KR20230144411A - 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치 - Google Patents

기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치 Download PDF

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KR20230144411A
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조규성
소판 다스
김준혁
박재현
김현덕
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한국과학기술원
주식회사 아이리스
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Abstract

본 발명의 실시 형태에 따른 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치는, 하단부에 형성된 공기 유입구와 상단부에 형성된 공기 배출구를 갖는, 제1 및 제2 챔버; 상기 제1 챔버의 공기 유입구에 연결된 제1 파이프, 상기 제1 챔버의 공기 배출구와 상기 제2 챔버의 공기 배출구 사이를 연결하는 제2 파이프, 및 상기 제2 챔버의 공기 배출구에 연결된 제3 파이프를 포함하는, 다수의 파이프들; 외부의 공기를 상기 제1 파이프로 유입시키는 공기 펌프; 및 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 내의 공기에 포함된 방사능 물질의 농도값을 검출하는, 전자 시스템;을 포함하고, 상기 제2 파이프는 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에서 상기 공기의 흐름을 지연시켜 상기 공기에 포함된 토론을 완전 붕괴시키는 소정의 길이를 갖는다.

Description

기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치{REAL-TIME DISCRIMINATIVE DETECTION APPARATUS FOR RADON AND THORON USING AIR FLOW DELAY}
본 발명은 라돈 및 토론 분별 계측 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기류 지연을 이용하여 실시간으로 라돈과 토론을 분별하여 계측할 수 있는 라돈 및 토론 분별 계측 장치에 관한 것이다.
최근 중국발 미세먼지, 가습기 살균제, 공기청정기 필터 독성물질 검출, 라돈 매트리스 등의 생활 속의 유해물질로 인한 피해가 사회문제로 대두되고 있다.
사회시스템이 유해물질 관리에 대한 신뢰를 잃으면서 유해요소 측정에 대한 수요가 커지고 있다. 특히, 라돈은 우라늄과 토륨의 붕괴로 인해 발생하는 무색, 무미, 무취의 방사성 비활성기체로 1군 발암물질로 분류되며, 건물 내에 축적되어 흡입 시 호흡기 질환을 일으킨다. 한국은 라돈 위험지대에 속해 각종 건물에 대해 지속적인 관리가 필요하다.
최근에 라돈 매트리스에서 다량의 라돈이 검출된 이후, 사람들은 눈에 보이지 않는 휘발성 기체, 이산화탄소 등에 대해 불안을 많이 느끼고 라돈 측정기에 대한 관심이 증가하고 있다. 또한, 사람들이 집에 있는 시간이 늘어남에 따라 실내환경에 관심이 많아지고 있는 추세이다.
현재 시중에 나오는 라돈 계측기는 방사성 토론 가스를 구분할 수 없어 실제 제대로 된 라돈의 농도를 잘못 평가하는 결과가 발생하고 있다. 방사성 토론 가스는 반감기가 짧기 때문에 잘 알려진 라돈 가스에 비해 건강에 미치는 영향은 미미할 것으로 예상했지만, 반감기가 긴 붕괴 생성물 중 하나는 먼 거리까지 확산될 수 있고 호흡을 통해 심각한 내부 선량을 유발할 수 있다. 대부분의 상용 라돈 검출기는 라돈 가스와 토론 가스를 구별할 수 없기 때문에 폐암 연구에 대한 역학조사에서 라돈 선량을 과대 평가하는 편향된 결과를 초래한다. 토론과 라돈을 분리해 측정하는 방법도 제시되었지만 CR-39 나 LR-115를 사용했기 때문에 연속모드는 사용할 수 없었다.
또한, 코로나 바이러스가 확산되고, 실내환경에 관심이 많아지고 있는 지금, 정부기관이나 기업의 환경을 개선하기 위해 실시간으로 실내환경의 라돈을 계측할 수 있는 시스템을 구축하여 건강한 실내환경을 조성해야할 필요성이 증가하고 있다.
KR 10-0936298 B1 KR 10-1446285 B1 KR 10-1995927 B1 KR 10-2114653 B1
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자유 공기와는 별도로 기류 지연 방법을 사용하여 라돈 가스와 토론 가스를 실시간으로 분별하여 측정할 수 있는 장치를 제공한다.
