KR20160009762A - 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치 - Google Patents

전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치에 관한 것으로서, 전자파 신호를 생성하여 액체 탐지 대상물에 전자파 신호를 조사하고, 액체 탐지 대상물로부터 반사된 반사 신호를 분석하여 위험성 액체 물질 여부를 판단하는 액체 인화물 탐지부; 사용자가 데이터 입력이나 명령을 인가하기 위한 인터페이스부; 및 상기 액체 인화물 탐지부에서 위험성 액체 물질을 탐지한 경우, 탐지 결과를 시각적 수단 또는 청각적 수단을 이용하여 알려주는 알람부를 포함하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치가 제공된다.

Description

전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치 {Apparatus for detecting dangerous liquid material using electromagnetic wave spectrum analysis}
본 발명은 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 검색대상물을 별도로 분리하지 않고 이동하는 상태에서 위험성 액체물질의 검색이 가능한 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치에 관한 것이다.
세계는 점차 정보통신과 교통수단의 발달로 인해 시공간적으로 국가 간의 장벽이 없어져가고 인적, 지식, 정보교류가 지속적으로 증대되고 있으며, 그 중에서도 항공 운송은 불과 100여년 남짓이라는 짧은 역사에도 불구하고 신속성과 안정성으로 놀라운 발전을 거듭하여 세계를 하나의 생활권으로 묶어주는 무역 및 사회적 교류의 도구로써 경제에 매머드 산업으로 자리매김하고 있다.
많은 노력에도 불구하고 날로 지능화되고 교묘해지는 테러수법과 테러위해물품에 적절히 대응해 나가기 어려워 X-ray장비와 폭발물 탐지기 등의 장비와 인력을 이용한 전통적 보안검색 기법의 효율성에 대해 의문이 제기되고 있는 실정이다.
보안을 위한 승객의 불편과 공항당국 및 항공사의 부담을 무한정 가중시킬 수 없는 것이 현실이고, 한정된 보안자원을 이용해 선량한 승객에 대한 보안검색 노력을 줄이고 보다 위험 가능성이 높은 승객과 수하물에 역량을 집중시킴으로써 보안검색을 위한 대기시간을 단축시키는 등의 효율적인 보안강화의 필요성이 대두되고 있는 상황에서 항공보안 검색장비 분야에 대한 기술 개발 요구는 날로 증대되고 있는 상황이다.
항공보안 검색장비는 주로 항공기 또는 보호구역으로 들어가는 사람 또는 물품에 위해물질이 포함, 반입되는 지와 의도적으로 은닉되어 반입되는지를 탑승객 신체 또는 휴대품통과시 위해 요소와 물품의 위치를 검색요원이 식별하도록 영상, 빛 또는 소리로 표출한다.
이러한 항공보안 검색장비로는 엑스선검색장비, 전신검색장비, 신발검색기, 금속탐지장비, 폭발물탐지장비, 감압시설, 액체검색장비 등이 있다.
이러한 항공보안 검색에서 사용되는 장비들 중 액체검색장비의 검색방식은 접촉식으로 되어있어 PET, 유리, 자기 등의 재질로 된 병의 표면에 센서(Sensor)를 밀착하여 측정하는 방식으로 구현되어 있어서, 검색을 할 때 액체물질이 담긴 병을 가방에서 별도로 인출하여 검색하므로 사생활 침해의 요소가 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 액체물질을 검색하기 위해서는 가방속의 액체물질을 인출하여 접촉식으로 검색을 해야함으로 많은 시간이 소요되어 고객 불편을 유발하고 항공사의 업무처리 효율을 저하시키게 된다.
따라서, 가방을 열지 않고도 위험성 액체를 탐지해내는 장비에 대한 요구는 항공 보안 검색 기술분야에서 절실한 실정이다.
한국등록특허 제10-0171421호
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 검색대상물을 별도로 분리하지 않고 이동하는 상태에서 위험성 액체물질의 검색이 가능한 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 전자파 신호를 생성하여 액체 탐지 대상물에 전자파 신호를 조사하고, 액체 탐지 대상물로부터 반사된 반사 신호를 분석하여 위험성 액체 물질 여부를 판단하는 액체 인화물 탐지부; 사용자가 데이터 입력이나 명령을 인가하기 위한 인터페이스부; 및 상기 액체 인화물 탐지부에서 위험성 액체 물질을 탐지한 경우, 탐지 결과를 시각적 수단 또는 청각적 수단을 이용하여 알려주는 알람부를 포함하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치가 제공된다.
