WO2022139196A1 - 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템 - Google Patents

방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템 Download PDF

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WO2022139196A1
WO2022139196A1 PCT/KR2021/017191 KR2021017191W WO2022139196A1 WO 2022139196 A1 WO2022139196 A1 WO 2022139196A1 KR 2021017191 W KR2021017191 W KR 2021017191W WO 2022139196 A1 WO2022139196 A1 WO 2022139196A1
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WO
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radioactive waste
tag
management server
unique number
terminal
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Application number
PCT/KR2021/017191
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Inventor
김형철
오정섭
노재희
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주식회사엔에스이
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    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G—PHYSICS
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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/005—Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/30—Processing

Definitions

  • the present invention relates to a radioactive waste tracking inspection and disposal management system, and more specifically, it measures and records necessary data from a source to a final disposal site for radioactive waste, and enables operators and inspectors to easily track and inspect and transparently manage the disposal. It's about a system that makes it possible.
  • radioactive waste The operation of nuclear power plants, facilities that use radiation or radioactive materials, etc. may generate radioactive waste.
  • radioactive wastes low- and medium-level radioactive wastes above the prescribed radioactivity concentration should be packaged and transported in accordance with laws and regulations to be safely disposed of at the radioactive waste repository.
  • a large amount of radioactive waste is expected to be generated within a relatively short period of time in a situation where the decommissioning of a nuclear power plant is scheduled recently.
  • the public need to be transparent and clearly managed, and to be tracked and managed, has been greatly raised.
  • radioactive waste disposal management can be divided into source stage management, transport stage management, and repository stage management.
  • a unique number is assigned to the packaging container, and the necessary photos are taken in the process of packaging radioactive waste into the packaging container to record the packaging operation status, and other necessary measurements such as surface dose rate and weight are performed and recorded. , the inspector performs a preliminary inspection for disposition suitability.
  • the package is loaded into a transport container designed to be suitable for transport and transported to the disposal site by means of transportation such as trucks or ships. Thereafter, a disposition inspection is performed by the regulatory body. When the disposal of radioactive waste is confirmed, the package is loaded into a disposal container suitable for permanent disposal and left permanently in a silo.
  • radioactive waste information was basically managed for each package, but the linkage was not close to the work of the persons concerned at each stage, and the management of radioactive waste information recording and data input mainly relied on manual work. Therefore, there is always the possibility of human error occurring in the process.
  • An object of the present invention is to provide a system that accurately and conveniently measures and records necessary data from a source of radioactive waste to a final repository, and enables operators, managers and inspectors to easily track and inspect and transparently dispose of radioactive waste. .
  • a radioactive waste tracking inspection and disposal management system manages a database that stores information on radioactive waste for each unique number, and a management server that transmits and receives radioactive waste information for a unique number through the Internet network and radiation
  • a terminal having a detector, a tag reader, a wireless communication module, a display unit, and an input unit, which reads a tag of radioactive waste and transmits and receives a unique number included in the tag, radioactive waste information and user ID for the unique number through a web interface
  • the radioactive waste information includes at least the dose rate and the measurement date
  • the management server records the radioactive waste information of the unique number when the received radioactive waste's unique number meets the predetermined rules and the user ID is a registered ID. It is characterized in that it authorizes data exchange with the terminal.
  • the terminal selects the upload menu
  • the dose rate and date measured after the identification number of the tag is read into the management server database. It may be characterized in that it is transmitted to the server.
  • the radioactive waste tracking inspection and disposal management system compares the dose rate measured by the terminal with the dose rate stored in the management server database for the radioactive waste corresponding to the unique number when the terminal selects the comparison menu, and whether it is within the allowable range It may be characterized in that it is displayed.
  • the management server when the comparison menu is selected in the terminal, transmits the corrected dose rate of the dose rate stored in the database to the terminal for the radioactive waste corresponding to the unique number to compare. can be done with
  • the radioactive waste tracking inspection and disposal management system further includes location information in the radioactive waste information, the terminal includes a location sensor, and when the terminal selects the comparison menu, the location where the tag is read and stored in the management server database It may be characterized in that by comparing the location corresponding to the unique number of the tag, whether the radioactive waste is moved or whether it matches the planned location according to the schedule.
  • the terminal selects the upload menu
  • the tag location and date are uploaded to the management server database as the location and location creation date in the corresponding unique number. It may be characterized in that it is transmitted to the server.
  • the radioactive waste tracking inspection and disposal management system further includes a transport container number or a disposal container number, a transport container loading image or a disposal container loading image in the radioactive waste information, the terminal includes a camera module, and the terminal includes an image
  • the upload menu it may be characterized in that the container loading image photographed after the tag identification number is read is transmitted to the management server to be uploaded as a container loading image for the corresponding identification number in the management server database.
  • the management server when the management server receives the tag identification number and the container loading image, the transport container or disposal container is loaded with respect to all unique numbers sharing the transport container number or the disposal container number. It can be characterized in that the image is copied to the database and stored in a distributed manner, and when the terminal selects the comparison menu, if the uploaded charging image already exists, whether the images are consistent or not is displayed.
