KR20150103995A - 탱크 내벽 검사 방법 - Google Patents

Abstract

LNG 저장탱크와 같이 크기가 방대한 밀폐 탱크 내벽의 상태를 정확하게 검사할 수 있는 방법.
먼저, 카메라를 탱크의 상단에 마련된 투입구를 통하여 상기 탱크 내부에 투입하여 제1 영상을 획득해둔다. 이와 같은 상태에서, 시간이 경과된 후에 상기 카메라를 상기 탱크 내부에 재투입하여 제2 영상을 획득한다. 그리고, 상기 제1 및 제2 영상을 비교하여 차이가 있는 부분을 추출하고, 상기 차이가 일정 기준보다 큰 경우에는 화면 또는 스피커를 통하여 알람을 출력한다. 이어서, 사용자의 재촬영 명령이 인가되는 경우, 이에 응답하여 사용자가 선택한 영상 부분을 상기 카메라의 높이 및 촬영방향을 변경하여 재촬영하고 화면에 표시하게 된다.
본 발명에 따르면, 예컨대 LNG 저장탱크와 같이 크기가 방대한 밀폐 탱크 내벽의 상태를 정확하게 검사함에 있어서, 탱크의 전체 내벽에 대한 내벽 영상을 획득하고 이전에 획득한 내벽 영상과 비교함으로써, LNG 저장탱크 내벽에 발생할 수 있는 균열이나 그밖의 열화 및 손상 징후를 사전에 정확하고 신뢰성높게 포착하는 것이 가능해지는 효과가 있다.

Description

탱크 내벽 검사 방법{Method for Inspecting Inner Wall of Closed Reservoir}

본 발명은 장치 또는 시설물의 상태를 검사하기 위한 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 폐쇄회로 텔레비전(CCTV) 카메라에 의해 상태를 검사하는 방법에 관한 것이다.

천연가스는 -162℃ 이하의 온도에서 약 600배로 압축된 액화천연가스(LNG: Liguid Natural Gas) 상태로 LNG 수송선에 의해 운반되어 LNG 저장탱크에 저장된다. LNG 저장탱크는 20만 세제곱미터(㎥) 이상의 대규모 용량으로 건설되고 이에 따라 내경과 높이가 수십 미터(m)에 이르는 경우가 이르는 경우가 일반적이다.

기밀성을 유지하고 취성 파괴를 방지할 수 있도록, LNG 저장탱크는 통상적으로 니켈강(Ni Steel)으로 탱크 쉘을 구성하고, 강현 콘크리트(Prestressed Concrete)로 탱크 쉘을 지지하는 외벽지지 구조를 형성하게 된다. 그리고, 지붕도 이와 유사한 구조를 가지는 돔형으로 구성된다. 나아가, 안전성을 높이기 위하여, 탱크 본체는 지하에 건설하고 상부의 돔형 루프만 지상으로 노출되는 지중식 저장탱크도 널리 시공되고 있다.

이와 같이 안전을 고려한 구조에도 불구하고, LNG 저장탱크는 LNG의 열수축 및 열팽창으로 인해 내벽 손상이 발생할 우려가 있고 내벽 손상은 가스 누설로 이어지는 등 대형사고의 위험이 존재하므로 주기적인 저장탱크 내부 점검이 필요하다. 그런데, LNG 저장탱크는 LNG로 채워져 있을 뿐만 아니라 내면의 넓이가 방대하기 때문에 내벽 손상 여부를 검사하는 것이 매우 어렵다. 이에 따라, LNG 저장탱크의 내벽을 검사함에 있어서는 CCTV 카메라 장치를 투입하여 확인하는 방식이 사용된다.

