KR20160115370A - 라돈 농도 분석방법 - Google Patents

Abstract

라돈 농도 분석방법이 개시된다.
(a) 라돈가스가 붕괴하면서 발생하는 알파선에 의해서 표면에 흠집이 발생하는 플라스틱 필름의 상부면을 촬영하여 표준 이미지를 생성하는 단계
(b) 상기 플라스틱 필름을 소정의 기간 동안 라돈가스 측정장소에 노출시키는 단계;
(c) 상기 플라스틱 필름의 측면에 조명을 조사하면서, 광학렌즈를 이용하여 상기 플라스틱 필름의 상부를 스캐닝하여 비교 이미지를 생성하는 단계;
(d) 상기 표준 이미지와 상기 비교 이미지를 비교하여 상기 플라스틱 필름의 손상정도를 측정하는 단계를 포함하는 라돈 농도 분석방법이 제공된다.

Description

라돈 농도 분석방법 {Analysis method of radon gas}

본 발명은 라돈 농도 분석방법에 관한 것으로서, 실내에 노출시킨 플라스틱 필름에 생긴 흠집을 분석하여 실내에 존재하는 라돈가스의 농도를 분석하는 방법에 관한 것이다.

라돈은 자연에서 방출되는 자연방사능으로 사람이 일반적으로 피폭되는 자연방사능 중 50%를 차지하고 있다.

대부분의 라돈은 공기 중에 희석이 되어 환기가 잘되는 공간에서는 쉽게 희석되어 인체에 영향을 미치지 않지만, 오늘날 에너지 효율을 높이기 위해 건물의 밀폐율이 높아지고 라돈이 많이 방출되는 자재를 이용한 건축자재 사용이 많아지다 보니 낮은 환기율에 라돈가스 농축현상이 심해지고 있다. 라돈가스는 95%가 실내공간에서 호흡을 통하여 내부 피폭이 되고 있다.

라돈의 반감기는 3.82일로 라돈이 붕괴 하면서 강한 알파선을 방출한다. 이때 방출되는 알파선이 폐세포의 DNA를 변화시켜 폐암을 유발하는 효과가 있다. 우리나라는 흡연율은 지속적으로 감소하고 있지만 폐암은 오히려 반대로 증가하고 있다.또한 흡연을 하지 않는 인구에서 폐암이 발생을 하고 있어 이에 대한 원인을 밝히기 위한 연구가 많이 진행되었다.

폐암을 일으키는 주요 요인중 1위가 흡연이고 2위가 바로 생활방사능인 라돈가스다. 그로인해 우리나라의 라돈 방출량에 대한 관심이 높아져 우리나라 환경부에서도 라돈 방사능 지도를 만들고 있다.

실내에 라돈이 얼마나 있는지 분석하기 위하여 CR39라는 플라스틱 필름을 이용하는 방법이 있다. 라돈가스가 붕괴하면 알파선이 발생한다. 이러한 알파선은 플라스틱 필름 표면에 흠집을 만들어 낸다.

기존의 플라스틱 필름(CR39)를 이용한 라돈가스농도 분석방식은 표면이 깨끗한 플라스틱 필름(CR39: 무결점 또는 라돈가스에 노출되지 않아 흠집이 없는 제품) 을 측정하고자 하는 공간에 3개월간 노출 후 표면의 불순물을 제거하기 위한 에칭 작업을 거쳐 고배율 현미경을 이용하여 흠집에 수를 카운팅하여 라돈 농도를 예측한다.

기존의 플라스틱 필름을 이용한 방식은 필름의 단면만을 사용한다. 또한 기존에는 분석자가 에칭을 한 필름의 표면을 고효율 현미경으로 직접보면서 흠집을 확인하거나 자동화된 고배율 카메라 렌즈와 이미지 카운터라는 프로그램 그리고 마이크로 무빙기를 컴퓨터의 이미지 데이터 베이스에 연결하여 하나의 시료를 수십 개의 사진으로 쪼개서 찍고 이미지를 합쳐 하나의 화면을 만들고 거기에 나타난 흠집의 수를 카운팅해서 라돈농도를 예측한다.

그러나 이러한 방식을 사용시 1mm 두께의 플라스틱 필름의 한쪽 단면만을 측정하게 되고 기계적으로 뒷면에 찍힌 흠집을 측정하는 오류도 발생하고, 작은 흠집은 판별하기 어려워 측정의 오차가 발생할 가능성이 매우 높다.