  • the radioactive waste tracking inspection and disposal management system has the effect of enhancing information security while increasing the accuracy, convenience and promptness of waste information retrieval.
  • the present invention has the effect of improving the accuracy of radioactive waste information and the convenience of operation by excluding the manual operation.
  • the present invention has the effect of making it easy to check the integrity of radioactive waste data and preventing misidentification of the target radioactive waste. In addition, it has the effect of improving the accuracy of radioactive waste information and the reliability of judgment by excluding visual confirmation through written documents.
  • the present invention has the effect of improving the precision of radioactive waste tracking and management by preventing the allowable range of data consistency from being excessively wide.
  • the present invention has the effect of facilitating the tracking of the location of radioactive waste, and of easily determining whether the radioactive waste transport schedule is complied with.
  • the present invention provides the effect of concurrently managing the location tracking history together with the dose rate of radioactive waste.
  • the present invention has the effect of making it possible to easily detect whether there is an error in the loading arrangement of radioactive waste, and preventing an input error of the loading image.
  • 1 is a conceptual diagram explaining the radioactive waste disposal management step by step.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a radioactive waste tracking inspection and disposal management system according to the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a terminal according to the present invention.
  • FIG. 4 is a reference diagram illustrating a charging image to explain the present invention.
  • the radioactive waste tracking inspection and disposal management system stores and manages radioactive waste information in the database 110, and a management server 100 for transmitting and receiving radioactive waste information through the Internet network. And it is configured to include a terminal 200 that reads the tag 310 of the radioactive waste and transmits the package identification number recorded in the tag and radioactive waste information and user ID for the identification number through a web interface. As shown in FIG. 2 , a plurality of terminals 200 may be operated. In FIG. 2, a dotted line indicates a communication network connection by wireless communication. As shown in FIG.
  • the terminal 200 includes a radiation detector 210, a tag reader 220, a microprocessor MPU 230, a display 240, and a wireless communication module ( WDCM, Wireless Data Communication Module, 250).
  • the display unit 240 may be integrated with an input unit 241 in the form of a touch screen.
  • a NAI (Tl) As the radiation detector, a NAI (Tl), GM, CZT probe capable of measuring radiation dose rate or radioactivity may be used.
  • Radioactive waste is packaged in a packaging container 300 such as a drum, and information is basically tracked and managed in units of packaging.
  • a tag 310 on which a unique number is recorded is attached to the packaging container 300 .
  • a tag is referred to herein as including a barcode or RFID electronic tag.
  • the tag 310 is manufactured according to a predetermined rule, and is attached to a prescribed position on the surface of the package when a radioactive waste package is newly created.
  • a surface dose rate and a measurement date are essentially recorded and managed for each unique number. Therefore, it is preferable that the terminal 200 has a radiation detector and an automatic date generation function.
  • the surface dose rate can be measured at a plurality of locations in the front, rear, left, right, top, middle, bottom of the container.
  • radioactive waste information the generation date, container type, content type, weight, free water, chelating agent content, filling rate, compressive strength, content material and shape, radioactivity, total radioactivity, surface contamination, 1-meter dose rate, concentration by nuclide, A cross-sectional image according to the filling rate, an external container image, a cover image, etc. can be recorded and managed.
  • dose rate refers to a surface dose rate and a 1-meter dose rate inclusively.
  • a plurality of terminals 200 may be operated, and the user may access the management server 100 by inputting a previously authorized user ID and reading the tag 310 of the package.
  • the central processing unit (CPU, 120) of the management server 100 has a conformity determination function and a user management function for the unique number, and when the received radioactive waste identification number meets a predetermined rule and the user ID is a registered ID , the data exchange with the corresponding terminal is authorized for the radioactive waste information of the corresponding unique number.
  • Users may be classified as field workers, managers, inspectors, or regulators.
  • Data exchange refers to downloading data from the management server 100 to the terminal 200 for each unique number, or uploading data from the terminal 200 to the management server 100 .
  • Wi-Fi or Cellular is typically used, and for the web interface, http or a web browser, or other commercial access solutions may be used.
  • the present invention accesses radioactive waste information based on a tag, the accuracy, convenience and speed of searching for waste information is increased, and since the security management of information access personnel is possible, information security is enhanced.
  • the dose rate and date measured after the tag's unique number is read are entered into the database 110 as radioactive waste information such as the dose rate and measurement date of the corresponding unique number.
  • Management server 100 is sent to
  • the present invention enables an authorized field worker to automatically record the data measured and confirmed for radioactive waste through the terminal 200 at the site in the database 110, thereby excluding handwriting work, so that the accuracy and work of radioactive waste information It has the effect of improving the convenience of
  • the microprocessor 230 compares the dose rate measured by the terminal 200 with the dose rate stored in the management server database 110 with respect to the radioactive waste corresponding to the unique number within the allowable range. It can indicate whether or not The permissible range allows the user to verify the reliability of the information on the radioactive waste and to assure that the target radioactive waste has been properly identified. to provide.
  • the inspector uses the terminal 200 to directly compare the on-site inspection results for radioactive waste with the data recorded in the database 110, thereby making it easy to check data consistency and to prevent misidentification of the target radioactive waste.