다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치는, 하단부에 형성된 공기 유입구와 상단부에 형성된 공기 배출구를 갖는, 제1 및 제2 챔버; 상기 제1 챔버의 공기 유입구에 연결된 제1 파이프, 상기 제1 챔버의 공기 배출구와 상기 제2 챔버의 공기 배출구 사이를 연결하는 제2 파이프, 및 상기 제2 챔버의 공기 배출구에 연결된 제3 파이프를 포함하는, 다수의 파이프들; 외부의 공기를 상기 제1 파이프로 유입시키는 공기 펌프; 및 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 내의 공기에 포함된 방사능 물질의 농도값을 검출하는, 전자 시스템;을 포함하고, 상기 제2 파이프는 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에서 상기 공기의 흐름을 지연시켜 상기 공기에 포함된 토론을 완전 붕괴시키는 소정의 길이를 갖는다.
여기서, 상기 전자 시스템은, 상기 제1 챔버에서 측정된 방사능 농도값에서 상기 제2 챔버에서 측정된 방사능 농도값을 차감하여, 상기 공기에 포함된 라돈과 토론의 농도값을 실시간으로 구분할 수 있다.
여기서, 상기 제1 및 제2 챔버는, 금속재질의 실린더; 일 단이 BNC 커넥터를 통해 상기 실린더의 상단부에 연결되고 타 단이 상기 실린더 내부에 플로팅된 양극 와이어; 상기 실린더의 하단부 내부에 배치되고, 상기 공기 유입구 위에 배치된 전도성 스펀지; 상기 실린더의 하단부 내부에 배치되고, 상기 전도성 스펀지 위에 배치되어 상기 전도성 스펀지를 상기 실린더 하단부에 고정시키는 와이어 메쉬;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전도성 스펀지와 상기 와이어 메쉬는, 상기 실린더의 하단부의 바닥면과 대응되는 형상을 갖고, 상기 실린더와 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 전도성 스펀지는, 전도성 메쉬층; 전도성 폼층; 및 상기 전도성 메쉬층과 상기 전도성 폼층 사이에 배치된 전도성 접착층;을 포함하고, 상기 전도성 스펀지의 상면 또는 하면에는 접착제가 배치되지 않는다.
본 발명의 실시 형태에 따른 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치를 사용하면, 연속모드에서 라돈과 토론 각각의 농도를 검출할 수 있는 이점이 있다.
또한, 라돈과 토론의 농도를 동시에 측정하여 사용자들에게 라돈의 위험도에 대한 정확한 정보 제공을 할 수 있는 이점이 있다. 따라서, 라돈에 대한 사용자들의 불안감을 즉각적으로 해소시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 실시간으로 라돈과 토론을 구분하고 위험도를 정확하게 알려주는 것뿐만 아니라, 상기 장치를 사물인터넷(IoT)과 연동시켜 자동환기시스템을 구현할 수도 있다. 예를 들어, 라돈, 미세먼지, 휘발성 유기화합물(VOCs) 등으로 인한 실내 오염수준이 기준치 이상이면 사물인터넷(IoT)으로 연동된 창문 또는 환기장치를 자동으로 켜줄 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 챔버(100)의 확대 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 전도성 스펀지(150)와 금속재질의 와이어 메쉬(170)의 실제 예이다.
도 4는 도 1에 도시된 전도성 스펀지(150)의 단면도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 형태들을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성요소 중 종래기술에 의하여 통상의 기술자가 명확하게 파악할 수 있고 용이하게 재현할 수 있는 것에 관하여는 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위하여 그 구체적인 설명을 생략하도록 한다.
본 발명에서는 자유 공기와 별도로 라돈과 토론을 측정하는 2개의 챔버와 기류 지연 방법을 제안한다. 라돈 농도는 거의 그대로인 반면, 두 챔버 사이에 긴 파이프가 존재하므로, 몇 분 정도의 지연시간 내에 기체 내 토론의 방사능 농도가 빠르고 기하급수적으로 감소하는 것을 관찰되었다. 따라서 두 개의 챔버에서 시간 간격을 두고 토론과 라돈을 분리하여 동시 측정할 수 있다는 것이 증명되었다. 평행한 알파선원을 개발했고, 상기 알파선원과 표면장벽검출기(SBD, Surface Barrier Detector)를 통해 두 챔버의 판독값을 cps 단위의 계수율로 변환할 수 있었다. 제안된 시스템은 아직 입증되지 않은 연속 모드에서 라돈과 토론을 각각 검출할 수 있는 실용적인 해결책이 될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치의 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1 챔버(100)의 확대 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 따른 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치는, 제1 챔버(100), 제2 챔버(200), 복수의 파이프들(310, 330, 350), 공기 펌프(400), 및 전자 시스템(500)를 포함한다.
