KR20170001283A - 방사선원 탐지 모의 훈련 장치 - Google Patents
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Abstract
방사선원 정보를 포함하는 전자파를 송출하는 모의 방사선원, 상기 모의 방사선원으로부터 송출된 전자파를 감지하는 모의 검출기, 및 상기 모의 검출기에 의해 감지된 상기 전자파의 누적량을 산출하는 모의 선량계를 포함하는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 방사선원 탐지 모의 훈련 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 전자파를 송출하는 모의 방사선원을 이용한 방사선원 탐지 모의 훈련 장치에 관한 것이다.
방사선 및 방사성 물질은 현재 많은 산업 분야 및 의료 분야에서 사용되고 있다. 이러한 방사선 및 방사성 물질에 인체가 과도하게 노출되면 인체의 장기나 조직 등에 심한 손상을 입게 된다. 특히, 고 선량의 방사선이 노출된 환경에서 근무하는 작업자의 경우 방사선 피폭 가능성이 높다.
또한, 방사능 폭탄과 같은 방사능 테러 발생 시, 폭발에 의해 흩어진 방사성 물질에 인체가 노출되면 심각한 손상을 입게 되며, 피폭 방사선량에 따라 사망에 이를 수도 있다. 따라서, 방사성 물질을 즉각적으로 탐지하고 회수하여 피해 발생을 최소화시키기 위한 훈련이 필수적이다.
현재, 방사성 물질 탐지 및 회수 훈련은 안전상의 이유로 저 선량 방사선원을 이용하여 진행된다. 다만, 저 선량 방사선원은 방사선의 세기가 약하기 때문에 훈련자가 방사선 검출기를 이용하여 저 선량 방사선원을 탐지하기 어렵다. 또한, 저 선량 방사선원이라도 지속적으로 노출될 경우 훈련자가 심각한 손상을 입을 수 있다.
이에 본 발명은 보다 안전하고 효율적으로 방사선원 탐지 모의 훈련을 실시할 수 있는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치를 제공하고자 한다.
방사선원 정보를 포함하는 전자파를 송출하는 모의 방사선원, 상기 모의 방사선원으로부터 송출된 전자파를 감지하는 모의 검출기, 및 상기 모의 검출기에 의해 감지된 상기 전자파의 누적량을 산출하는 모의 선량계를 포함하는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치를 제공한다.
상기 방사선원의 정보는 방사선의 종류 및 선량일 수 있다.
상기 방사선의 종류에 따라 상기 전자파의 종류가 달라질 수 있다.
상기 방사선의 선량에 따라 상기 전자파의 세기가 달라질 수 있다.
상기 모의 방사선원은 방사형으로 전자파를 송출할 수 있다.
상기 모의 방사선원의 신호 범위는 20m 이내일 수 있다.
상기 모의 검출기는 감지된 전자파의 세기를 이용하여 모의 방사선원까지의 거리를 산출할 수 있다.
상기 모의 검출기는 감지된 전자파의 세기와 미리 저장된 전자파의 세기에 따른 거리를 비교하여 모의 방사선원까지의 거리를 산출할 수 있다.
상기 모의 검출기는 산출된 모의 방사선원까지의 거리가 미리 설정된 거리보다 가까워지는 경우 경고음을 출력할 수 있다.
상기 모의 검출기는 모의 방사선원으로부터 송출된 전자파의 종류, 세기, 및 모의 방사선원까지의 거리를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
상기 모의 검출기는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 패드, 노트, 태블릿 PC, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 중 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 모의 선량계는 상기 전자파 누적량이 미리 설정된 전자파 누적량을 초과하는 경우 경고음을 출력할 수 있다.