  • it has the effect of improving the accuracy of radioactive waste information and the reliability of judgment by excluding visual confirmation through written documents.
  • a relative error set as a standard for simply comparing a pre-stored value and a current measured value may be applied, and may be stored and managed by the management server 100 .
  • the management server 100 transmits the corrected dose rate of the dose rate stored in the database 110 for the radioactive waste corresponding to the unique number to the terminal 200 to compare.
  • the concentration of nuclides contained in radioactive waste is usually expressed as Bq/g as radioactivity per unit mass.
  • the dose rate correction may be performed by individually correcting the half-life of each nuclide contained in radioactive waste and converting it into a dose rate. For example, if the half-life of nuclide i in the content composition of radioactive waste is T i and the dose contribution ratio per unit mass is w i , the equivalent half-life (T eq ) of the radioactive waste can be calculated as follows.
  • the corrected dose rate (D comp ) considering nuclear decay with respect to the raw dose rate (D o ) has the following relationship.
  • the comparison menu in the terminal 200 instead of the raw dose rate, it is possible to set and operate a narrower and tighter tolerance range by comparing the calculated corrected dose rate with the measured dose rate. For example, when the simple allowable relative error is 150%, 30% of the error due to natural decay over time is counted, and the tolerance due to other factors such as instrument error or handling method and measurement location is 20%. If it is assumed that the entire allowable range is designed in consideration of In particular, when the elapsed time from the measurement date is relatively short and there is little error due to natural decay, this method has the effect of improving the precision of radioactive waste tracking and management by preventing the allowable range from being excessively wide.
  • radioactive waste information may further include location information.
  • the terminal may include a location sensor 260 to measure the location of the terminal.
  • the position sensor 260 may include a GPS module, an Ultra Wideband (UWB) tag, an Inertia Measurement Unit (IMU) sensor, and the like in a complex manner.
  • UWB Ultra Wideband
  • IMU Inertia Measurement Unit
  • the microprocessor 230 compares the position where the tag 310 is read with the position corresponding to the unique number of the tag stored in the management server database 110 to determine whether the radioactive waste is moved. Alternatively, it may indicate whether it coincides with a planned location according to a schedule. In the location comparison, the management server 100 may store and manage a recommendation value for a separation distance on coordinates or a separation radius from a location on a schedule. These characteristics make it easy to track the location of radioactive waste and have the effect of easily determining whether radioactive waste transport schedules are complied with.
  • the terminal 200 transmits to the management server 110 to upload the location and date of the tag to the management server database 110 as the location and location creation date in the unique number after reading the unique number of the tag. It can be characterized as This feature of the present invention provides the effect of concurrently managing the location tracking history together with the dose rate of radioactive waste.
  • the radioactive waste information may further include a transport container number or disposal container number, a transport container loading image or a disposal container loading image.
  • the terminal 200 may further include a camera module 270, and when the terminal 200 selects the image upload menu, the container loading image taken after the tag unique number is read is displayed with the corresponding unique number of the management server database. It may be characterized in that it is transmitted to the management server 100 to be uploaded as a container loading image. Before closing the lid of the transport container or disposal container, it is desirable to photograph the loading image so that the package label on the upper surface of the drum and the label of the transport container or disposal container appear so that the loading arrangement of the transport container or disposal container can be visually confirmed. do. 4 shows a disposal container loading image for reference.
  • the radioactive waste information may include an image according to the filling rate and a photographed image of the waste label.
  • the management server 100 stores the transport container or disposal container loading image in the database for all unique numbers sharing the container number or the disposal container number. It can be copied and distributed and stored, and when the comparison menu is selected, the terminal 200 compares and displays whether the uploaded images are consistent with each other when the uploaded images already exist. Concordance may be determined by the unique number of the image file, or may be compared side by side to enable visual comparison. This feature of the present invention makes it possible to intuitively identify the entire package charged together in the same container for the unique number of each radioactive waste, to easily detect whether there is an error in the charging arrangement, and to cross-check the charging image for individual It has the effect of preventing input errors that may appear when uploading to .
  • An object of the present invention is to provide a system for efficiently tracking and monitoring radioactive waste generated from radioactive isotope work or a nuclear power plant, and for managing its disposal. Therefore, the present invention has applicability to the radiation industry and the nuclear power generation industry.

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Abstract

본 발명에 따른 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템은 고유번호 별로 방사성폐기물에 대한 정보를 저장하는 데이터베이스를 관리하고, 고유번호에 대한 방사성폐기물 정보를 인터넷망을 통하여 송수신하는 관리서버 및 방사선검출기, 태그리더기, 무선통신모듈, 디스플레이부 및 입력부를 구비하며, 방사성폐기물의 태그를 읽고 태그에 포함된 고유번호와 해당 고유번호에 대한 방사성폐기물 정보 및 사용자 아이디를 웹 인터페이스를 통하여 송수신하는 단말기를 포함하며, 해당 고유번호의 방사성폐기물 정보에 대하여 상기 단말기와 데이터 교환을 하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 방사성폐기물 테이터 정합성 확인이 용이하고 대상 방사성폐기물의 식별 오인을 방지하는 효과가 있다.