상기 액체 인화물 탐지부는 액체마다 차이가 있는 유전율 정보를 저장하고, 액체 탐지 대상물로부터 반사된 반사 신호와 저장된 유전율 정보를 비교하여 위험성 액체 물질 여부를 판단한다.
상기 액체 인화물 탐지부, 인터페이스부 및 알람부가 실장되는 공간을 제공하는 바디부; 및 액체 탐지 대상물을 상기 바디부를 통과하여 이송시키는 피검사체 이송부;를 더 포함한다.
상기 액체 인화물 탐지부는 송신 모듈에서 생성한 전자파 신호를 액체 탐지 대상물을 향해 조사하는 송신 안테나; 임펄스 신호를 생성하고, 생성된 임펄스 신호를 증폭시킨 후 송신 안테나로 전송하는 송신 모듈; 액체 탐지 대상물로부터 반사된 반사파를 수신하고, 수신된 반사파를 수신 모듈로 전송하는 수신 안테나; 및 상기 수신 안테나로부터 전송된 반사파를 증폭시켜 신호 처리 모듈로 출력하는 수신 모듈을 포함한다.
상기 액체 인화물 탐지부는 상기 수신 모듈로부터 인가받은 반사파의 노이즈를 제거하고, 신호 레벨을 조정한 후 아날로그/디지털 변환기를 통하여 반사파를 디지털 신호로 변환시키는 신호 처리 모듈; 및 상기 신호 처리 모듈로부터 수신한 반사파와 미리 저장된 액체별 반사파의 데이터를 비교한 후, 액체 탐지 대상물이 위험성 액체 물질인지 여부를 판별하는 액체 분석 모듈을 더 포함한다.
상기 송신 모듈은 임펄스 신호를 생성하는 임펄스 신호 발생기; 상기 임펄스 신호 발생기에서 생성된 임펄스 신호의 펄스폭을 조절하는 펄스 신호 조절기; 및 상기 임펄스 신호 발생기에서 생성된 임펄스 신호의 세기를 증폭시키는 증폭기를 포함한다.
상기 액체 분석 모듈은 액체마다 차이가 있는 유전율에 대한 정보를 저장하는 액체 시료 데이터베이스; 및 반사 신호와 상기 액체 시료 데이터베이스에 저장된 액체별 반사파의 데이터를 비교한 후, 액체 탐지 대상물의 액체가 위험성 액체 물질인지 여부를 판별하는 인화물 식별기를 포함한다.
상기 바디부는 게이트 형태로 형성되며, 송신 안테나와 수신 안테나가 상기 바디부 내에 설치되며, 서로 마주보도록 대향되게 배치되도록 설치된다.
상기 바디부는 게이트 형태로 형성되며, 상기 바디부는 제1 지지부, 제2 지지부, 제3 지지부 및 제4 지지부로 구성되고, 각 지지부는 장방형으로 길게 형성된 프레임 형태로 형성된다.
상기 제1 지지부 내부에 송신 안테나와 수신 안테나가 교번되게 설치되며, 상기 제2 지지부 내부에 수신 안테나와 송신 안테나가 교번되게 설치되고, 상기 제1 지지부와 제2 지지부에 설치된 송신 안테나와 수신 안테나는 서로 마주보도록 대향되게 설치된다.
상기 제3 지지부는 상기 제1 지지부와 제2 지지부의 상측 단부를 연결하도록 구성되며, 상기 제4 지지부는 상기 제3 지지부와 서로 대향되게 설치되며,상기 제3 지지부 내부에 송신 안테나와 수신 안테나가 교번되게 설치되며, 상기 제4 지지부 내부에 수신 안테나와 송신 안테나가 교번되게 설치되고, 상기 제3 지지부와 제4 지지부에 설치된 송신 안테나와 수신 안테나는 서로 마주보도록 대향되게 설치된다.
상기 바디부는 2개 이상 복수개 설치되며, 각 바디부는 이격되게 설치된다.