상기 모의 선량계는 상기 전자파 누적량을 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방사선원 탐지 모의 훈련 장치는 실제 방사선원을 사용하지 않기 때문에 보다 안전하고 효율적으로 방사선원 탐지 모의 훈련을 실시할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방사선원 탐지 모의 훈련 장치를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모의 검출기의 거리 산출 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 모의 검출기의 표시부에 표시되는 정보를 예시적으로 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 모의 선량계의 표시부에 표시되는 정보를 예시적으로 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방사선원 탐지 모의 훈련 장치를 이용한 모의 훈련 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모의 검출기의 거리 산출 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 모의 검출기의 표시부에 표시되는 정보를 예시적으로 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 모의 선량계의 표시부에 표시되는 정보를 예시적으로 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방사선원 탐지 모의 훈련 장치를 이용한 모의 훈련 순서도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문에는 이를 중심으로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.
도 1은 본 발명에 따른 방사선원 탐지 모의 훈련 장치를 나타낸 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 방사선원 탐지 모의 훈련 장치는 모의 방사선원(100), 모의 검출기(200), 및 모의 선량계(300)를 포함한다.
모의 방사선원(100)은 방사선원 정보를 포함하는 전자파를 송출한다. 즉, 모의 방사선원(100)은 실제 방사선원의 종류 및 선량에 대응되도록 설정된 전자파를 송출한다.
즉, 실제 방사선원의 종류에 따라 전자파의 종류가 달라질 수 있으며, 실제 방사선의 선량에 따라 전자파의 세기가 달라질 수 있다. 예를 들어, 방사선원의 주파수에 비례하여 전자파의 주파수가 설정될 수 있으며, 방사선원의 선량에 비례하여 전자파의 세기가 설정될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 실제 방사선원의 종류 및 세기에 따른 전자파의 종류 및 세기는 임의적으로 설정될 수 있다. 이러한 방사선원 정보는 훈련 전에 미리 입력될 수 있다.
또한, 모의 방사선원(100)은 훈련 시간(예를 들어, 3시간) 동안 미리 설정된 방사선원 정보에 대응되는 전자파를 훈련 시간 내내 주기적으로 발생시킨다.
모의 방사선원(100)은 예를 들어, 국제 표준인 지그비(Zigbee)(IEEE 802.15.4)를 기반으로 한 통신이 가능한 단말일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, RFID(Radio Frequency Idntification) 방식 등의 통신이 가능한 단말일 수도 있다.
모의 방사선원(100)으로부터 송출되는 전자파는 방사형(放射形)으로 약 20m 이내의 최대 신호 범위를 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 모의 방사선원(100)의 최대 신호 범위는 훈련 목적에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
모의 방사선원(100)은 이동성을 지원해야 하기 때문에 크기가 작은 것이 바람직하며, 외부 전원을 이용하지 않고 내부 전원(예를 들어, 배터리)을 이용하는 것이 바람직하다.
훈련 관리자는 모의 방사선원(100)에 배터리를 장착하고, 전원 버튼을 통해 전원을 인가하고 초기화한 후, 각종 훈련 정보 예를 들어, 모의 방사선원(100) 번호(ID), 방사선원 종류(Source), 및 선량(세기) 등과 같은 방사선원 정보 및 전자파 발생 주기 등과 같은 정보를 설정한다.
다음으로, 복수의 모의 방사선원(100)을 훈련장 내에 배치한다. 이 때, 모의 방사선원(100)과 외부 형상이 동일한 비선원(100')을 함께 배치하여 훈련 효과를 증대시킬 수도 있다.
모의 검출기(200)는 IEEE 802.15.4 기반의 지그비 장치를 이용하여 모의 방사선원(100)으로부터 주기적으로 송출되는 전자파의 종류 및 세기를 감지한다.
또한, 모의 검출기(200)는 감지된 전자파의 세기 예를 들어, 수신 신호 전계 강도(Received Signal Strength Indicator: RSSI)를 이용하여 모의 방사선원(100)까지의 거리를 산출할 수 있다.
구체적으로, 모의 검출기(200)는 수초간 감지된 수신 신호 전계 강도(RSSI) 값을 샘플링하여 산출된 수신 신호 전계 강도(RSSI) 값과, 미리 저장된 모의 방사선원(100) 및 모의 검출기(200) 사이의 거리에 따른 수신 신호 전계 강도(RSSI) 값을 비교하여 모의 방사선원(100)까지의 거리를 산출할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 모의 검출기의 거리 산출 방식을 설명하기 위한 도이다.
