭하여 원칩 마이크로 프로세서 부에서 받아들인 후 연산처리하여 녹색등은 꺼지고 적색등과 알람소리가 누출 방사선량에 비례하여 점멸하며,

   다시 기능 스위치가 C위치에 선택되면 방사선이 누출되지 않으면 블록(15)에 입력된 주기대로 녹색등이 반복 점멸되고,

   만약 방사선이 누출되면 휴대형 방사선 경보기로부터 방사선 검출신호를 받아들이고 5V 크기로 신호를 증폭하여 원칩 마이크로 프로세서 부에서 받아들인 후 일정 스캔타임(Scan Time)동안 입력된 신호를 연산처리하여 설정된 방사선 준위 이상이면 적색등과 알람소리가 블록(16)에 입력된 주기대로 반복 점멸되며,

   다시 방사선 누출신호가 설정된 방사선 준위 미만으로 떨어지면 적색등과 알람소리는 꺼지고 녹색등이 블록(15)에 입력된 주기대로 반복 점멸하게 구동되는 알람메터 탈착식 방사선관리용 준위 경보기.
3. 제2항에 있어서, 상기 블록(13)에는 소리 및 적색 경보기 점멸 입력주기가 입력되고, 블록(14)에는 방사선 누출이 없을 시 녹색 경보기 점멸 입력주기가 입력되며, 블록(15)에는 방사선 누출 준위가 제한 범위 이하일 때 녹색 경보기 점멸 입력주기가 입력되고, 블록(16)에는 방사선 누출 준위가 제한 범위 이상일 때 소리 및 적색 경보기 점멸 입력주기가 입력되는 알람메터 탈착식 방사선관리용 준위 경보기.
4. 제2항에 있어서, 상기 원칩 마이크로 프로세서 부에는 누출 예상 방사선 입력 값이 스캔 시간, 신호 크기(Time), 신호 개수로 입력되는 알람메터 탈착식 방사선관리용 준위 경보기.