이와 같이 LNG 저장탱크 내부에 카메라 장치를 투입하여 내벽을 감사하고자 하는 경우에는, 액화가스가 카메라 내부에 침투할 수 있기 때문에 기밀성을 높이는 것이 요구되고, 특히 팬틸트 기능을 부여하고자 하는 경우에는 회동부위에서 기밀성을 유지하기 위하여 부재들을 견고하게 밀착시켜야만 하기 때문에 토크가 큰 모터가 요구될 뿐만 아니라 카메라의 전체적인 크기가 커질 수 있다는 문제가 있다. 나아가, LNG 저장탱크의 크기가 방대하여 내벽 또한 넓을 뿐만 아니라 LNG 저장탱크 내부에서 카메라의 상하좌우 이동이 불가능하기 때문에, 내벽의 상태를 정확하고 신뢰성높게 관찰하여 검사하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 예컨대 LNG 저장탱크와 같이 크기가 방대한 밀폐 탱크 내벽의 상태를 정확하게 검사할 수 있는 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 탱크 내벽 검사 방법에 있어서는, 먼저, 카메라를 탱크의 상단에 마련된 투입구를 통하여 상기 탱크 내부에 투입하여 제1 영상을 획득해둔다. 이와 같은 상태에서, 시간이 경과된 후에 상기 카메라를 상기 탱크 내부에 재투입하여 제2 영상을 획득한다. 그리고, 상기 제1 및 제2 영상을 비교하여 차이가 있는 부분을 추출하고, 상기 차이가 일정 기준보다 큰 경우에는 화면 또는 스피커를 통하여 알람을 출력한다. 이어서, 사용자의 재촬영 명령이 인가되는 경우, 이에 응답하여 사용자가 선택한 영상 부분을 상기 카메라의 높이 및 촬영방향을 변경하여 재촬영하고 화면에 표시하게 된다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 영상을 획득함에 있어서는, 카메라를 수평회전하여 제1 파노라마 영상을 촬영한 다음, 카메라를 일정한 수직거리만큼 승하강시킨 후 카메라를 수평회전하여 제2 파노라마 영상을 촬영하고, 상기 제1 및 상기 제2 파노라마 영상을 결합하게 된다. 다른 실시예에 있어서는, 각 촬영위치에서 획득한 영상 단위로 이전 영상과 비교한 다음, 카메라를 일정한 수직거리만큼 승하강시킨 후에 다시 영상을 획득하여 이전 영상과 비교할 수도 있다.

카메라 또는 원격 통제용 단말기의 저장장치에는, 영상 내의 각 픽셀과, 상기 카메라의 팬/틸트 량 및 투입깊이간의 맵핑 정보를 저장하는 룩업테이블가 생성되어 저장되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 상기 재촬영 명령이 인가되는 경우에 상기 룩업테이블을 참조하여 상기 높이 및 상기 촬영방향을 변경하게 된다.

또한 상기 룩업테이블에는 상기 픽셀과, 상기 팬/틸트 량 및 투입깊이 중 적어도 어느 하나와 상기 탱크 내벽의 실제 위치간의 맵핑 정보를 추가적으로 저장하는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우, 사용자가 영상 내의 어느 한 부분을 선택하는 경우 해당 영상위치에 상응하는 탱크 내벽의 실제 위치를 표시해줄 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, 예컨대 LNG 저장탱크와 같이 크기가 방대한 밀폐 탱크 내벽의 상태를 정확하게 검사함에 있어서, 탱크의 전체 내벽에 대한 내벽 영상을 획득하고 이전에 획득한 내벽 영상과 비교함으로써, LNG 저장탱크 내벽에 발생할 수 있는 균열이나 그밖의 열화 및 손상 징후를 사전에 정확하고 신뢰성높게 포착하는 것이 가능해지는 효과가 있다.