본 발명에 따르면, 전자파를 이용한 비접촉식으로 위험성 액체물질을 검색할 수 있으므로, 사생활침해를 없애고 검색시간을 단축할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 송수신 안테나를 서로 대향되는 위치에도 설치함으로써 액체물질에 반사되는 신호는 물론 액체물질을 통과하는 신호도 분석함으로써 위험성 액체물질의 탐지확률을 보다 개선시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치의 기능 블록도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 액체인화물 탐지부의 개략적인 구성도이며, 도 2b는 송신신호 및 수신신호의 개략적인 형태를 나타낸 도이다.
도 3은 상온에서의 액체 인화물 및 액체 비인화물별 유전율 계수를 나타낸 도이다.
도 4는 비인화물과 인화물의 반사파 정도의 차이를 도시한 도이다.
도 5는 비인화물과 인화물의 반사파의 전파지연 시간의 차이를 도시한 도이다.
도 6은 송신 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 7은 액체 분석 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치의 기능 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치의 개략적인 구성도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치의 동작 원리를 나타낸 개념도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치의 개략적인 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치의 기능 블록도이며, 도 2a는 도 1에 도시된 액체인화물 탐지부의 개략적인 구성도이며, 도 2b는 송신신호 및 수신신호의 개략적인 형태를 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치는 액체 인화물 탐지부(100), 인터페이스부(200), 알람부(300), 바디부(400) 및 제어부(900)를 포함한다.
액체 인화물 탐지부(100)는 전자파 신호를 생성하여 피검사체 즉, 액체 탐지 대상물에 전자파 신호를 조사하고, 액체 탐지 대상물로부터 반사된 반사 신호를 분석하여 위험성 액체물질 또는 비위험성 액체물질로 판단을 하는 기능을 수행한다. 전자파를 송신하여 반사되는 신호는 액체의 유전율에 따라 차이가 있으며, 액체마다 차이가 있는 유전율을 DB화하여 액체 폭발성 물질, 액체 인화성 물질, 액체 위험성 물질로 분류하고, 반사된 신호를 분석하여 액체 폭발성 물질, 액체 인화성 물질, 액체 위험성 물질을 포함한 위험성 액체 물질 또는 비위험성 액체로 판단한다.
인터페이스부(200)는 사용자가 데이터 입력이나 명령을 인가할 수 있는 신호 입력 수단으로 이용되며, 위험성 액체 물질 탐지 결과를 사용자에게 보여주는 기능을 수행한다.
알람부(300)는 액체 인화물 탐지부(100)에서 위험성 액체 물질을 탐지한 경우, 탐지 결과를 시각적 수단 또는 청각적 수단을 이용하여 운영자에게 알려주는 기능을 수행한다.
바디부(400)는 액체 인화물 탐지부(100), 인터페이스부(200) 및 알람부(300)가 실장되는 공간을 제공한다.
제어부(900)는 액체 인화물 탐지부(100), 인터페이스부(200) 및 알람부(300)의 동작을 제어한다.
도 2a를 참조하면, 액체 인화물 탐지부(100)는 송신 안테나(110), 송신 모듈(120), 수신 안테나(130), 수신 모듈(140), 신호 처리 모듈(150), 액체 분석 모듈(160) 및 탐지 제어 모듈(170)을 포함한다.
송신 안테나(110)는 송신 모듈(120)에서 생성한 전자파 신호를 대기 중으로 방사하는 기능을 수행한다. 본 실시예의 경우, 송신 안테나(110)는 송신 모듈(120)에서 생성한 임펄스 신호를 액체 탐지 대상물을 향해 조사하는 기능을 수행한다.
송신 모듈(120)은 임펄스 신호를 생성하고, 생성된 임펄스 신호를 증폭시킨 후 송신 안테나(110)로 전송한다. 이때, 주파수 대역은 200MHz에서 2GHz로 구현한다.
수신 안테나(130)는 액체 탐지 대상물로부터 반사된 반사파를 수신하고, 수신된 반사파를 수신 모듈로 전송하는 역할을 수행한다.
수신 모듈(140)은 수신 안테나(130)로부터 전송된 반사파를 증폭시켜 신호 처리 모듈(150)로 출력한다.
신호 처리 모듈(150)은 수신 모듈(140)로부터 인가받은 반사파의 노이즈를 제거하고, 신호 레벨을 조정한 후 아날로그/디지털 변환기를 통하여 반사파를 디지털 신호로 변환하여 액체 분석 모듈(160)로 전송한다.