도 2를 참조하면, 모의 방사선원(100)과 모의 검출기(200) 사이의 거리가 1m인 경우 미리 저장된 수신 신호 전계 강도(RSSI) 값은 -59dbm이고, 2m인 경우 미리 저장된 수신 신호 전계 강도(RSSI) 값은 -72 dbm이고, 실제 모의 검출기(200)에 감지된 수신 신호 전계 강도(RSSI) 값은 -65dbm인 경우, 모의 검출기(200)는 미리 저장된 수신 신호 전계 강도(RSSI) 값과, 감지된 수신 신호 전계 강도(RSSI) 값을 비교하여 모의 방사선원(100)이 반경 1m 이상 내지 반경 2m 이하의 공간에 위치하는 것을 산출할 수 있다.
모의 검출기(200)는 수초간 감지된 수신 신호 전계 강도(RSSI) 값을 샘플링하여 산출된 수신 신호 전계 강도(RSSI) 값, 및 산출된 모의 방사선원(100)까지의 거리를 실시간으로 훈련 참가자에게 제공한다.
모의 방사선원(100)이 복수개인 경우, 모의 검출기(200)는 각각의 모의 방사선원(100)까지의 거리를 산출하여 실시간으로 훈련 참가자에게 제공한다.
또한, 모의 검출기(200)는 산출된 모의 방사선원(100)까지의 거리가 미리 설정된 거리보다 작은 경우, 즉, 모의 방사선원(100)에 가까워지는 경우 경고음을 출력할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 진동, LED, 또는 알람 등이 출력될 수도 있다.
경고음은 모의 방사선원(100)과의 거리에 따라 각기 다른 경고음이 출력될 수도 있다. 예를 들어, 모의 방사선원(100)에 가까워질수록 더 강력한 경고음이 출력되도록 설정할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 모의 검출기의 표시부에 표시되는 정보를 예시적으로 나타낸 도이다.
도 3을 참조하면, 모의 검출기(200)는 감지된 모의 방사선원 번호(ID), 전자파의 종류(Source), 전자파의 세기(RSSI), 모의 방사선원(100)까지의 거리(Distance), 및 경고 표시(Alarm1, Alarm2) 등과 같은 정보를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 모의 검출기(200)는 감지된 전자파를 통해 첫번째 모의 방사선원(ID 1)은 Na-22라는 방사성 물질이고, 반경 8m 이내에 위치하는 내용을 표시할 수 있다. 또한, 미리 설정된 경고 표시 거리가 7m 미만과 5m 미만이므로 첫번째 모의 방사선원(ID 1)으로 인해 경고 표시(Alarm1, Alarm2)는 활성화되지 않는다.
또한, 모의 검출기(200)는 감지된 전자파를 통해 두번째 모의 방사선원(ID 2)은 Co-66이라는 방사성 물질이고, 반경 6m 이내에 위치하는 내용을 표시할 수 있다. 또한, 미리 설정된 경고 표시 거리가 7m 미만과 5m 미만이므로 두번째 모의 방사선원(ID 2)으로 인해 첫번째 경고 표시(Alarm1)는 활성화되는 반면, 두번째 경고 표시(Alarm2)는 활성화되지 않는다.
모의 검출기(200)의 표시부는 일반적으로 사용되는 표시 장치는 제한없이 사용될 수 있으며, 이러한 표시 장치에는 액정 표시 장치(LCD), 및 유기 발광 표시 장치(OLED) 등이 있다.
모의 검출기(200)에 의해 감지된 전자파의 종류, 세기, 및 산출된 모의 방사선원(100)까지의 거리 등과 같은 정보 등은 LAN 및 무선으로 구성된 WLAN 등을 통해 실시간으로 외부 서버(400)에 전송될 수 있다. 외부 서버(400)에 전송된 각종 정보는 훈련 종료 후 평가 자료로 활용될 수 있다.