Description

방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템
본 발명은 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 방사성폐기물을 발생지부터 최종 처분장에 이르기까지 필요한 데이터를 측정 및 기록 관리하고, 작업자 및 검사자가 용이하게 추적 검사하고 투명하게 처분 관리할 수 있도록 하는 시스템에 관한 것이다.
원자력 발전소, 방사선 또는 방사성 물질 사용 시설 등을 운영하면 방사성 폐기물이 발생될 수 있다. 이러한 방사성폐기물 중 규정된 방사능 농도 이상의 중저준위 방사성폐기물은 법규에 따라 포장되고 운반되어 방사성폐기물 처분장에 안전하게 처분되어야 한다. 특히, 최근 원자력발전소의 해체가 예정되어 있는 상황에서는 비교적 단기간 내에 다량의 방사성폐기물 발생이 예상되고 있어, 이들 방사성폐기물이 발생되는 시점으로부터 최종적으로 처분되는 단계까지의 전체 과정에서 방사성폐기물이 법규에 따라 투명하고 명확하게 관리되고, 추적 관리가 입증되어야 할 공공적 필요성이 크게 대두되었다.
방사성폐기물이 발생되면 발생지에서 방사성폐기물은 드럼 등과 같은 포장용기에 포장되어 포장물이 되고, 여기에 고유번호가 부여되어 기본적으로 포장물 단위로 관리된다. 도1에 개념적으로 도시된 바와 같이 방사성폐기물 처분 관리는 발생지 단계 관리, 운반 단계 관리, 처분장 단계 관리로 구분될 수 있다.
발생지에서는 포장용기에 고유번호를 부여하고 방사성폐기물을 포장용기에 포장하는 과정에서 필요한 사진을 촬영하여 포장 작업 상태를 기록하고, 표면선량률, 중량 등 기타 필요한 측정을 수행하여 기록하는 자체 검사를 수행하며, 검사자가 처분 적합성에 대한 예비검사를 수행한다.
포장물은 운송에 적합하도록 제작된 운반용기에 장입되어 트럭이나 선박 등의 운송수단에 의하여 처분장까지 운송되며, 처분장에 도착되면 검사자가 방사성폐기물의 처분 적합성에 대한 상세한 인수검사를 수행한다. 이후 규제기관에 의하여 처분검사가 수행된다. 방사성폐기물에 대한 처분확정을 받으면 영구처분에 적합하게 제작된 처분용기에 포장물을 장입하여 사일로에 영구 정치하게 된다.
이러한 전 과정에서 발생지에서 작성된 포장물별 방사성폐기물 정보에 근거하여 이후에도 일관성 있게 유지되는지 물리적 동일성을 확인 추적하고, 최종적으로 처분장 처분에 적합한 상태인지를 판단하는 작업이 수반되어, 기본적으로 발생지에서 생성한 고유번호와 방사성폐기물 정보는 이후 최종적으로 처분장에 처분된 이후에도 반영구적으로 유지 관리된다.
종래에는 기본적으로 포장물 별로 방사성폐기물의 정보를 관리하여 왔지만, 단계별 관계자의 작업에 연계성이 긴밀하지 않고, 방사성폐기물 정보 기록 및 데이터 입력 관리를 주로 수기 작업에 의존하였고, 데이터 정합성 확인도 육안 확인에 의존하였으므로, 그 과정에서 인적오류가 발생될 가능성이 상존하였다.
본 발명은 방사성폐기물을 발생지부터 최종 처분장에 이르기까지 필요한 데이터를 정확하고 편리하게 측정 및 기록 관리하고, 작업자, 관리자 및 검사자가 용이하게 추적 검사하고 투명하게 처분 관리할 수 있는 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템은 고유번호 별로 방사성폐기물에 대한 정보를 저장하는 데이터베이스를 관리하고, 고유번호에 대한 방사성폐기물 정보를 인터넷망을 통하여 송수신하는 관리서버 및 방사선검출기, 태그리더기, 무선통신모듈, 디스플레이부 및 입력부를 구비하며, 방사성폐기물의 태그를 읽고 태그에 포함된 고유번호와 해당 고유번호에 대한 방사성폐기물 정보 및 사용자 아이디를 웹 인터페이스를 통하여 송수신하는 단말기를 포함하며, 방사성폐기물 정보는 적어도 선량률 및 측정일자를 포함하며, 관리서버는 수신되는 방사성폐기물의 고유번호가 미리 정해진 규칙에 부합하고 사용자 아이디가 등록된 아이디인 경우, 해당 고유번호의 방사성폐기물 정보에 대하여 상기 단말기와 데이터 교환을 인가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템은 단말기가 업로드 메뉴를 선택할 경우, 태그의 고유번호가 읽혀진 후 측정된 선량률과 날짜를 관리서버 데이터베이스에 해당 고유번호의 선량률 및 측정일자로 입력하도록 관리서버에 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템은 단말기가 비교 메뉴를 선택할 경우, 고유번호에 해당되는 방사성폐기물에 대하여 단말기가 측정한 선량률과 관리서버 데이터베이스에 저장된 선량률을 비교하여 허용 범위 이내인지 여부를 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템은 단말기에서 비교 메뉴를 선택할 경우, 관리서버가 고유번호에 해당되는 방사성폐기물에 대하여 데이터베이스에 저장된 선량률의 보정선량률을 단말기에 송신하여 비교하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템은 방사성폐기물 정보에 위치 정보가 더 포함되며, 단말기는 위치센서를 포함하며, 단말기가 비교 메뉴를 선택할 경우, 태그가 읽혀진 