• 제목/요약/키워드: 감마선 영상

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감마선 탐지장치의 감마선 영상화 및 운용 알고리즘 개발 (The development of th gamma-ray imaging and operation algorithm for the gamma-ray detection system)

  • 송근영;황영관;이남호;육영호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.942-943
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    • 2016
  • 스테레오 감마선 탐지장치는 감마선을 신호를 측정하여 위치값을 통한 2차원의 감마선 영상을 생성 한후, 가시광영상과 중첩하여 실제 공간상의 감마선 분포를 나타낸다. 스테레오 감마선 탐지장치는 감마선 탐지센서를 포함하는 탐지부와 감마선 신호를 검출하는 신호측정부 그리고 탐지부의 위치를 제어하기 위한 모션제어부로 구성된다. 본 논문에서는 개별적으로 구성된 각각의 모듈을 효율적으로 운용하기 위한 시스템 운용 알고리즘을 개발하였고, 이를 통해 감마선 조사시험장에서 감마선에 대한 영상화 및 분포정보 출력을 확인하였다.

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스테레오 기반 감마선원 탐지 및 가시화에 관한 연구 (Study of the Radioactive Source Detection and the Visualization with the Stereo Radiation Detector)

  • 박강택;이남호;차한주
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.1100-1102
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    • 2015
  • 본 논문에서는 스테레오 기반 감마선원 탐지장치를 통해 감마선원을 포함하는 공간을 래스터 스캔방식으로 스캔하여 가시광영상과 감마선영상을 획득하고, 스테레오 감마선 탐지장치로부터 선원까지의 거리와 방향에 대한 3차원 정보 획득 및 가시화를 수행하였다. 탐지장치의 구성은 감마선원 탐지를 위한 방사선 검출부, 선원탐지를 위해 래스터스캔방식의 스캔을 위한 팬틸트 그리고 가시광영상을 위한 CCD 카메라로 이루어진다. 선원에 대한 공간분포를 측정하기 위해 스테레오 구조의 장치를 구현하였으며 스테레오 영상획득을 위해 CCD 카메라와 감마선 탐지장치는 각각 2대로 구성하였다. 탐지선원에 대한 분포를 나타내기 위해 감마선 탐지 장치와 가시광 카메라에 대한 보정을 수행하였고, 각각의 카메라에 대한 스테레오 보정을 수행한 후 가시광영상과 감마선영상 중첩을 통해 감마선원에 대한 분포를 나타내었다. 좌, 우 분포영상에 대한 정류화처리 후 스테레오 영상에 대한 가시화결과를 도출하였다.

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감마선을 이용한 결함 검출기 개발 (A Development of flaw Detector by use Gamma-ray)

  • 최원희;김선형;조경철
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2002년도 추계학술발표논문집
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    • pp.225-228
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    • 2002
  • 현대 산업이 점차 세분화되고 산업용 반응조, 수조, 송수관 등 시설물이 증가하고 시설물의 관리가 증가함에 따라 본 논문에서는 감마선을 이용한 결합 검출기를 개발하였다. 물질의 투과성이 좋은 감마선의 특성을 이용하여 물체의 결합을 측정을 한다. 감마선이 물체를 투과하여 수집된 데이터를 영상 신호처리를 하여 이미지로 나타냄으로서 측정을 하는 사용자가 물체의 결합의 위치를 쉽게 알 수 있도록 하였으며 측정기기를 소형화하여 이동을 편리하게 하는데 본 논문은 목적을 두고 하드웨어를 제작하였으며, 물체내부의 결함은 영상 신호처리의 시뮬레이션을 통해서 확인하였다.

감마선 선량율 제한조건에 따른 원자력 비상대응로봇의 대응시간 (A Response Time of the Nuclear Emergency Preparedness Robot based on the Gamma Ray Dose-Rate Constraints)