액체 분석 모듈(160)은 신호 처리 모듈(150)로부터 수신한 반사파와 미리 저장된 액체별 반사파의 데이터를 비교한 후, 액체 탐지 대상물의 액체가 위험성 액체 물질인지 또는 비위험성 액체 물질인지 여부를 판별하고, 그 결과를 탐지 제어 모듈(170)로 전송한다.
탐지 제어 모듈(170)은 송신 안테나(110), 송신 모듈(120), 수신 안테나(130), 수신 모듈(140), 신호 처리 모듈(150) 및 액체 분석 모듈(160)의 동작을 제어한다. 그리고, 액체 분석 모듈(160)로부터 위험성 액체 물질의 탐지 결과를 수신하면, 알람부(300)가 동작하도록 알람부 동작 제어 신호를 생성하고, 생성된 알람부 동작 제어 신호를 알람부(300)로 전송한다.
도 3은 상온에서의 액체 인화물 및 액체 비인화물별 유전율 계수를 나타낸 도이며, 도 4는 비인화물과 인화물의 반사파 정도의 차이를 도시한 도이고, 도 5는 비인화물과 인화물의 반사파의 전파지연 시간의 차이를 도시한 도이다.
도 3은 상온에서의 액체 물질별 유전율 계수를 나타낸 것이다. 인화물과 비인화물은 도 3에서 도시된 바와같이 유전율이 다르게 나타난다. 액체 탐지 대상물로부터 반사된 임펄스 신호의 반사파가 입력되면, 입력된 반사파와 미리 저장된 액체별 반사파의 데이터를 비교하여 인화물 여부를 판별한다.
도 4는 비인화물과 인화물의 반사파 정도의 차이를 도시한 도이다. 도 4에 도시된 인화물 판별방식은 반사파 정도를 측정하여 인화물 및 비인화물 판별하는 방법으로 [식 1]은 반사계수(R)를 구하는 식이다.
[식 1]
Figure pat00001
도 4를 참조하면, 물의 반사파 정도 즉, 원래 임펄스 신호 크기와 반사된 반사파의 크기의 비율은 약 80%이며, 가솔린의 반사파 정도는 약 17% 정도이다. 액체 물질별로 유전율이 상이하기 때문에, 반사파 정도 역시 상이하게 나타난다. 이러한 액체별로 반사파 정도가 상이하게 나타남을 이용하여, 인화물 및 비인화물을 포함하는 다양한 액체별 반사파 정도를 데이터화하여 저장시킨다. 액체물질에서 반사된 반사파를 인가받아, 기저장된 액체별 반사파 정도와 비교하여, 탐지된 액체물질이 인화물인지 또는 비인화물인지 여부를 판별하거나, 또는 액체물질로부터 수신한 반사파 정도가 기준값 미만일 경우 이를 인화물로 판별한다.
도 5는 비인화물과 인화물의 반사파의 전파지연 시간의 차이를 도시한 도이다. 도 5에 도시된 인화물 판별 방식은 신호 처리 모듈로부터 수신한 반사파의 전파 지연시간과 미리 저장된 액체물질별 반사파의 전파 지연시간을 비교하여, 액체 탐지 대상물의 인화물 여부를 판단하는 방식이다.
도 5는 반사파의 전파 지연시간을 측정하여 인화물 및 비인화물 판별하는 방법으로 식 (2)은 전파지연시간(T)을 구하는 식이다.
[식 2]
Figure pat00002
여기서, k는 상수, L은 전파속도, c 는 광속도이며, μ는 액체별 유전율 계수이다. 전파 지연시간이란 반사파의 진폭이 기준값 미만으로 떨어지는데 소요되는 시간을 의미한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 인화물 중 하나인 가솔린의 전파 지연시간은 1.41k이며, 비인화물 중 하나인 물의 전파 지연시간은 8.94k이다. 이와 같이, 비인화물의 전파 지연시간이 인화물의 전파 지연시간 보다 상대적으로 크다는 것을 알 수 있다.