제1 및 제2 챔버(100, 200) 각각은 실린더(110), 양극 와이어(130), BNC 커넥터(140), 전도성 스펀지(150) 및 와이어 메쉬(170)를 포함할 수 있다.
실린더(110)는 금속박이며, 상기 금속박의 재질은 예를 들어, 강철일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 실린더(110) 내부는 제1 파이프(310)로부터 제공되는 공기로 채워질 수 있다. 상기 공기에는 라돈 및 토론의 방사능 물질이 포함될 수 있다.
실린더(110)의 하단부에는 공기 흡입구(111)가 형성되고, 상단부에는 공기 배출구(113)가 형성된다. 제1 챔버(100)의 실린더(110)의 하단부에 형성된 공기 흡입구(111)는 제1 파이프(310)와 연결되고, 상단부에 형성된 공기 배출구(113)는 제2 파이프(330)와 연결된다. 제2 챔버(100)의 실린더의 하단부에 형성된 공기 흡입구는 제2 파이프(330)와 연결되고, 상단부에 형성된 공기 배출구는 제3 파이프(350)와 연결된다.
양극 와이어(130, Anode wire)는 실린더(110) 내에 배치된다. 양극 와이어(130)의 일 단은 BNC 커넥터(140)에 연결되고, 타 단은 실린더(110) 내에 플로팅될 수 있다.
BNC 커넥터(140)는 실린더(110)의 상단부에 장착되고, 양극 와이어(130)와 연결된다. BNC 커넥터(140)는 전자 시스템(500)과 전기적으로 연결된다.
양극 와이어(130)의 일 단은 BNC 커넥터(140)에 용접될 수 있다. 양극 와이어(130)은 일 직선의 형상을 가질 수 있고, 그 길이는 제1 및 제2 챔버(100, 200)의 길이보다 짧다. 따라서, 제1 및 제2 챔버(100, 200)의 반응하는 부피는 제1 및 제2 챔버(100, 200)의 물리적인 부피보다 작다. 제1 및 제2 챔버(100, 200)의 반응하는 부피가 물리적인 부피보다 작기 때문에, 음극벽인 실린더(110)에 전기적으로 연결된 와이어 메쉬(170)와 전도성 스펀지(150)를 공기 흡입구(111)가 있는 실린더(110)의 하단부에 설치할 수 있다.
제1 및 제2 챔버(100, 200)는 방사성 원소에 의해 생성된 이온을 전기장의 적용을 통해 양극 와이어(130)와 음극 실린더(110)로 수집할 수 있다. 제1 및 제2 챔버(100, 200) 내부의 전기장은 길이, 직경 및 음극과 양극의 재질과 양극과 음극 사이에 인가되는 전압과 같은 챔버 속성에 따라 달라질 수 있다.
제1 및 제2 챔버(100, 200)가 직립으로 배치되어, 공기 펌프(400)로부터의 공기가 제1 및 제2 챔버(100, 200)의 하단부 표면의 공기 흡입구(111)에서 유입되어 상단부 표면의 공기 배출구(113)을 통해서 빠져나간다.
전도성 스펀지(150)와 금속재질의 와이어 메쉬(170)의 실제 예가 도 3에 도시된다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 전도성 스펀지(150)는 제1 및 제2 챔버(100, 200)의 실린더(110)의 하단부에 배치된다. 전도성 스펀지(150)는 실린더(110)의 내의 바닥면과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 전도성 스펀지(150)는 실린더(110)의 하단부에 형성된 공기 흡입구(111) 위에 배치될 수 있다.