위치와 관리서버 데이터베이스에 저장된 태그의 고유번호에 해당되는 위치를 비교하여 방사성폐기물의 이동 여부 또는 일정에 따른 계획된 위치에 합치하는지 여부를 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템은 단말기가 업로드 메뉴를 선택할 경우, 태그의 고유번호가 읽혀진 후 태그 위치 및 날짜를 관리서버 데이터베이스에 해당 고유번호에 위치 및 위치 생성일자로 업로드 하도록 관리서버에 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템은 방사성폐기물 정보에 운반용기번호 또는 처분용기번호, 운반용기 장입이미지 또는 처분용기 장입이미지가 더 포함되며, 단말기는 카메라 모듈을 포함하며, 단말기가 이미지 업로드 메뉴를 선택할 경우, 태그 고유번호가 읽혀진 후 촬영된 용기장입 이미지를 관리서버 데이터베이스의 해당 고유번호에 대하여 용기장입 이미지로 업로드 하도록 관리서버에 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템은 관리서버가 태그 고유번호와 용기장입 이미지를 수신한 경우, 운반용기번호 또는 처분용기번호를 공유하는 모든 고유번호에 대하여 당해 운반용기 또는 처분용기 장입이미지를 데이터베이스에 복사하여 분산 저장하고, 단말기가 비교 메뉴를 선택할 경우, 업로드 된 장입이미지가 이미 존재하는 경우에 양 이미지의 일치성 여부를 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템은 폐기물 정보 검색의 정확성, 편리성 및 신속성이 증대되면서, 정보 보안성이 강화되는 효과를 갖는다.
본 발명은 수기 작업을 배제함으로써 방사성폐기물 정보의 정확성과 작업의 편리성을 제고하는 효과가 있다.
본 발명은 방사성폐기물 테이터 정합성 확인이 용이하고 대상 방사성폐기물의 식별 오인을 방지하는 효과가 있다. 또한 서면을 통한 육안 확인을 배제함으로써 방사성폐기물 정보의 정확성과 판단의 신뢰성을 제고하는 효과가 있다.
본 발명은 데이터 정합성 허용 범위가 과도하게 넓게 허용되는 것을 방지함으로써, 방사성폐기물 추적 관리의 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 방사성폐기물의 위치 추적을 용이하게 하며, 방사성폐기물 운반 스케줄 준수 여부를 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 방사성폐기물의 선량률과 함께 위치 추적 이력을 병행 관리할 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명은 방사성폐기물의 장입 배치 오류 여부를 용이하게 탐지할 수 있도록 하고, 장입이미지 입력 오류를 방지하는 효과를 갖는다.
도1은 방사성폐기물 처분 관리를 단계별로 설명하는 개념도이다.
도2는 본 발명에 따른 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템의 구성을 나타내는 블록다이어그램이다.
도3은 본 발명에 따른 단말기의 구성을 나타내는 블록다이어그램이다.
도4는 본 발명을 설명하기 위하여 장입이미지를 예시한 참고도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 구체적인 실시예가 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다양한 형태로 변형하여 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지는 않는다. 본 발명에 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 간략화 되었으며, 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다.
본 발명에 따른 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템은 도2에 도시된 바와 같이, 방사성폐기물 정보를 데이터베이스(110)에 저장 및 관리하고, 방사성폐기물 정보를 인터넷망을 통하여 송수신하는 관리서버(100)와 방사성폐기물의 태그(310)를 읽고 태그에 기록된 포장물 고유번호와 해당 고유번호에 대한 방사성폐기물 정보 및 사용자 아이디를 웹 인터페이스를 통하여 전송하는 단말기(200)를 포함하여 구성된다. 단말기(200)는 도2에 도시된 바와 같이 통상적으로 복수개가 운영될 수 있다. 도2에서 점선은 무선통신에 의한 통신망 연결(connectivity)을 나타낸다. 단말기(200)는 도3에 도시된 바와 같이 방사선검출기(Radiation Detector, 210), 태그 리더기(Tag Reader, 220), 마이크로프로세서(MPU, 230), 디스플레이부(Display, 240) 및 무선통신모듈(WDCM, Wireless Data Communication Module, 250)을 구비한다. 디스플레이부(240)는 터치스크린 형태의 입력부(Input Module, 241)와 통합될 수 있다. 방사선검출기로는 방사선량률 또는 방사능 측정이 가능한 NAI(Tl), GM, CZT 프로브 등이 사용될 수 있다.