또한 단면만을 사용하다 보니 3개월이 아닌 1개월 정도의 단기간 측정을 하게될 경우 충분한 시료(흠집수) 확보가 어려워 민감도를 키우기 위해 필름의 사이즈를 키워서 분석해야 하고 결과적으로 비용이 증가하는 문제가 발생한다.

한국공개특허 제10-2004-0097081호(다목적 환경방사선 측정방법 및 이를 이용한 휴대형환경방사선 측정기)

본 발명은 라돈가스의 손상을 효과적으로 확인할 수 있는 라돈 농도 분석방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면에 따르면,

(a) 라돈가스가 붕괴하면서 발생하는 알파선에 의해서 표면에 흠집이 발생하는 플라스틱 필름의 상부면을 촬영하여 표준 이미지를 생성하는 단계

(b) 상기 플라스틱 필름을 소정의 기간 동안 라돈가스 측정장소에 노출시키는 단계;

(c) 상기 플라스틱 필름의 측면에 조명을 조사하면서, 광학렌즈를 이용하여 상기 플라스틱 필름의 상부를 스캐닝하여 비교 이미지를 생성하는 단계;

(d) 상기 표준 이미지와 상기 비교 이미지를 비교하여 상기 플라스틱 필름의 손상정도를 측정하는 단계를 포함하는 라돈 농도 분석방법이 제공된다.

또한,

상기 (c) 단계는,

상기 플라스틱 필름의 상부 측면에 제1 조명을 조사하고,

상기 플라스틱 필름의 하부 측면에 제2 조명을 조사하는 것을 특징으로 하는 라돈 농도 분석방법이 제공된다.

또한,

상기 제1 조명과 상기 제2 조명의 색이 다른 것을 특징으로 하는 라돈 농도 분석방법이 제공된다.

본 발명은 플라스틱 필름의 측면에 빛을 조사하여, 형성되는 문양을 식별하여 간판하게 라돈에 의하여

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 농도 분석방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 농도 분석방법의 구성도.

이하에는, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하되, 이는 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로써 본 발명의 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 농도 분석방법의 순서도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라돈 농도 분석방법의 구성도이다.

S11은 라돈가스가 붕괴하면서 발생하는 알파선에 의해서 표면에 흠집이 발생하는 플라스틱 필름의 상부면을 촬영하여 표준 이미지를 생성하는 단계이다. 플라스틱 필름(110)은 CR39라는 모델명으로 라돈가스가 있는 곳에 노출되면, 라돈가스의 붕괴로 발생하는 알파선에 의해서 표면에 흠집(111,112)이 발생한다.

이러한 플라스틱 필름(110)을 라돈가스에 노출되기 전에, 촬영장치를 이용하여 표면의 이미지를 촬영하여 표준 이미지를 생성한다. 촬영장치는 광학렌즈(131)와 이미지 센서(132), 이미지 스캐너(133), 이미지 데이터 베이스(134) 등으로 구성되어 있다.

S12는 상기 플라스틱 필름을 소정의 기간 동안 라돈가스 측정장소에 노출시키는 단계이다. 라돈가스의 농도를 측정하고자 하는 장소에 플라스틱 필름(110)을 노출시킨다.

라돈가스의 농도를 측정하고자 하는 공간에, 플라스틱 필름(110)을 위치시킨다. 보통은 3개월 가량을 노출시키나, 경우에 따라 1개월 가량 노출시킬 수도 있다. 라돈가스가 붕괴하면서 발생하는 알파입자는 플라스틱 필름(110)의 표면을 손상시켜 흠집(111,112)을 발생시킨다.

S13은 상기 플라스틱 필름의 측면에 조명을 조사하면서, 광학렌즈를 이용하여 상기 플라스틱 필름의 상부를 스캐닝하여 비교 이미지를 생성하는 단계이다. 조명(120)은 LED일 수 있다. 플라스틱 필름(110)의 측면에 빛을 조사하면, 알파선에 의해서 손상된 흠집(111,112) 부분에서 빛이 산란된다.

조명(120)은 제1 조명(121)과 제2 조명(122)으로 나누어질 수 있다. 제1 조명(121)은 플라스틱 필름(110)의 상부 측면에 조사하고, 플라스틱 필름(110)의 하부 측면에 제2 조명(122)을 조사할 수 있다. 제1 조명(121)과 제2 조명(122)의 색은 각각 다를 수 있다.