전도성 스펀지(150)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 층(151, 153, 155)을 포함할 수 있다. 제1 층(151)은 전도성 메쉬층이고, 제2 층(153)은 제1 층(151)과 제3 층(155)을 접착시키기 위한 전도성 접착층이고, 제3 층(155)은 전도성 폼(conductive foam)층일 수 있다. 여기서, 제3 층(155)은 우레탄으로 코팅된 변색 방지(anti tarnish urethane coated)층을 더 포함할 수 있다.
전도성 스펀지(150)의 상면 또는/및 하면에는, 전도성 스펀지(150)를 다른 구성(예를 들어, 실린더(110)의 바닥면)에 접착시키기 위한 접착제가 없다. 이는 상기 접착제가 존재하면, 전도성 스펀지(150)의 공기 통과에 장애가 되기 때문이다. 이와 같이, 전도성 스펀지(150)는 원활한 공기 흐름과 라돈과 토론의 딸핵종을 필터링하기 위해서 상기 접착제가 없는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 와이어 메쉬(170)는 금속재질로서, 제1 및 제2 챔버(100, 200)의 실린더(110) 내의 하단부에 배치되고, 전도성 스펀지(150) 위에 배치된다.
와이어 메쉬(170)는 전도성 스펀지(150)를 기계적으로 고정시키고, 전도성 스펀지(150)를 실린더(110)의 하단부의 특정 위치에 정확히 유지시킬 수 있다.
와이어 메쉬(170)는 금속재질의 와이어가 그물망 구조로 형성된 것일 수 있다. 와이어 메쉬(170)는 전도성 스펀지(150)와 대응되는 형상을 가지며, 와이어 메쉬(170)의 가장자리는 실린더(110)의 내면과 접촉될 수 있다. 와이어 메쉬(170), 전도성 스펀지(150) 및 실린더(110)은 전기적으로 같은 극성을 갖는다. 상기 극성은, 예를 들어, 접지이거나 음의 극성을 가질 수 있다.
라돈과 토론에 의해서 만들어진 딸핵종들(Po, Pb, Bi, 등)이 공기 중에서 양전하를 띈다. 이러한 전도성 스펀지(150)와 금속재질의 와이어 메쉬(170)는 에어로졸로 존재하는 라돈과 토론의 딸핵종들을 제거하는 역할을 할 수 있다. 상기 딸핵종들을 제거하지 않으면, 상기 딸핵종이 음극의 실린더(110)와 반응하여 라돈과 토론 이외의 추가적인 신호가 전자 시스템(500)에서 감지되고, 상기 추가적인 신호에 의해 정확한 라돈과 토론의 농도값을 측정하기 어렵다.
전도성 스펀지(150)와 금속재질의 와이어 메쉬(170)의 역할을 구체적으로 설명한다. 라돈과 토론 가스가 포함된 공기가 제1 챔버(100)에 공급되면, 실린더(110)의 바닥면과 전도성 스펀지(150) 사이의 작은 틈(small air gap)으로 상기 공기가 이동한다. 전도성 스펀지(150)가 음극인 실린더(110)에 직접 접촉되어 있어, 양전하로 대전된 라돈과 토론의 딸핵종들이 전도성 스펀지(150)에 쉽게 부착되어 쌓일 수 있다. 지속적인 외부 압력으로 인해, 상기 딸핵종들을 가진 공기가 전도성 스펀지(150)를 통과하려고 하지만, 상기 딸핵종들은 전도성 스펀지(150)의 제3 층(155)의 전도성 폼에 쌓이고, 순수한 라돈과 토론 가스만이 실린더(110) 내로 들어가게 된다.
공기 펌프(400)는 기계적으로 진동하는 진동기 펌프이다. 공기 펌프(400)는 펌핑 속도가 최대 4 L/min일 수 있다. 공기 펌프(400)의 중간에 노브(knob)를 설치하여, 공기 펌프(400)가 2 L/min의 공기 흐름을 출력할 수 있다. 공기 펌프(400)는 입력되는 공기를 샘플링하여 제1 파이프(310)로 출력한다. 본 출원인은 실제 실험에서 공기 펌프(400)로서 Grovita GAP - 603을 사용하였다.
제1 파이프(310)는 제1 챔버(100)에 연결된다. 제1 파이프(310)는 제1 챔버(100)의 하단부에 연결될 수 있다. 제1 파이프(310)의 길이는 1 m 내외일 수 있다.