  • 조재완;최영수;김태원;정경민
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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    • pp.807-810
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    • 2014
  • 로봇 시스템의 제어 및 이를 이용한 환경 인식에는 많은 전자 광학 소자들이 사용되고 있다. 로봇 제어회로에 사용되고 있는 Si CMOS 공정의 CPU, ASIC, FPGA 소자는 고 선량의 감마선에 취약하다. 환경정보 수집용으로 로봇에 탑재되는 CMOS/CCD 카메라의 관측영상에는 고선량 감마선으로 인한 speckle (백색잡음, white noise) 들이 나타나며, 이들이 카메라의 관측성능을 저하시킨다. 후쿠시마 원자력발전소 사고와 같이 원자력시설에서 제어불능의 심각한 사고가 발생되면 고선량 감마선이 방출된다. 이러한 고선량 감마선방출은 사람에 의한 사고수습을 불가능하게 하며, 사고 수습을 위해서는 로봇의 활용이 불가피하다. 그러나, 방출되는 고선량 감마선의 세기(선량율)가 지나치게 높을 경우, 로봇 전자회로가 장애를 일으키기 때문에 로봇의 적절한 임무수행이 가능한 감마선 세기에 대한 고려가 필요하다. 본 논문에서는 고선량 감마선 환경하에서의 로봇 탑재 CCD/CMOS 카메라의 관측 성능을 고려하여 100 Gy/h 를 감마선 선량율 제한조건으로 설정한다. 그리고, 재 가동 승인심사를 받기 위해 일본의 원전 운영자들이 제시한 PWR (가압경수로) 원전의 중대사고 대책 적합성 평가문서에 나타난 노심용융개시 시점의 원자로 격납건물내 감마선 선량율 추이 계산결과를 활용하여 로봇의 대응시간을 계산하였다. 문서 (PDF) 에 표현된 감마선 선량율 추이 그래프를 영상 판독하여, 격납건물내 감마선 선량율이 100 Gy/h 제한조건에 도달하는 시간을 계산하였다. 이를 로봇의 대응시간으로 설정한다.

영상처리기반 감마선원 거리탐지 고속화 및 가시화 연구 (The Visualization and the Fast Detection of Gamma Radiation Source using Stereo Image Processing)

  • 황영관;이남호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.2001-2006
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    • 2016
  • 감마선 공간 탐지 장치는 감마선원을 스캔하여 영상화 한 후 스테레오 영상처리기술을 적용하여 탐지선원까지의 거리를 측정한다. 또한 실제 공간의 방사선원에 대한 분포 정보를 제공해 준다. 본 논문에서는 감마선 탐지장치가 3차원 공간상에서 장치로부터 선원을 찾기 위해 스캔하는 탐지 시간을 단축 시킬 수 있도록 감마선 탐지 고속화 알고리즘을 구현하였다. 그리고 감마선 조사 시험장에서 실험을 통해 그 성능을 검증하였다. 탐지시험 결과 고속 탐지를 위한 알고리즘을 적용할 경우 단일선원을 탐지할 경우 좌 우 스테레오 영상 획득 시보다 약 35% 의 탐지 시간을 단축시킬 수 있음을 확인하였다. 또한 사용자에게 방사선 공간분포 정보를 효율적으로 전달하기 위한 감마선원 분포의 입체 가시화를 구현하여 방사선원에 대한 정보를 제공할 수 있도록 하였다.

다종 감마선 공간분포 측정을 위한 고감도 검출센서 및 탐지모듈 개발 (Development of High-Sensitivity Detection Sensor and Module for Spatial Distribution Measurement of Multi Gamma Sources)

  • 황영관;이남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.705-707
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    • 2017
  • 스테레오기반의 공간방사선 탐지장치는 방사선원에 대한 공간분포정보 뿐만 아니라 탐지장치로부터 선원까지의 거리정보를 얻을 수 있어 기존 방사선 영상화 장치보다 선원에 대한 효율적인 정보를 제공한다. 또한 감마선원의 스펙트럼 및 종류에 대한 정보를 고속으로 제공하기 위해서는 감도가 높은 고감도 검출센서가 필요하며 고선량에서의 포화되는 현상을 해소할 수 있는 기법이 필요하다. 본 논문에서는 다종 감마선 공간분포 측정을 위해 고감도 센서를 구성하고, 검출모듈의 기능을 개선하여 고선량에서의 포화상태를 해소함으로써 단일센서로 탐지범위 증대를 위한 연구를 수행하였다. 본 논문의 결과는 향후 스테레오기반의 감마선 탐지장치의 성능개선을 위해 활용될 것이다.