액체별로 전파 지연시간이 상이하게 나타남을 이용하여, 인화물 및 비인화물을 포함하는 다양한 액체별 전파 지연시간을 데이터화하여 저장시킨다. 액체 분석 모듈에서는 액체물질로부터 반사된 반사파를 인가받아, 기저장된 액체별 전파 지연시간과 비교하여, 탐지된 액체가 인화물인지 또는 비인화물인지 여부를 판별하거나, 또는 액체 분석 모듈은 액체물질로부터 수신한 전파 지연시간이 기준값 미만일 경우 이를 인화물로 판별한다.
도 6은 송신 모듈의 개략적인 구성도이며, 도 7은 액체 분석 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 6을 참조하면, 송신 모듈(120)은 임펄스 신호 발생기(121), 펄스 신호 조절기(123) 및 증폭기(125)를 포함한다.
임펄스 신호 발생기(121)는 임펄스 신호를 생성하는 기능을 수행한다.
펄스 신호 조절기(123)는 임펄스 신호 발생기(121)에서 생성된 임펄스 신호의 펄스폭을 조절하는 기능을 수행한다.
증폭기(125)는 임펄스 신호 발생기(121)에서 생성된 임펄스 신호의 세기를 증폭시키는 기능을 수행한다.
도 7을 참조하면, 액체 분석 모듈(160)은 액체 시료 데이터베이스(161) 및 인화물 식별기(163)를 포함한다.
액체 시료 데이터베이스(161)에는 액체마다 차이가 있는 유전율에 대한 정보를 저장한다. 유전율의 차이에 따라 액체 시료를 비위험성 액체 물질과 위험성 액체 물질과 구분하여 저장하며, 위험성 액체 물질은 액체 폭발성 물질, 액체 인화성 물질 및 액체 위험성 물질로 구분한다.
또한, 액체 시료 데이터베이스(161)에는 주파수, 온도, 용기 및 액체성분과 반사 신호의 관계를 데이터베이스화하여 저장된다.
인화물 식별기(163)는 신호 처리 모듈(150)로부터 수신한 반사파와 액체 시료 데이터베이스(161)에 미리 저장된 액체별 반사파의 데이터를 비교한 후, 액체 탐지 대상물의 액체가 위험성 액체 물질인지 또는 비위험성 액체 물질인지 여부를 판별하고, 그 결과를 탐지 제어 모듈(170)로 전송한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치의 기능 블록도이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치의 개략적인 구성도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치의 동작 원리를 나타낸 개념도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 액체 인화물 탐지부(100), 인터페이스부(200), 알람부(300), 바디부(400), 피검사체 이송부(500) 및 제어부(900)를 포함한다.
액체 인화물 탐지부(100)는 전자파 신호를 생성하여 피검사체 즉, 액체 탐지 대상물에 전자파 신호를 조사하고, 액체 탐지 대상물로부터 반사된 반사 신호를 분석하여 위험성 액체물질 또는 비위험성 액체물질로 판단을 하는 기능을 수행한다. 인터페이스부(200)는 사용자가 데이터 입력이나 명령을 인가할 수 있는 신호 입력 수단으로 이용되며, 위험성 액체 물질 탐지 결과를 사용자에게 보여주는 기능을 수행한다. 알람부(300)는 액체 인화물 탐지부(100)에서 위험성 액체 물질을 탐지한 경우, 탐지 결과를 시각적 수단 또는 청각적 수단을 이용하여 운영자에게 알려주는 기능을 수행한다.
바디부(400)는 액체 인화물 탐지부(100), 인터페이스부(200) 및 알람부(300)가 실장되는 공간을 제공한다.
바디부(400)는 전체적으로 게이트 형태로 형성되며, 바디부(400)는 제1 지지부(410), 제2 지지부(420), 제3 지지부(430) 및 제4 지지부(440)로 구성된다. 제1 지지부(410)는 전체적으로 장방형으로 길게 형성된 프레임 형태로 형성되고, 제2 지지부(420)는 제1 지지부(410)와 소정 간격 이격되고 서로 대향되게 설치된다. 제3 지지부(430)는 제1 지지부(410)와 제2 지지부(420)의 상측 단부를 연결하도록 구성되며, 제4 지지부(440)는 제3 지지부(440)와 서로 대향되게 설치되며 제1 지지부(410)와 제2 지지부(420)의 하측 단부를 연결하도록 구성된다.