특히 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 카메라의 이미지 센서와 팬틸트 구동 모터가 별도의 밀봉 케이스 내에 격납되고, 본체 케이스와 이미지 센서 케이스가 서로 기계적으로 연결되는 것이 아니라 자기적으로 연결된 상태에서 본체 케이스 내에 격납된 모터에 의해 이미지 센서의 회전 동작이 이루어지기 때문에, 이미지 센서의 촬영방향이 가변될 수 있으면서도 본체 케이스의 이미지 센서 부착부위에서 기밀성이 유지될 수 있게 된다. 이에 따라, 액체의 유입으로 인해 카메라 장치가 손상되는 것을 방지할 수 있고 카메라의 적정 크기를 유지할 수 있게 되어, 탱크 내부로 투입이 용이해지고 안정성높게 검사를 수행할 수 있게 된다는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면 중 동일하거나 대응하는 부재에 대해서는 편의상 동일한 참조번호를 부여하였다. 도면 중,
도 1은 본 발명의 검사 방법을 구현하기 위한 검사 시스템의 블록도;
도 2는 도 2에 도시된 카메라의 일 실시예의 개략적인 단면도;
도 3은 도 2에 도시된 자기 커플링 유닛의 형태와 자석 배치 상태를 예시적으로 보여주는 도면;
도 4는 본 발명에 의한 탱크 내벽 검사 방법의 일 실시예를 보여주는 흐름도;
도 5는 이전 영상과 현재 영상간에 차이가 있는 부분에 대해 표식이 부가된 내벽 영상의 일 예를 보여주는 도면;
도 6은 이전 영상과 현재 영상간에 차이가 있는 부분이 LNG 저장탱크 내벽 중 어느 위치에 해당하는지를 보여주는 그래픽 이미지의 일 예를 보여주는 도면;
도 7은 도 4에 도시된 제500단계 및 제502단계의 내벽 영상 획득 과정을 상세하게 보여주는 흐름도;
도 8은 LNG 저장 탱크 내에서의 파노라마 영상 촬영위치들을 예시적으로 보여주는 도면; 그리고
도 9는 파노라마 영상들을 결합하여 내벽 영상을 구성하는 방법을 보여주는 도면이다.

도 1은 본 발명의 검사 방법을 구현하기 위한 검사 시스템을 개략적으로 보여준다. 본 발명의 검사 시스템은 LNG 저장탱크(2)의 상단에 형성된 맨홀 내지 부압방지변(이하, '맨홀'이라 함)을 통해 탱크(2) 내부에 투입될 수 있는 카메라(10)와, 상기 카메라(10)에 의해 획득된 영상을 화면 표시하고 영상으로부터 LNG 저장탱크(2)의 내벽에 문제가 발생하였는지 분석하는 감시 통제용 단말기(20)를 포함한다.

카메라(10)는 고압 액체 환경에서도 액체의 유입을 방지할 수 있을 만큼 기밀성이 유지되고 촬영방향을 가변시킬 수 있는 구조를 가지며, LNG 저장탱크(2) 내부로 투입된 상태에서 파노라마 영상을 촬영할 수 있다. 카메라(10)는 그 상단이 와이어, 로프, 또는 강재 봉(12, 이하 '와이어'로 통칭함)의 단부에 결합되어 있으며, 와이어(12)를 감고 풀게 됨에 따라 LNG 저장탱크(2) 내에서 상승 및 하강할 수 있게 되어 있다.

감시 통제용 단말기(20)는 카메라(10)에 의해 획득된 영상을 화면에 표시함과 아울러, LNG 저장탱크(2)의 전체 내벽에 대한 내벽 영상을 구성하고 이전에 획득한 내벽 영상과 비교하여 기존에 촬영된 영상과 비교함으로써 탱크 내벽의 상태를 검사하며, 검사 결과를 출력하고 필요에 따라 알람을 발생한다.

도 2는 도 1에 도시된 카메라의 일 실시예를 보여준다. 도시된 카메라는 팬틸트 기능을 구비하는 것으로서, 제1 및 제2 본체 케이스(100, 120)와, 이미지 센서 케이스(140)와, 조명 케이스(160)를 구비한다. 상기 제1 및 제2 본체 케이스(100, 120), 이미지 센서 케이스(140), 및 조명 케이스(160)는 비자성, 비전도성 소재, 예컨대 알루미늄이나 스테인레스스틸로 제작될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 본체 케이스(100) 내에는 회로기판(102)과 팬 모터(104)가 설치된다.

제2 본체 케이스(120)는 제1 본체 케이스(100)의 하방에 설치되며, 그 내부에는 틸트 모터(122)가 격납되어 있다. 상기 틸트 모터(122)는 제1 및 제2 본체 케이스(100, 120)를 연결하는 케이블(미도시됨)을 통해 전력과 구동신호를 공급받는다. 본 실시예에 있어서, 틸트 모터(122)는 구동축(124a, 124b)이 양측으로 돌출되게 형성되어 있다.