방사성폐기물은 드럼과 같은 포장용기(300)에 포장되어 기본적으로 포장물 단위로 정보가 추적 관리된다. 포장용기(300)에는 고유번호가 기록된 태그(310)가 부착된다. 본 명세서에서 태그는 바코드 또는 RFID 전자 태그를 포함하여 지칭된다. 태그(310)는 사전에 정해진 규칙에 맞추어 제작되며, 방사성폐기물 포장물이 새롭게 생성될 때에 포장물 표면의 규정된 위치에 부착된다. 방사성폐기물 정보를 저장하는 데이터베이스(110)에는 각 고유번호에 대하여 표면선량률(dose rate) 및 측정일자가 필수적으로 기록 관리된다. 그러므로 단말기(200)는 방사선검출기를 갖추고 날짜 자동 발생 기능을 구비하는 것이 바람직하다. 표면선량률은 용기의 전후 좌우 상중하 복수의 개소에서 측정될 수 있다. 이외에도 방사성폐기물 정보로서 생성일자, 용기 종류 내용물 종류, 중량, 유리수, 킬레이트제 함유량, 채움률, 압축강도, 내용물 재질 및 형태, 방사능, 총방사능량, 표면오염도, 1-미터 선량률, 핵종별 농도, 채움률에 따른 단면 이미지, 용기 외관 이미지, 표지부 이미지 등이 기록 관리될 수 있다. 본 명세서에서 선량률이라 함은 표면선량률 및 1-미터 선량률 등을 포괄적으로 지칭한다.
단말기(200)는 복수개가 운영될 수 있으며, 사용자는 사전에 인가된 사용자 아이디를 입력하고 포장물의 태그(310)를 읽어서 관리서버(100)에 접속할 수 있다. 관리서버(100)의 중앙처리부(CPU, 120)는 고유번호에 대한 적합성 판정 기능과 사용자 관리 기능을 가지며, 수신되는 방사성폐기물의 고유번호가 미리 정해진 규칙에 부합하고 사용자 아이디가 등록된 아이디인 경우, 해당 고유번호의 방사성폐기물 정보에 대하여 해당 단말기와 데이터 교환을 인가하게 된다. 사용자는 현장 작업자, 관리자, 검사자, 또는 규제원 등으로 구분될 수 있다.
데이터 교환은 고유번호 별로 관리서버(100)로부터 단말기(200)로 데이터를 내려 받거나, 단말기(200)로부터 관리서버(100)로 데이터를 업로드 되는 것을 지칭한다. 인터넷 연결(internet connectivity)은 통상적으로 와이파이(WiFi) 또는 무선전화망(Cellular)이 사용되고, 웹 인터페이스(web interface)는 http 또는 웹브라우저, 또는 기타 상용 접속솔루션이 사용될 수 있다.
그러므로 본 발명은 태그 기반으로 방사성폐기물 정보에 접근하므로 폐기물 정보 검색의 정확성, 편리성 및 신속성이 증대되고, 정보 접근 인원의 보안 관리가 가능하므로 정보 보안성이 강화되는 효과가 있다.
단말기(200)에서 업로드 메뉴를 선택할 경우, 태그의 고유번호가 읽혀진 후 측정된 선량률 및 날짜 등을 데이터베이스(110)에 해당 고유번호의 선량률 및 측정일자 등의 방사성폐기물 정보로 입력하도록 관리서버(100)에 송신한다.
그러므로 본 발명은 인가된 현장 작업자가 현장에서 단말기(200)를 통하여 방사성폐기물에 대하여 계측하고 확인한 데이터를 데이터베이스(110)에 자동으로 기록할 수 있게 하여 수기 작업을 배제함으로써 방사성폐기물 정보의 정확성과 작업의 편리성을 제고하는 효과가 있다.
단말기(200)에서 비교 메뉴를 선택할 경우, 마이크로프로세서(230)는 고유번호에 해당되는 방사성폐기물에 대하여 단말기(200)로 측정한 선량률과 관리서버 데이터베이스(110)에 저장된 선량률을 비교하여 허용 범위 이내 인지 여부를 표시할 수 있다. 허용 범위는 사용자로 하여금 해당 방사성폐기물의 정보 신뢰성을 검증하고 대상 방사성폐기물의 식별이 제대로 이루어졌는지에 대한 확신을 줄 수 있는 한편, 만일 허용 범위가 벗어난 경우에는 필요한 추가 조사 및 분석을 수행하는 기준을 제공한다.
그러므로 검사자는 단말기(200)를 사용하여 방사성폐기물에 대한 현장 검사 결과를 데이터베이스(110)에 기록된 데이터와 직접 비교하여 테이터 정합성 확인이 용이하고 대상 방사성폐기물의 식별 오인을 방지하는 효과가 있다. 또한 서면을 통한 육안 확인을 배제함으로써 방사성폐기물 정보의 정확성과 판단의 신뢰성을 제고하는 효과가 있다.
선량률 허용범위는 기 저장된 값과 현재 측정값을 단순 비교하는 기준으로 설정된 상대 오차가 적용될 수 있으며, 관리서버(100)에 의하여 저장 관리될 수 있다.
그러나 방사성폐기물은 핵붕괴(nuclear decay)에 의하여 시간이 경과됨에 따라 방사능 강도가 감소되므로 그에 따라 선량률도 낮아지게 된다. 그러므로 방사성폐기물에 측정되는 선량률은 측정일자 별로 기록하여 시간에 따른 이력 관리의 필요성이 있다.