액체 인화물 탐지부(100)의 송신 안테나(TA)와 수신 안테나(RA)는 바디부(400) 내에 설치되며, 서로 마주보도록 대향되게 배치되도록 설치된다. 본 실시예의 경우, 제3 지지부(430) 내부에 송신 안테나(TA)와 수신 안테나(RA)가 교번되게 설치되며, 제4 지지부(440) 내부에 수신 안테나(RA)와 송신 안테나(TA)가 교번되게 설치된다.
제3 지지부(430)에 송신 안테나(TA)가 설치된 위치에 대향되는 제4 지지부(440)에는 제3 지지부(430)의 송신 안테나(TA)와 마주 볼 수 있도록 수신 안테나(RA)가 설치된다.
이와 같이, 송신 안테나(TA)와 수신 안테나(RA)를 서로 마주보도록 대향되게 설치하면, 도 10에 도시된 바와 같이 액체 탐지 대상물로부터 반사된 반사 신호 뿐만 아니라 액체 탐지 대상물을 통과한 통과 신호도 분석하여 위험성 액체물질 또는 비위험성 액체물질로 판단할 수 있게 되어 탐지 신뢰도를 개선시킬 수 있게 된다.
피검사체 이송부(500)는 액체 탐지 대상물을 바디부(400)를 통과하여 이송시키는 기능을 수행한다. 본 실시예에서 피검사체 이송부(500)는 컨베이어 벨트로 구성되며, 바디부(400) 내부를 통과하여 설치된다. 이러한 피검사체 이송부(500)에 액체 탐지 대상물이 포함된 가방 등의 피검사체를 올려 놓으면, 피검사체는 일 방향으로 이송하면서 바디부(400)를 통과하게 된다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치의 개략적인 구성도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예는 송신 안테나와 수신 안테나의 설치 위치가 상이하며 다른 구성요소는 유사한 바, 이하에서는 상이한 구성을 위주로 상술한다.
바디부(400)는 전체적으로 게이트 형태로 형성되며, 바디부(400)는 제1 지지부(410), 제2 지지부(420), 제3 지지부(430) 및 제4 지지부(440)로 구성된다. 제1 지지부(410)는 전체적으로 장방형으로 길게 형성된 프레임 형태로 형성되고, 제2 지지부(420)는 제1 지지부(410)와 소정 간격 이격되고 서로 대향되게 설치된다. 제3 지지부(430)는 제1 지지부(410)와 제2 지지부(420)의 상측 단부를 연결하도록 구성되며, 제4 지지부(440)는 제3 지지부(440)와 서로 대향되게 설치되며 제1 지지부(410)와 제2 지지부(420)의 하측 단부를 연결하도록 구성된다.
액체 인화물 탐지부(100)의 송신 안테나(TA)와 수신 안테나(RA)는 바디부(400) 내에 설치되며, 서로 마주보도록 대향되게 배치되도록 설치된다. 본 실시예의 경우, 제1 지지부(410) 내부에 송신 안테나(TA)와 수신 안테나(RA)가 교번되게 설치되며, 제2 지지부(420) 내부에 수신 안테나(RA)와 송신 안테나(TA)가 교번되게 설치된다. 이때, 제1 지지부(410)와 제2 지지부(420)에 송신 안테나(TA)와 수신 안테나(RA)를 설치할 때, 송신 안테나(TA)와 수신 안테나(RA)가 서로 마주보도록 대향되게 설치한다.
제3 지지부(430) 내부에 송신 안테나(TA)와 수신 안테나(RA)가 교번되게 설치되며, 제4 지지부(440) 내부에 수신 안테나(RA)와 송신 안테나(TA)가 교번되게 설치된다. 이때, 제3 지지부(430)와 제4 지지부(440)에 송신 안테나(TA)와 수신 안테나(RA)를 설치할 때, 송신 안테나(TA)와 수신 안테나(RA)가 서로 마주보도록 대향되게 설치한다.