이미지 센서 케이스(140)는 제2 본체 케이스(120)의 일 측방에 설치되며, 그 내부에는 이미지 센서(142)가 격납되어 있다. 상기 이미지 센서(142)는 제1 또는 제2 본체 케이스(100, 120)에 접속되는 케이블을 통해 전력과 제어신호를 공급받고 영상신호를 송신하게 된다.

조명 케이스(160)는 제2 본체 케이스(120)의 타 측방에 설치되며, 그 내부에는 조명장치(162) 예컨대 발광다이오드(LED) 어레이가 격납되어 있다. 상기 조명장치(162)는 제1 또는 제2 본체 케이스(100, 120)에 접속되는 케이블을 통해 전력과 온/오프 제어신호를 공급받는다.

상기 각 케이스들(100, 120, 140, 160)에서 케이블들이 설치되는 부위에는 오링이나 접착제에 의해 밀봉이 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 제1 및 제2 본체 케이스(100, 120) 사이에는 팬 모터(104)의 동력을 제2 본체 케이스(120)에 전달하기 위한 제1 자기 커플링 유닛(200)이 설치된다.

도시된 실시예에 있어서, 제1 자기 커플링 유닛(200)은 제1 본체 케이스(100)의 저면에 설치되며, 커플링 베이스(210)와, 상기 커플링 베이스(210)의 상하에 각각 설치되는 구동판(220) 및 종동판(230)을 구비한다.

커플링 베이스(210)는 제1 본체 케이스(100)의 저면에 형성된 관통공에 체결되는 측벽(212)과, 상기 측벽(212)의 내주면에서 수평방향으로 연장되도록 형성되어 있는 분리벽(214)을 구비하여, 분리벽(214)의 양측에서 측벽(212)과 분리벽(214)에서 한정되는 공간은 구동판(220) 및 종동판(230)을 각각 끼울 수 있는 삽입홈을 구성하게 된다. 상기 측벽(212)의 내주면에는 구동판(220) 및 종동판(230)의 회동을 원활히 할 수 있도록 베어링이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

구동판(220)은 커플링 베이스(210)의 분리벽(214) 상부면에 설치되고, 그 상부면이 팬 모터(104)의 구동축(106)에 결합되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 있어서 구동판(220)은 대략 원판 형태로 제작될 수 있으며, 그 내부에는 원주 방향을 따라 복수의 자석이 N-S 극성이 교호되게 일정 간격으로 배치된 상태로 매립되어 있다.

종동판(230)은 커플링 베이스(210)의 분리벽(214) 저면에 설치되고, 그 저면에는 종동축(232)이 축결합되어 설치되어 있다. 종동판(230)의 종동축(232)은 제2 본체 케이스(120)에 결합된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 있어서 종동판(230)은 대략 원판 형태로 제작될 수 있으며, 그 내부에는 원주 방향을 따라 구동판(220) 내부의 자석들과 대응하도록 복수의 자석이 N-S 극성이 교호되게 일정 간격으로 배치된 상태로 매립되어 있다. 이에 따라, 설치가 완료된 상태에서, 구동판(220) 및 종동판(230)은 구동판(220) 분리벽(214) 두께만큼 이격된 상태에서 서로 대면하여 자기적으로 강하게 구속되며, 어느 하나가 회전하는 경우 다른 하나도 함께 회전할 수 있게 된다.

다른 한편으로, 제2 본체 케이스(120)와 이미지 센서 케이스(140) 사이에는 틸트 모터(122)의 동력을 이미지 센서 케이스(140)에 전달하기 위한 제2 자기 커플링 유닛(300)이 설치된다.

제2 자기 커플링 유닛(300)은 제2 본체 케이스(200)의 일측면에 설치되며, 커플링 베이스(310)와, 상기 커플링 베이스(310)의 좌우에 각각 설치되는 구동판(320) 및 종동판(330)을 구비한다.