제1 파이프(310)는 공기 펌프(400)와 제1 챔버(100) 사이에 연결되어 공기 펌프(400)로부터 제공되는 공기를 제1 챔버(100)로 전달하는 주입(inlet) 파이프이다.
제2 파이프(330)는 제1 챔버(100)와 제2 챔버(200) 사이에 연결된다. 제2 파이프(350)의 일 단은 제1 챔버(100)의 상단부에 연결되고, 타 단은 제2 챔버(200)의 하단부에 연결될 수 있다.
제2 파이프(330)는 제1 챔버(100)와 제2 챔버(200) 사이에서 공기 흐름을 지연시켜주는 파이프이다. 이러한 제2 파이프(330)의 길이는 가변될 수 있다.
제2 파이프(330)는, 제1 챔버(100)의 상단 공기 배출구에서 출력되는 공기 중에 포함된 토론이 완전 붕괴되기에 충분한 시간이 걸릴 수 있는 길이를 가질 수 있다.
제3 파이프(350)는 제2 챔버(200)에 연결된다. 제3 파이프(350)는 제2 챔버(200)의 상단부에 연결될 수 있다. 제3 파이프(350)는 제2 챔버(200) 내의 공기가 배출되는 출구(exit) 파이프이다.
제1 내지 제3 파이프(310, 330, 350)는 내부 지름이 6.6 mm인 PVC 재질의 파이프일 수 있다. 제1 내지 제3 파이프(310, 330, 350)의 내부 공기량은 0.0342 L/min일 수 있다.
제1 내지 제3 파이프(310, 330, 350) 각각에는 밸브(315, 335, 355)가 장착될 수 있다. 밸브(315, 335, 355)는 수동 또는 자동으로 개폐될 수 있다.
전자 시스템(500)은 제1 챔버(100)와 제2 챔버(200)에 각각 설치된다. 전자 시스템(500)은 각 챔버(100, 200)의 실린더(110)과 BNC 커넥터(140)과 연결되어 신호를 제공 및 수신할 수 있다. 전자 시스템(500)은 외부로부터 전원을 제공받아 구동할 수 있다.
전자 시스템(500)은 제1 및 제2 챔버(100, 200) 내의 방사능 물질을 감지한다. 구체적으로, 전자 시스템(500)은 제1 및 제2 챔버(100, 200)로부터 알파입자 검출신호를 각각 수신하고, 수신된 제1 챔버(100)의 검출신호와 제2 챔버(200)의 검출신호를 차감하여 공기 중에 라돈의 농도값과 토론의 농도값을 구분하여 실시간으로 출력할 수 있다.
전자 시스템(500)은 제1 및 제2 챔버(100, 200)로부터의 신호를 지속적으로 샘플링하고 이들을 저장할 수 있다.
전자 시스템(500)은 연속 샘플링 모드에서 작동할 수 있다. 전자 시스템(500)은 양극 신호를 전류-감지 증폭 회로(current-sensitive amplifier circuit)에 의해 천천히 변화하는 포화 전압으로 읽을 수 있다. 여기서, 상기 전류-감지 증폭 회로는 출력단에 10k (ohm)의 부하 저항을 가질 수 있다.
아래의 표 1은, 도 2에 도시된 본 발명의 실시 형태에 따른 장치의 구성 요소의 물리적 크기의 일 예를 보여준다. 여기서, 제1 및 제2 챔버(100, 200)의 실린더(110)는 강철박 재질이며, 직경은 104 mm, 길이(length)는 118mm 이다. 양극 와이어(130)는 1 mm 두께의 알루미늄으로 제작되었고, 길이는 77 mm이다. 제1 및 제2 챔버(100, 200)의 반응하는 부피는 0.654 리터이다.
도 2에 도시된 본 발명의 실시 형태에 따른 장치의 동작 과정을 설명한다.
제1 파이프(310)를 통해 라돈과 토론을 포함한 방사성 공기가 제1 챔버(100) 안으로 들어오면서 상기 라돈과 토론에 의한 알파 입자가 방출되고, 제1 챔버(100) 내부의 공기가 이온화된다. 제1 챔버(100)에 적용된 전기장 때문에, 이온과 전자는 각각 음극인 실린더(110)와 양극인 양극 와이어(130)으로 이동하게 된다. 이러한 이온과 전자의 이동은 전자 시스템(500)에 의해 검출된다.