이러한 모의 검출기(200)는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 패드, 노트, 태블릿 PC, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등과 같은 이동식 단말기가 사용될 수 있다.
훈련 참가자는 모의 검출기(200)를 이용하여 모의 방사선원(100)의 위치를 탐지할 수 있다. 모의 검출기(200)는 훈련 참가자 당 하나씩 구비하거나 훈련 참가자 그룹 당 하나씩 구비할 수 있다.
모의 선량계(300)는 모의 검출기(200)에 의해 감지된 전자파의 누적량을 산출한다. 모의 선량계(300)에 의해 산출된 전자파 누적량은 실제 방사선 피폭량에 대응될 수 있다. 모의 선량계(300)는 모의 검출기(200)에서 산출된 모의 방사선원(100)까지의 거리를 이용하여 전자파 누적량을 산출할 수 있다.
모의 방사선원(100)이 복수개인 경우, 모의 선량계(300)는 각각의 모의 방사선원(100)으로부터의 전자파 누적량, 및 전체 모의 방사선원(100)으로부터의 전자파 누적량을 산출할 수 있다. 모의 선량계(300)는 훈련 시간 동안 지속적으로 누적된 전자파의 양을 나타낸다.
모의 선량계(300)는 산출된 전자파 누적량이 미리 설정된 전자파 누적량을 초과하는 경우 경고음을 출력할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 진동, LED, 또는 알람 등이 출력될 수도 있다. 미리 설정된 전자파 누적량은 모의 방사선원(100)의 종류 및 세기에 기초하여 미리 설정될 수 있다.
경고음은 전자파 누적량에 따라 각기 다른 경고음이 출력될 수 있다. 예를 들어, 전자파 누적량이 많아질수록 더 강력한 경고음이 출력되도록 설정할 수 있다.
또한, 모의 선량계(300)는 모의 검출기(200)에 의해 감지된 전자파 감지량에 따라 일정 시간 후 누적되는 양을 미리 계산하여 훈련 참가자에게 대피 시간이 일정 시간 남았다는 것을 알려줄 수도 있다. 시간 설정 및 대피 시간 설정은 상황에 따라 다양하게 설정할 수 있다.
도 4는 모의 선량계(300)의 표시부에 표시되는 정보를 예시적으로 나타낸 도이다.
도 4를 참조하면, 모의 선량계(300)는 모의 방사선원 번호(ID), 전자파의 종류(Source), 전자파의 세기(RSSI), 모의 방사선원(100)까지의 거리(Distance), 경고 표시(Alarm1, Alarm2), 및 대피 시간(분) 등과 같은 정보를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 모의 선량계(300)는 각각의 모의 방사선원으로 인한 전자파 누적량(ID1-40, ID2-52)과, 전체 모의 방사선원으로 인한 총 전자파 누적량(All - 168)을 산출할 수 있다.
또한, 미리 설정된 경고 표시 누적량이 100 초과와 200 초과이므로 총 전자파 누적량(All - 168)으로 인해 첫번째 경고 표시(Alarm1)는 활성화되는 반면, 두번째 경고 표시(Alarm2)는 활성화되지 않는다.
또한, 미리 설정된 최대 전자파 누적량, 및 현재까지 누적된 전자파의 양에 따라 일정 시간 후 누적되는 양을 미리 계산하여 훈련 참가자에게 대피 시간이 75분 남았다는 내용을 표시할 수도 있다.
모의 선량계(300)의 표시부는 일반적으로 사용되는 표시 장치는 제한없이 사용될 수 있으며, 이러한 표시 장치에는 액정 표시 장치(LCD), 및 유기 발광 표시 장치(OLED) 등이 있다.
모의 선량계(300)에 의해 측정된 전자파 누적량 등과 같은 정보는 LAN 및 무선으로 구성된 WLAN 등을 통해 실시간으로 외부 서버(400)에 전송될 수 있다. 외부 서버(400)에 전송된 각종 정보는 훈련 종료 후 평가 자료로 활용될 수 있다.