커플링 베이스(310)는 제2 본체 케이스(200)의 저면에 형성된 관통공에 체결되는 측벽(312)과, 상기 측벽(312)의 내주면에서 상하방향으로 연장되도록 형성되어 있는 분리벽(314)을 구비하여, 분리벽(314)의 양측에서 측벽(312)과 분리벽(314)에 한정되는 공간은 구동판(320) 및 종동판(330)을 각각 끼울 수 있는 삽입홈을 구성하게 된다. 상기 측벽(312)의 내주면에는 구동판(320) 및 종동판(330)의 회동을 원활히 할 수 있도록 베어링이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

구동판(320)은 커플링 베이스(310)의 분리벽(314)의 일측면 즉, 제2 본체 케이스(200)의 내측방향 측면에 설치되고, 그 일면이 틸트 모터(122)의 구동축(124a)에 결합되어 있다. 제1 자기 커플링 유닛(200)과 마찬가지로, 구동판(320)은 대략 원판 형태로 제작될 수 있으며, 그 내부에는 원주 방향을 따라 복수의 자석이 N-S 극성이 교호되게 배치된 상태로 매립되어 있다.

종동판(330)은 커플링 베이스(310)의 분리벽(314)의 타측면 즉, 제2 본체 케이스(200)의 외측방향 측면에 설치되고, 그 일면에는 종동축(332)이 축결합되어 설치되어 있다. 종동판(330)의 종동축(332)은 이미지 센서 케이스(140)에 결합된다. 제1 자기 커플링 유닛(200)과 마찬가지로, 일 실시예에 있어서 종동판(330)은 대략 원판 형태로 제작될 수 있으며, 그 내부에는 원주 방향을 따라 구동판(320) 내부의 자석들과 대응하도록 복수의 자석이 N-S 극성이 교호되게 배치된 상태로 매립되어 있다.

또 다른 한편으로, 제2 본체 케이스(120)와 조명 케이스(160) 사이에는 틸트 모터(122)의 동력을 조명 케이스(160)에 전달하기 위한 제3 자기 커플링 유닛(400)이 설치된다.

제3 자기 커플링 유닛(400)은 제2 본체 케이스(200)에서 이미지 센서 케이스(140)가 설치된 면의 반대측 면에 설치되며, 커플링 베이스(410)와, 상기 커플링 베이스(410)의 좌우에 각각 설치되는 구동판(420) 및 종동판(430)을 구비한다. 제3 자기 커플링 유닛(400)은 제2 자기 커플링 유닛(300)와 유사하게 구성되며, 구동판(420)이 틸트 모터(122)의 구동축(124b)에 결합되고 종동판(430)이 조명 케이스(160)에 결합되는 점에서만 상이하다. 따라서, 제3 자기 커플링 유닛(400)에 대한 자세한 설명은 생략한다.

이와 같은 카메라는 다음과 같이 동작한다.

LNG 저장탱크의 내벽을 검사하고자 하는 경우, 먼저 카메라의 상단에 마련되어 있는 체결구(미도시됨)에 와이어가 체결하고, 카메라의 제1 본체 케이스(100)에 밀봉된 상태로 접속되어 연장된 케이블을 전원장치와, 검사 제어장치 및/또는 영상 저장장치에 연결한다.

이어서, LNG 저장탱크의 중앙 상부에 형성된 맨홀 즉, 부압방지변을 개방하고, 카메라를 폴 또는 와이어나 로프에 매단 상태로 탱크 내부로 하강시킨다. 하강하는 과정에서부터 또는 하강이 완료된 시점부터, 카메라는 영상촬영 작업을 수행할 수 있다.

영상 촬영 과정에서, 카메라의 이미지 센서(142) 및 조명 장치(160)는 검사 제어장치로부터의 명령에 응답하여 수평회전 즉 패닝과, 수직회전 즉 틸팅을 할 수 있다.