관리서버(100)는 단말기(200)에서 비교 메뉴를 선택할 경우, 고유번호에 해당되는 방사성폐기물에 대하여 데이터베이스(110)에 저장된 선량률의 보정선량률을 단말기(200)에 송신하여 비교하도록 할 수 있다.
비교하려는 과거 선량률의 측정일자와 현재 측정일 사이에 기간적으로 차이가 있는 경우에는 방사성폐기물의 핵붕괴 효과가 고려되는 것이 바람직하다. 방사성폐기물에 포함되어 있는 핵종농도는 통상적으로 단위 질량당 방사능으로서 Bq/g로 표시된다. 선량률 보정은 방사성폐기물에 포함된 각 핵종의 방사능에 대하여 반감기를 개별적으로 보정하여 선량률로 환산하는 방법이 사용될 수 있으나, 데이터 관리상의 편의성을 위하여 방사성폐기물에 대하여 등가 반감기를 적용하여 보정할 수도 있다. 예를 들어, 방사성폐기물의 내용물 구성에서 핵종 i의 반감기를 Ti, 단위 질량당 선량 기여비를 wi라 하면, 해당 방사성폐기물의 등가 반감기(Teq)는 다음 수식과 같이 계산될 수 있다.
Figure PCTKR2021017191-appb-I000001
측정 시점으로부터 경과시간이 ΔT라고 할 때, 원시선량률(Do)에 대해서 핵붕괴를 고려한 보정선량률(Dcomp)은 다음과 같은 관계를 갖는다.
Figure PCTKR2021017191-appb-I000002
따라서 단말기(200)에서 비교 메뉴 선택시 원시선량률 대신 위와 같이 산정된 보정선량률을 측정된 선량률과 비교함으로써 좀 더 좁은 엄격한(tight) 허용범위를 설정하여 운영할 수 있다. 예를 들어, 단순 허용 상대 오차가 150%일 때, 이중 시간 경과에 따른 자연 붕괴에 의한 오차가 30%가 산입되어 있고, 계측기 오차나 취급 방법 및 측정 위치 등 기타 요인에 의한 허용오차를 20%로 고려하여 전체 허용범위가 설계되어 있다고 가정한다면, 자연 붕괴에 의한 오차를 분리하여 보정선량률을 사용한다면 허용상대 오차를 120%로 설정할 수 있게 된다. 이러한 방법은 특히 측정일로부터 경과 시간이 비교적 짧아 자연 붕괴에 의한 오차가 거의 없는 경우 허용 범위가 과도하게 넓게 허용되는 것을 방지함으로써, 방사성폐기물 추적 관리의 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 방사성폐기물 정보는 위치 정보를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 단말기는 위치센서(260)를 포함하여, 단말기의 위치를 측정할 수 있다. 위치센서(260)는 GPS 모듈과 UWB(Ultra Wideband)태그 및 IMU(Inertia Measurement Unit) 센서 등을 복합적으로 구성할 수 있다. 옥외인 경우 GPS가 사용되고 옥내인 경우 UWB 또는 IMU가 적용될 수 있으며, 옥내인 경우 현장에 위치가 알려진 앵커(anchor) 설치 또는 기준점(reference point) 설치 등이 요구된다.
단말기(200)에서 비교 메뉴를 선택할 경우, 마이크로프로세서(230)는 태그(310)가 읽혀진 위치와 관리서버 데이터베이스(110)에 저장된 태그의 고유번호에 해당되는 위치를 비교하여 해당 방사성폐기물의 이동 여부 또는 스케줄에 따라 계획된 위치에 합치하는지 여부를 표시할 수 있다. 위치 비교는 좌표상 이격 거리 또는 스케줄상의 위치로부터의 이격 반경에 대한 권고치를 관리서버(100)에 의하여 저장 관리할 수 있다. 이러한 특성은 방사성폐기물의 위치 추적을 용이하게 하며, 방사성폐기물 운반 스케줄 준수 여부를 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
단말기(200)는 업로드 메뉴를 선택할 경우, 태그의 고유번호가 읽혀진 후 태그의 위치 및 날짜를 관리서버 데이터베이스(110)에 해당 고유번호에 위치 및 위치 생성일자로 업로드 하도록 관리서버(110)에 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다. 본 발명의 이러한 특징은 방사성폐기물의 선량률과 함께 위치 추적 이력을 병행 관리할 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명에서 방사성폐기물 정보는 운반용기번호 또는 처분용기번호, 운반용기 장입이미지 또는 처분용기 장입이미지를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우 단말기(200)는 카메라 모듈(270)을 더 포함할 수 있으며, 단말기(200)가 이미지 업로드 메뉴를 선택할 경우, 태그 고유번호가 읽혀진 후 촬영된 용기장입 이미지를 관리서버 데이터베이스의 해당 고유번호에 대하여 용기장입 이미지로 업로드 하도록 관리서버(100)에 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다. 장입 이미지는 운반용기 또는 처분용기의 뚜껑을 닫기 전에 드럼 상면의 포장물 표지부와 운반용기 또는 처분용기의 표지부가 나타나도록 촬영하여 운반용기 또는 처분용기의 포장물 장입 배치를 시각적으로 확인 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 도4는 처분용기 장입이미지를 참고적으로 도시한다. 이 외에도 방사성폐기물 정보는 채움률에 따른 이미지 및 폐기물 표지부 촬영 이미지 등을 포함할 수 있다.