S14는 상기 표준 이미지와 상기 비교 이미지를 비교하여 상기 플라스틱 필름의 손상정도를 측정하는 단계이다. 표준 이미지와 비교 이미지를 비교하여, 노출된 기간 동안 플라스틱 필름(110)의 손상정도를 알 수 있다. 비교 이미지는 플라스틱 필름(110)의 측면에서 조사된 빛에 의해서 손상된 부분에서 산란이 일어난다. 비교 이미지는 이러한 손상된 흡집(111,112) 부분이 촬영된 사진이다.

본 발명에 따른 라돈 농도 분석방법은 플라스틱 필름(CR39필름)의 양면을 모두 사용할 수 있어 동일한 가격에 민감도를 2배로 늘릴 수 있게 된다.

종래에는 플라스틱 필름의 일면은 접착제를 이용하여 붙이고, 상부면만 외부로 노출하였다. 따라서, 접착제가 붙은 면은 사용할 수가 없었다. 그러나, 본 실시예의 플라스틱 필름은 양면을 모두 노출시킨후, 양면에 나타난 흠집을 각각 다른 빛을 측면에 조사하여 구분할 수 있게 되었다. 따라서, 플라스틱 필름의 효율을 두배로 증가시켰다.

그리고 본 발명은 기존에 분석방법으로 사용되는 광학 현미경을 이용해 사진을 찍고 이미지 스케닝 후 흠집의 모양을 이미지데이터 베이스의 자료와 연동하여 찾는 방식보다 빠르고 간편한 방식의 분석방법이다.

본 발명은 조명을 플라스틱 필름(110)의 옆면에서 조사하여 흠집(111,112)이 발생한 공간이 별도의 색상을 띠게 만들어 손쉽게 카운트 수를 측정할 수 있게 해줍니다. 이렇게 옆면을 조사하기 위해 색상이 있는 LED및 레이저 조명을 사용하면 쉽게 흔적에 색상을 띠게 할 수 있다.

플라스틱 필름(110)의 앞면과 뒷면의 흔적이 중복된 경우는 2개의 조명으로 윗면과 아랫면을 옆에서 조사를 하게 되면 앞면과 뒷면의 흔적의 색이 구분되어 중복된 흔적은 제3의 색을 띠게 된다. 이러한 방식으로 이미지 스케닝 후 흔적의 모양을 데이터베이스에 있는 모양과 비교해서 분석을 한다.

이러한 방식은 이미지 스케닝 후 흔적의 모양 중 동그란 원만을 데이터베이스의 내용과 비교하는 중간과정이 빠지게 되고 작은 흔적도 손쉽게 색상으로 분석할 수 있어 원형모양만 분석하는 기존의 방식에 비해 더 민감한 분석이 가능해 진다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이로써 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예를 바탕으로 균등한 범위까지 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

플라스틱 필름(110) 조명(120)
광학렌즈(131) 이미지 센서(132)
이미지 스캐너(133) 이미지 데이터 베이스(134)

Claims (3)

1. (a) 라돈가스가 붕괴하면서 발생하는 알파선에 의해서 표면에 흠집이 발생하는 플라스틱 필름의 상부면을 촬영하여 표준 이미지를 생성하는 단계;
   (b) 상기 플라스틱 필름을 소정의 기간 동안 라돈가스 측정장소에 노출시키는 단계;
   (c) 상기 플라스틱 필름의 측면에 조명을 조사하면서, 광학렌즈를 이용하여 상기 플라스틱 필름의 상부를 스캐닝하여 비교 이미지를 생성하는 단계;
   (d) 상기 표준 이미지와 상기 비교 이미지를 비교하여 상기 플라스틱 필름의 손상정도를 측정하는 단계를 포함하는 라돈 농도 분석방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 (c) 단계는,
   상기 플라스틱 필름의 상부 측면에 제1 조명을 조사하고,
   상기 플라스틱 필름의 하부 측면에 제2 조명을 조사하는 것을 특징으로 하는 라돈 농도 분석방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 조명과 상기 제2 조명의 색이 다른 것을 특징으로 하는 라돈 농도 분석방법.
   
   
   
   
   
   
   

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