패닝 명령이 인가되는 경우, 팬 모터(104)가 패닝 명령에 상응하여 회전하게 되고, 이때 팬 모터(104)의 구동축(106)에 결합된 구동판(220)이 동일한 각속도로 회전하게 된다. 이때, 구동판(220)에 자기적으로 강하게 결합되어 구속된 종동판(230)이 함께 회전하게 된다. 이에 따라 제2 본체 케이스(120)도 회전이 강제되고, 제2 본체 케이스(120)에 결합된 이미지 센서 케이스(140) 및 조명 케이스(160)도 회전하게 되어, 영상촬영 방향이 가변되고 조명 장치(162) 역시 이미지 센서(142)의 방향을 추종하여 영상촬영 방향을 조명하게 된다.

한편, 틸팅 명령이 인가되는 경우에는, 틸트 모터(122)가 틸팅 명령에 상응하여 회전하게 되고, 이때 틸트 모터(122)의 구동축(124a, 124b)에 결합된 구동판(320, 420)이 동일한 각속도로 수직회전하게 된다. 이때, 구동판(320)에 자기적으로 강하게 결합되어 구속된 종동판(330)이 함께 회전함과 아울러, 구동판(420)에 자기적으로 결합되어 구속된 종동판(430)도 함께 회전하게 된다. 이에 따라 이미지 센서 케이스(140) 및 조명 케이스(160)도 수직회전하게 되어, 영상촬영 방향이 상하 방향으로 가변되고 조명 장치(162) 역시 이미지 센서(142)의 방향을 추종하여 영상촬영 방향을 조명하게 된다.

이와 같은 카메라를 사용하여 탱크 내벽을 검사하는 방법을 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 탱크 내벽 검사 방법의 일 실시예를 보여주는 흐름도이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같은 카메라를 탱크 상단에 마련된 맨홀에 투입하여 탱크 내벽에 대한 내벽 영상을 획득하여 감시 통제용 단말기(20)에 저장한다(제500단계).

본 발명에 따른 LNG 저장탱크 내벽 검사는 주기적 또는 비주기적으로 행해진다. 이에 따라, 제500단계에서 내벽 영상을 획득하고 1개월 또는 수개월의 시간이 경과한 후에, 상기 제500단계와 같이 탱크 내벽에 대한 내벽 영상을 다시 획득한다(제502단계).

내벽 영상이 획득되면, 감시 통제용 단말기(20)에 설치된 프로그램은 현재의 내벽 영상과 이전의 내벽 영상을 비교하여(제504단계), 차이가 있는 부분을 검출한다(제506단계). 촬영된 내벽 영상은 화면에 표시될 수 있는데, 이때 이전 영상과 차이가 있는 부분에 대해서는 도 5와 같이 사각형이나 여타의 표식이 부가될 수 있다. 작업자가 복수의 표식 중 어느 하나를 선택하면 해당 영상 부분이 LNG 저장탱크 내벽 중 어느 위치에 해당하는지를 보여주는 그래픽 이미지가 도 6과 같이 화면 중 일부에 표시될 수 있다. 이를 위하여, 카메라(10) 또는 감시 통제용 단말기(20)에는 픽셀과, 팬/틸트 량 및 투입깊이와, LNG 저장탱크 내벽의 실제 위치간의 맵핑 정보를 저장하는 룩업테이블이 마련되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 검출된 부분 중에서, 차영상의 넓이 또는 휘도 레벨이 일정 기준보다 큰 부분이 있는 경우에는 화면 또는 스피커를 통해 알람을 출력한다(제508단계). 작업자가 알람 출력에 응답하여 해당 부분을 선택하고 재촬영 명령을 인가하면, 와이어의 풀림 또는 감기가 진행되고, 카메라의 패닝 또는 패닝 및 틸팅이 이루어진 후 해당 부위에 대한 재촬영이 진행되어, 재촬영 영상이 화면에 표시된다(제510단계). 이때, 재촬영 과정에서 줌 기능이 추가적으로 수행될 수도 있다.

도 7은 도 4에 도시된 제500단계 및 제502단계의 내벽 영상 획득 과정을 상세히 보여준다.

영상을 촬영함에 있어서는, 카메라의 하강과 파노라마 영상 촬영을 반복하고, 파노라마 영상들을 결합하여 LNG 저장탱크의 내벽 전체에 대한 내벽 영상을 구성하게 된다.