관리서버(100)에서 태그 고유번호와 용기장입 이미지가 수신된 경우, 관리서버(100)는 운반용기번호 또는 처분용기번호를 공유하는 모든 고유번호에 대하여 당해 운반용기 또는 처분용기 장입이미지를 데이터베이스에 복사하여 분산 저장하고, 단말기(200)는 비교 메뉴를 선택할 경우, 업로드 된 장입이미지가 이미 존재하는 경우에 양 이미지의 일치성 여부를 비교 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다. 일치성 여부는 이미지 파일의 고유번호에 의하여 판단될 수 있으며, 또는 육안 비교가 가능하도록 나란히 대비시킬 수 있다. 본 발명의 이러한 특징은 각 방사성폐기물의 고유번호에 대하여 동일한 용기에 함께 장입된 포장물 전체를 직관적으로 파악하여 장입 배치 오류 여부를 용이하게 탐지할 수 있도록 하고, 장입이미지를 크로스 체크할 수 있도록 하여 개별적으로 업로드 할 때 나타날 수 있는 입력 오류를 방지하는 효과를 갖는다.
본 발명은 방사성 동위원소 작업이나 원자력 발전소로부터 발생되는 방사성폐기물을 효율적으로 추적 감시하고, 처분 관리를 수행하기 위한 시스템을 제공하기 위한 것이다. 그러므로 본 발명은 방사선 산업과 원자력 발전 분야 산업에 이용 가능성이 있다.

Claims (5)

  1. 고유번호 별로 방사성폐기물에 대한 정보를 저장하는 데이터베이스를 관리하고, 고유번호에 대한 방사성폐기물 정보를 인터넷망을 통하여 송수신하는 관리서버; 및
    방사선검출기, 태그리더기, 무선통신모듈, 디스플레이부 및 입력부를 구비하며, 방사성폐기물의 태그를 읽고 태그에 포함된 고유번호와 해당 고유번호에 대한 방사성폐기물 정보 및 사용자 아이디를 웹 인터페이스를 통하여 송수신하며, 업로드 메뉴가 선택될 경우, 태그의 고유번호가 읽혀진 후 측정된 선량률과 날짜를 관리서버 데이터베이스에 해당 고유번호의 선량률 및 측정일자로 입력하도록 관리서버에 송신하는 단말기;를 포함하며,
    상기 방사성폐기물 정보는 적어도 선량률 및 측정일자를 포함하며,
    상기 관리서버는 수신되는 방사성폐기물의 고유번호가 미리 정해진 규칙에 부합하고 사용자 아이디가 등록된 아이디인 경우, 해당 고유번호의 방사성폐기물 정보에 대하여 상기 단말기와 데이터 교환을 인가하는 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    단말기에서 비교 메뉴가 선택될 경우, 상기 관리서버는 고유번호에 해당되는 방사성폐기물에 대하여 데이터베이스에 저장된 선량률의 보정선량률을 단말기에 송신하며,
    상기 단말기는 단말기가 측정한 선량률과 관리서버로부터 수신된 선량률을 비교하여 허용 범위 이내인지 여부를 표시하는 것을 특징으로 하는 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    방사성폐기물 정보에 위치 정보가 더 포함되며,
    단말기는 위치센서를 포함하며, 업로드 메뉴가 선택될 경우, 태그의 고유번호가 읽혀진 후 태그 위치 및 날짜를 관리서버 데이터베이스에 해당 고유번호에 위치 및 위치 생성일자로 업로드 하도록 관리서버에 송신하며,
    단말기에서 비교 메뉴가 선택될 경우, 태그가 읽혀진 위치와 관리서버 데이터베이스에 저장된 태그의 고유번호에 해당되는 위치를 비교하여 방사성폐기물의 이동 여부 또는 일정에 따른 계획된 위치에 합치하는지 여부를 표시하는 것을 특징으로 하는 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    방사성폐기물 정보에 운반용기번호 또는 처분용기번호, 운반용기 장입이미지 또는 처분용기 장입이미지가 더 포함되며,
    상기 단말기는 카메라 모듈을 포함하며, 이미지 업로드 메뉴를 선택할 경우, 태그 고유번호가 읽혀진 후 촬영된 용기장입 이미지를 관리서버 데이터베이스의 해당 고유번호에 대하여 용기장입 이미지로 업로드 하도록 관리서버에 송신하는 것을 특징으로 하는 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    관리서버는 태그 고유번호와 용기장입 이미지가 수신된 경우, 운반용기번호 또는 처분용기번호를 공유하는 모든 고유번호에 대하여 당해 운반용기 또는 처분용기 장입이미지를 데이터베이스에 복사하여 분산 저장하고, 상기 단말기는 비교 메뉴가 선택될 경우, 업로드 된 장입이미지가 이미 존재하는 경우에 양 이미지의 일치성 여부를 표시하는 것을 특징으로 하는 방사성폐기물 추적 검사 및 처분 관리 시스템.
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