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감마선원의 공간분포 가시화 및 3D모델링을 위한 운용환경 개발 (Development of High-Sensitivity Detection Sensor and Module for Spatial Distribution Measurement of Multi Gamma Sources)

  • 송근영;임지석;최정혁;육영호;황영관;이남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.702-704
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    • 2017
  • 원전 해체 및 사고 시 신속한 제염작업을 위해서는 감마선원에 대한 정확한 정보가 필수적이다. 제거해야할 감마선원의 위치를 보다 효율적으로 나타내기 위하여 실측영상을 기반으로 한 공간영역을 생성하고. 방사선원의 분포를 표현함으로써 보다 신속하게 감마선원의 제염작업을 수행할 수 있다. 기 개발된 감마선 영상화 장치는 감마선원에 대한 탐지 후 가시영상과 중첩하여 2차원 영상만을 제공하고 있지만 선원까지의 거리정보 등은 나타내지 못하고 있다. 본 논문에서는 보다 효율적인 제염작업을 위해 감마선원에 대한 분포정보와 함께 거리값을 기반으로 한 3차원 모델링 결과의 산출하고 사용자가 직접 확인할 수 있는 가시화 및 운용환경 개발에 대하여 연구하였다. 본 논문의 결과는 향후 스테레오기반의 감마선 탐지장치의 성능개선을 위해 활용될 것이다.

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감마선 영상화 장치용 경량 고효율 차폐체 최적설계에 관한 연구 (A study on the optimization of light weight high efficiency shield for gamma-ray imaging detector)

  • 박강택;이남호;황영관
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.773-774
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    • 2016
  • 본 논문에서는 감마선원 영상화를 위한 감마선 탐지장치에 적용할 차폐체의 경량, 소형화 연구를 수행하였다. 선행 연구를 통해 상용 감마선 영상화 장치의 차폐체와 유사한 차폐효율 및 성능을 나타내는 납 기반의 차폐체를 구현하였으며, 본 논문에서는 납 기반의 차폐체보다 경량화, 소형화를 위해 텅스텐기반의 차폐체를 설계하였다. 차폐체 설계를 위해서 MCNP 전산모사를 수행하였으며, 그 결과 17%의 경량화 및 51%의 체적을 줄이는 결과를 얻었다.

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감마선 영상화 장치용 고효율 동작을 위한 차폐체 무게중심 이동 설계에 관한 연구 (A study on shield on the center of gravity moving designed for high efficiency operation for the gamma-ray imaging detector)

  • 박강택;이남호;황영관
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.948-949
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    • 2016
  • 본 논문에서는 감마선원 영상화를 위한 감마선 탐지장치에 적용할 차폐체의 구조 변경에 대한 연구를 수행하였다. 선행 연구를 통해 상용 감마선 영상화 장치의 차폐체와 차폐효율은 유사하지만 경량화 그리고 무게중심을 이동시킨 차폐체를 구현하였다. 본 논문에서는 모션 제어장치의 효율적인 동작을 위해 차폐체를 변경하였다. 차폐체 설계를 위해서 MCNP 전산모사를 수행하였으며, 그 결과 약 15%의 경량화 및 무게중심을 차폐체 중심으로 이동시키는 결과를 얻었다.

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감마선 분포탐지를 위한 조사구 및 차폐체에 관한 연구 (The study of collimator and radiation shield for the detection of the gamma-ray distribution)

  • 황영관;이남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.944-945
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    • 2016
  • 감마선 영상화 장치에서 감마선을 탐지하는 검출부는 선원을 바라보는 Collimator와 Collimator 이외의 방향에서 입사되는 감마선을 차폐하기 위한 차폐체로 구성되며 검출센서는 해당 차폐체 내부에 위치하게 된다. 감마선에 대한 분포는 Collimator의 입사구를 통해 들어오는 신호와 검출부가 바라보는 방향에 대한 정보를 통해 분포를 나타낼 수 있다. 때문에 입사구에서 들어오는 신호 외에는 잡음으로 처리해야 하므로 차폐체의 역할이 중요하다. 본 논문에서는 상용 감마선 탐지장치의 보다 축소된 납 기반의 콜리메이터 및 차폐체에 대하여 구조와 물성을 변경하여 소형, 경량화 된 Collimator 및 차폐체를 제작하였다. 또한 감마선 조사시험시설을 이용하여 감마선 입사구의 측정된 신호값을 기준으로 차폐 효율을 분석하였다. 분석결과 제작된 Collimator 및 차폐체가 영상화 장치구현를 구현하는데 보다 효율적임을 확인하였다.

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