먼저 카메라를 LNG 저장탱크의 맨홀에 투입하는데, 이때 추후에 재투입할 때 투입 방향이 일정하게 유지될 수 있도록 정렬시켜 투입한다(제520단계). 이를 위하여, 카메라의 외주면과 맨홀의 일측에 각각 마커를 형성해두고 이 마커가 정렬된 상태에서 투입되게 하거나, 카메라를 상단에 결합되는 와이어를 감기위한 와이어 허브의 방향이 일정하게 유지되도록 카메라 설치 프레임을 맨홀 상부에 마련해두는 것이 바람직하다.

맨홀에 투입된 상태에서 와이어 하단에 매달린 카메라가 LNG 저장탱크 내에서 진자운동하는 것을 방지할 수 있도록 카메라를 정지시킨 다음, 일정한 하강깊이, 예컨대 5미터(m) 또는 10m만큼 카메라를 하강시킨다(제522단계).

이어서, 카메라를 수평회전 즉, 패닝(Panning)하면서 파노라마 영상을 촬영한다(524단계).

파노라마 영상 촬영이 완료되면, 카메라가 마지막 촬영위치에 이르렀는지 판단한다(제526단계). 마지막 촬영위치에 이르지 않았다고 판단되는 경우에는 카메라를 상기 하강 깊이만큼 추가적으로 하강시킨 후(제528단계), 제524단계의 파노라마 영상 촬영을 반복한다.

이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이 LNG 저장 탱크 내에서 최초의 촬영위치 P(height1)에서 마지막 촬영위치 P(height3)에 이르기까지 카메라의 하강이 반복되고, 각 촬영위치에서 파노라마 영상이 획득된다.

이어서, 파노라마 영상들을 결합하여 LNG 저장탱크의 내벽 전체에 대한 내벽 영상을 구성한다(제530단계). 여기서, 파노라마 영상들을 결합할 때에는, 도 9에 도시된 바와 같이 각 파노라마 영상의 상단 및 하단의 일정한 영역을 제외하고 수직방향으로 중앙 부위의 왜곡 없는 영상만을 활용하는 것이 바람직하다. 특히, 위에서 설명한 바와 같이 카메라를 LNG 저장탱크 내부에 투입할 때 투입 방향이 이전과 동일해지도록 정렬시켜 투입하는 것이 바람직하지만, 보다 정확하게 각 파노라마 영상들간에 중첩이나 어긋남이 없도록 정렬이 될 수 있도록 하기 위하여 각 파노라마 영상에 포함된 용접부위나 내부 배관 영역 등을 활용하여 각 파노라마 영상을 정렬시킬 수도 있다. 영상의 정렬은 예컨대 블록 정합법이나 객체 정합법 등을 활용하여 행해질 수 있다. 아울러, 현재의 내벽 영상과 이전에 촬영한 내벽 영상 간의 정렬을 위하여, 현재 영상과 이전 영상을 비교하여 내벽 영상 전체를 상하좌우로 쉬프트시킬 수도 있다.

이와 같은 과정을 통하여 LNG 저장탱크 전체 내벽에 대한 내벽 영상을 획득하고, 이전에 획득한 내벽 영상과 비교할 수 있게 되고, LNG 저장탱크 내벽에 발생할 수 있는 균열이나 그밖의 열화 및 손상 징후를 사전에 정확하고 신뢰성높게 포착하는 것이 가능해진다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다양한 방식으로 변형될 수 있고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다.

예컨대, 이상의 설명에서는 카메라의 하강 및 파노라마 영상 촬영을 반복한 후 파노라마 영상들을 결합하여 내벽 영상을 구성하고 상기 내벽 영상을 사용하여 내벽 상태를 검사하는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 각 파노라마 영상 단위로 이전 영상과 비교하여 내벽 상태를 검사할 수도 있다. 이와 같은 경우, 촬영과 병행하여 분석이 이루어질 수 있어서 내벽 전체에 대한 촬영이 완료되기 이전에도 작업자가 촬영이 완료된 부위에 대하여 내벽 상태를 확인할 수 있게 된다.