본 실시예의 경우 바디부를 한 개 설치한 것을 예로서 상술하고 있으나, 이러한 바디부를 2개 이상의 복수개로 설치할 수도 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 검색대상물을 별도로 분리하지 않고 이동하는 상태에서 위험성 액체물질의 검색이 가능한 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100 : 액체인화물 탐지부
200 : 인터페이스부
300 : 알람부
400 : 바디부
500 : 피검사체 이송부
900 : 제어부

Claims (12)

  1. 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치로서,
    전자파 신호를 생성하여 액체 탐지 대상물에 전자파 신호를 조사하고, 액체 탐지 대상물로부터 반사된 반사 신호를 분석하여 위험성 액체 물질 여부를 판단하는 액체 인화물 탐지부;
    사용자가 데이터 입력이나 명령을 인가하기 위한 인터페이스부; 및
    상기 액체 인화물 탐지부에서 위험성 액체 물질을 탐지한 경우, 탐지 결과를 시각적 수단 또는 청각적 수단을 이용하여 알려주는 알람부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액체 인화물 탐지부는 액체마다 차이가 있는 유전율 정보를 저장하고, 액체 탐지 대상물로부터 반사된 반사 신호와 저장된 유전율 정보를 비교하여 위험성 액체 물질 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액체 인화물 탐지부, 인터페이스부 및 알람부가 실장되는 공간을 제공하는 바디부; 및
    액체 탐지 대상물을 상기 바디부를 통과하여 이송시키는 피검사체 이송부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액체 인화물 탐지부는,
    송신 모듈에서 생성한 전자파 신호를 액체 탐지 대상물을 향해 조사하는 송신 안테나;
    임펄스 신호를 생성하고, 생성된 임펄스 신호를 증폭시킨 후 송신 안테나로 전송하는 송신 모듈;
    액체 탐지 대상물로부터 반사된 반사파를 수신하고, 수신된 반사파를 수신 모듈로 전송하는 수신 안테나; 및
    상기 수신 안테나로부터 전송된 반사파를 증폭시켜 신호 처리 모듈로 출력하는 수신 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 액체 인화물 탐지부는,
    상기 수신 모듈로부터 인가받은 반사파의 노이즈를 제거하고, 신호 레벨을 조정한 후 아날로그/디지털 변환기를 통하여 반사파를 디지털 신호로 변환시키는 신호 처리 모듈; 및
    상기 신호 처리 모듈로부터 수신한 반사파와 미리 저장된 액체별 반사파의 데이터를 비교한 후, 액체 탐지 대상물이 위험성 액체 물질인지 여부를 판별하는 액체 분석 모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 송신 모듈은,
    임펄스 신호를 생성하는 임펄스 신호 발생기;
    상기 임펄스 신호 발생기에서 생성된 임펄스 신호의 펄스폭을 조절하는 펄스 신호 조절기; 및
    상기 임펄스 신호 발생기에서 생성된 임펄스 신호의 세기를 증폭시키는 증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 액체 분석 모듈은,
    액체마다 차이가 있는 유전율에 대한 정보를 저장하는 액체 시료 데이터베이스; 및
    반사 신호와 상기 액체 시료 데이터베이스에 저장된 액체별 반사파의 데이터를 비교한 후, 액체 탐지 대상물의 액체가 위험성 액체 물질인지 여부를 판별하는 인화물 식별기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 바디부는 게이트 형태로 형성되며, 송신 안테나와 수신 안테나가 상기 바디부 내에 설치되며, 서로 마주보도록 대향되게 배치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 바디부는 게이트 형태로 형성되며, 상기 바디부는 제1 지지부, 제2 지지부, 제3 지지부 및 제4 지지부로 구성되고, 각 지지부는 장방형으로 길게 형성된 프레임 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 지지부 내부에 송신 안테나와 수신 안테나가 교번되게 설치되며, 상기 제2 지지부 내부에 수신 안테나와 송신 안테나가 교번되게 설치되고,
    상기 제1 지지부와 제2 지지부에 설치된 송신 안테나와 수신 안테나는 서로 마주보도록 대향되게 설치되는 것을 특징으로 하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3 지지부는 상기 제1 지지부와 제2 지지부의 상측 단부를 연결하도록 구성되며, 상기 제4 지지부는 상기 제3 지지부와 서로 대향되게 설치되며,
    상기 제3 지지부 내부에 송신 안테나와 수신 안테나가 교번되게 설치되며, 상기 제4 지지부 내부에 수신 안테나와 송신 안테나가 교번되게 설치되고,
    상기 제3 지지부와 제4 지지부에 설치된 송신 안테나와 수신 안테나는 서로 마주보도록 대향되게 설치되는 것을 특징으로 하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 바디부는 2개 이상 복수개 설치되며, 각 바디부는 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 전자파 스펙트럼 분석방식을 이용한 위험성 액체 물질 검색 장치.


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