훈련 참가자는 모의 선량계(300)를 이용하여 방사선 피폭량을 측정할 수 있다. 모의 선량계(300)는 훈련 참가자 당 하나씩 구비하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 방사선원 탐지 모의 훈련 장치를 이용한 모의 훈련 순서도이다.
도 5를 참조하면, 우선 훈련 관리자는 모의 방사선원에 배터리를 장착하고, 전원 버튼을 통해 전원을 인가하고 초기화한 후, 각종 훈련 정보 예를 들어, 모의 방사선원 번호(ID), 방사선원 종류(Source), 및 선량(세기) 등과 같은 방사선원 정보 및 전자파 발생 주기 등과 같은 훈련 정보를 설정한다.
다음으로, 복수의 모의 방사선원을 훈련장 내에 배치한다. 이 때, 모의 방사선원과 외부 형상이 동일한 비선원을 함께 배치하여 훈련 효과를 증대시킬 수 있다.
훈련 참가자는 모의 검출기 예를 들어, 스마트 폰에 전원을 인가하고 훈련 전용 어플리케이션을 실행한다. 훈련 참가자는 경고음 설정, 및 경고음 설정 거리 등과 같은 훈련 정보를 설정하고, 스마트 폰을 케이스에 장착한다. 훈련 참가자는 개인별 또는 그룹별로 하나씩 모의 검출기를 구비할 수 있다.
또한, 훈련 참가자는 모의 선량계에 배터리를 장착하고, 전원 버튼을 통해 전원을 인가하고 초기화한 후, 각종 훈련 정보 예를 들어, 최대 전자파 누적량, 경고음 설정, 및 경고음 설정 누적량 등과 같은 훈련 정보를 설정하고, 케이스에 장착한다. 훈련 참가자는 개인별로 하나씩 모의 선량계를 구비할 수 있다.
훈련 진행 과정에서 각 모의 검출기 및 모의 선량계에 기록된 훈련 정보는 외부 서버에 실시간으로 저장되어 훈련 종료 후 평가 자료로 활용될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 모의 방사선원
200: 모의 검출기
300: 모의 선량계
400: 서버
200: 모의 검출기
300: 모의 선량계
400: 서버
Claims (13)
- 방사선원 정보를 포함하는 전자파를 송출하는 모의 방사선원;
상기 모의 방사선원으로부터 송출된 상기 전자파를 감지하는 모의 검출기; 및
상기 모의 검출기에 의해 감지된 상기 전자파의 누적량을 산출하는 모의 선량계;를 포함하는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 방사선원의 정보는 방사선의 종류 및 선량인 방사선원 탐지 모의 훈련 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 방사선의 종류에 따라 상기 전자파의 종류가 달라지는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 방사선의 선량에 따라 상기 전자파의 세기가 달라지는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 모의 방사선원은 방사형으로 전자파를 송출하는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 모의 방사선원의 신호 범위는 20m 이내인 방사선원 탐지 모의 훈련 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 모의 검출기는 감지된 전자파의 세기를 이용하여 모의 방사선원까지의 거리를 산출하는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 모의 검출기는 감지된 전자파의 세기와 미리 저장된 전자파의 세기에 따른 거리를 비교하여 모의 방사선원까지의 거리를 산출하는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 모의 검출기는 산출된 모의 방사선원까지의 거리가 미리 설정된 거리보다 가까워지는 경우 경고음을 출력하는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 모의 검출기는 모의 방사선원으로부터 송출된 전자파의 종류, 세기, 및 모의 방사선원까지의 거리를 표시하는 표시부를 포함하는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 모의 검출기는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 패드, 노트, 태블릿 PC, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 중 선택된 어느 하나인 방사선원 탐지 모의 훈련 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 모의 선량계는 상기 전자파 누적량이 미리 설정된 전자파 누적량을 초과하는 경우 경고음을 출력하는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치.
- 제 12 항에 있어서, 상기 모의 선량계는 상기 전자파 누적량을 표시하는 표시부를 포함하는 방사선원 탐지 모의 훈련 장치.
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2015
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