한편, 이상의 설명에서는 LNG 저장탱크 내부에 카메라를 투입한 상태에서 상측부터 파노라마 영상을 촬영하고 카메라를 하강한 후에 다음 파노라마 영상을 촬영하는 것으로 기술하였지만, 다른 실시예에서는 카메라를 충분히 하강시켜서 하측에 대한 파노라마 영상을 촬영하고 카메라를 상승시킨 후에 다음 파노라마 영상을 촬영할 수도 있다.

다른 한편으로, 현재의 내벽 영상과 비교되는 이전 내벽 영상은 직전 검사 시기에 획득한 영상일 수도 있고, 충분히 오래된 시점의 과거 영상일 수도 있다.

원격 통제용 단말기는 카메라와 달리 LNG 저장탱크의 외부에 배치된다는 점에서 "원격"이라는 표현을 사용한 것이며, 반드시 원격지에 이격되어 있어야 하는 것은 아니다.

이상에서는 본 발명의 카메라가 LNG 저장탱크의 내벽 검사 목적으로 사용하는 응용예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명의 응용분야가 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 탱크에 대하여 내벽 검사에 적용될 수 있다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 제1 본체 케이스, 102: 회로기판, 104: 팬 모터
120: 제2 본체 케이스. 122: 틸트 모터, 124a, 124b: 구동축
140: 이미지 센서 케이스, 142: 이미지 센서
160: 조명 케이스, 162: 조명장치
200, 300, 400: 제1 자기 커플링 유닛
210, 310, 410: 커플링 베이스
212, 312, 412: 측벽, 214, 314, 414: 분리벽
220, 320, 420: 구동판, 230, 330, 430: 종동판

Claims (5)

1. (a) 카메라를 탱크의 상단에 마련된 투입구를 통하여 상기 탱크 내부에 투입하여 제1 영상을 획득하는 단계;
   (b) 시간 경과 후에 상기 카메라를 상기 탱크 내부에 재투입하여 제2 영상을 획득하는 단계;
   (c) 상기 제1 및 제2 영상을 비교하여 차이가 있는 부분을 추출하고, 상기 차이가 일정 기준보다 큰 경우 알람을 출력하는 단계; 및
   (d) 사용자의 재촬영 명령에 응답하여, 사용자가 선택한 영상 부분을 상기 카메라의 높이 및 촬영방향을 변경하여 재촬영하고 화면에 표시하는 단계;
   를 포함하는 탱크 내벽 검사 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 (a)단계 및 상기 (b)단계가
   상기 카메라를 수평회전하여 제1 파노라마 영상을 촬영하는 단계;
   상기 카메라를 일정한 수직거리만큼 승하강시킨 후 상기 카메라를 수평회전하여 제2 파노라마 영상을 촬영하는 단계; 및
   상기 제1 및 상기 제2 파노라마 영상을 결합하는 단계;
   를 더 포함하는 탱크 내벽 검사 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 (c)단계를 수행한 후에 상기 카메라를 일정한 수직거리만큼 승하강시킨 후 상기 (a)단계 내지 상기 (c)단계를 적어도 한차례 이상 반복하여 수행하는 탱크 내벽 검사 방법.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   영상 내의 각 픽셀과, 상기 카메라의 팬/틸트 량 및 투입깊이간의 맵핑 정보를 저장하는 룩업테이블을 생성하여 저장장치에 저장해두는 단계;
   를 더 포함하며,
   상기 (d)단계에서 상기 재촬영 명령이 인가되는 경우 상기 룩업테이블을 참조하여 상기 높이 및 상기 촬영방향을 변경하는 탱크 내벽 검사 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 룩업테이블이 상기 픽셀과, 상기 팬/틸트 량 및 투입 깊이 중 적어도 어느 하나와 상기 탱크 내벽의 실제 위치간의 맵핑 정보를 추가적으로 저장하며,
   상기 (c)단계에서는 사용자의 선택에 응답하여 상기 제1 및 제2 영상간에 상기 차이가 있는 부분에 대응하는 상기 탱크 내벽의 실제 위치를 표시해주는 탱크 내벽 검사 방법.

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