지속적인 방사성 가스의 공급으로 인해, 이전에 제1 챔버(100) 내에 존재하던 공기는 빠져나가기 시작하고, 흡착 및 확산 과정으로 공급되는 가스에 의해 제1 챔버(100)가 가득 차고, 몇 분 후 정상상태(평형상태)에 도달한다.
제1 챔버(100)로 유입된 공기는 라돈과 토론의 혼합물을 포함하므로, 제1 챔버(100)에 설치된 전자 시스템(500)에서는 이에 대한 라돈과 토론의 혼합물의 농도 결과를 얻을 수 있다.
이후, 외부의 공기 펌프(400)에 의한 압력에 의해, 제1 챔버(100) 내의 공기는 제2 파이프(330)를 통해 제2 챔버(200)로 흘러 들어간다. 여기서, 상기 공기가 제2 챔버(200)에 들어가기 전에, 제2 파이프(200)가 토론의 양이 0이 되기 충분한 소정의 길이를 가지면, 상기 공기에 포함된 토론은 반감기(대략 55.6초)가 매우 짧기 때문에, 토론의 방사능 수준은 거의 0으로 감소할 수 있다. 따라서, 제2 챔버(200) 내로 유입된 공기에는 토론은 존재하지 않고 라돈을 포함하게 된다.
따라서, 전자 시스템(500)은 제1 챔버(100)에서 판독된 방사능 물질 농도값에서 제2 챔버(200)에서 판독된 방사능 물질 농도값을 차감하여, 유입된 공기에서의 토론과 라돈의 농도를 각각 구분하여 실시간으로 얻을 수 있다.
이상에서 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 즉, 실시 형태에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제1 챔버
200: 제2 챔버
110: 실린더
130: 양극 와이어
150: 전도성 스펀지
170: 와이어 메쉬
310: 제1 파이프
330: 제2 파이프
350: 제3 파이프

Claims (5)

  1. 하단부에 형성된 공기 유입구와 상단부에 형성된 공기 배출구를 갖는, 제1 및 제2 챔버;
    상기 제1 챔버의 공기 유입구에 연결된 제1 파이프, 상기 제1 챔버의 공기 배출구와 상기 제2 챔버의 공기 배출구 사이를 연결하는 제2 파이프, 및 상기 제2 챔버의 공기 배출구에 연결된 제3 파이프를 포함하는, 다수의 파이프들;
    외부의 공기를 상기 제1 파이프로 유입시키는 공기 펌프; 및
    상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 내의 공기에 포함된 방사능 물질의 농도값을 검출하는, 전자 시스템;을 포함하고,
    상기 제2 파이프는 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에서 상기 공기의 흐름을 지연시켜 상기 공기에 포함된 토론을 완전 붕괴시키는 소정의 길이를 갖는, 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 시스템은, 상기 제1 챔버에서 측정된 방사능 농도값에서 상기 제2 챔버에서 측정된 방사능 농도값을 차감하여, 상기 공기에 포함된 라돈과 토론의 농도값을 실시간으로 구분하는, 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 챔버는,
    금속재질의 실린더;
    일 단이 BNC 커넥터를 통해 상기 실린더의 상단부에 연결되고 타 단이 상기 실린더 내부에 플로팅된 양극 와이어;
    상기 실린더의 하단부 내부에 배치되고, 상기 공기 유입구 위에 배치된 전도성 스펀지;
    상기 실린더의 하단부 내부에 배치되고, 상기 전도성 스펀지 위에 배치되어 상기 전도성 스펀지를 상기 실린더 하단부에 고정시키는 와이어 메쉬;
    를 포함하는, 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전도성 스펀지와 상기 와이어 메쉬는, 상기 실린더의 하단부의 바닥면과 대응되는 형상을 갖고, 상기 실린더와 전기적으로 연결되는, 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 전도성 스펀지는, 전도성 메쉬층; 전도성 폼층; 및 상기 전도성 메쉬층과 상기 전도성 폼층 사이에 배치된 전도성 접착층;을 포함하고,
    상기 전도성 스펀지의 상면 또는 하면에는 접착제가 배치되지 않는, 기류 지연을 이용한 실시간 라돈 및 토론 분별 계측 장치.
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