• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1535-1541
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• 2019

방사선 사고 지역 및 제염이 필요한 지역에서의 안전하고 신속한 제염작업을 진행하기 위해서는 방사선 오염원에 대한 다양한 정보 획득이 필요하다. 특히 방사선원의 정확한 위치와 분포 정보의 파악은 신속한 후속 조치 및 오염원 제거를 위해 반드시 필요하며, 작업자의 방사선 피폭을 최소화할 수 있다. 방사선원의 위치와 분포 정보를 획득하기 위해서는 방사선 분포 탐지 장치를 사용한다. 방사선 분포 탐지 장치의 경우 일반적으로 탐지 센서 부가 단일 센서로 구성되며, 단일 센서의 물리적 한계로 인해 탐지 범위가 제한되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 방사선 오염 분포 영상화 장치에 사용되는 단일 센서의 탐지 감도 제어를 위하여 보정 검출기를 적용하였으며, 이를 통해 제한적이었던 선량률 탐지 범위를 향상하였다. 또한 감마선 조사 시험을 통해 방사선 분포 탐지 범위의 개선을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.433-435
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• 2005

광변환 물질을 사용하여 X-선이나 감마방사선을 가시광으로 변환한 다음 CCD 카메라를 통하여 광량을 측정하면 방사선의 양을 간접적으로 측정할 수 있다. 본 연구에서는 CCD형 비상대용 로봇용 고속 삼차원 방사선 위치 탐지장치에서 방사선 위치 센싱의 핵심 역할을 수행하는 CCD 방사선 탐지부를 간접 방사선 측정 방법을 응용하여 고안하고 구현한 다음 이에 대한 방사선 특성시험을 수행하였다. 시험 결과로 부터 구현한 CCD형 방사선 센서가 방사선 위치 및 선량 탐지장치로 활용 가능성이 충분함 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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• pp.121-123
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• 2007

광변환 물질을 사용하여 X-선이나 감마방사선을 가시 광으로 변환한 다음 CCD 카메라를 통하여 광량을 측정하면 방사선의 양을 간접적으로 측정할 수 있다. 본 연구에서는 CCD형 비상대응 로봇용 고속 삼차원 방사선 위치 탐지장치에서 방사선 위치 센싱의 핵심 역할을 수행하는 CCD 방사선 탐지부를 간접 방사선 측정 방법을 응용하여 고안하고 구현한 다음 이에 대한 방사선 특성시험 및 거리측정을 수행하였다. 시험 결과로부터 구현한 CCD형 방사선 센서가 방사선 위치 및 선량 탐지장치로 활용 가능성이 충분함 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1519-1527
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• 2020

일반적인 방사선 측정장치는 방사능 오염원에 대한 선량률을 측정하는 공간 선량률 탐지 장치와 방사능 오염정보에 대한 2차원 또는 3차원 영상화 장치의 형태로 개발되었다. 이러한 방사선 계측 기법은 각각의 장단점을 가지고 있으나 방사능 사고 지역에서 인명피해를 최소화하며, 빠른 제염을 위해서는 두 가지 탐지 장치의 장점이 모두 필요하다. 방사능 오염원으로부터 방사능 피해를 최소화하기 위해서는 방출되는 방사선에 대한 선량률 뿐만 아니라 어디에서 방출되고 있는지를 빠르게 확인해야 하기 때문이다. 본 논문에서는 방사능 오염원 탐지를 위한 검출 센서와 회전체, 방향성을 갖는 콜리메이터를 이용하여 방사능 오염원에 대한 선량률 및 방향 정보를 실시간으로 측정 할 수 있는 기법을 고안하였다. 회전형 기반의 방사능 탐지 장치는 탐지 센서를 둘러싼 회전체가 회전하며 개구부와 일치할 때 획득되는 방사능 정보와 회전체의 위치정보를 통해 선량률과 방향을 확인할 수 있도록 구성하였으며, 다수개의 홀을 통해 수직, 수평 방향에 대한 측정 기법을 제안하였다. 탐지 결과 수평 방향에서의 탐지 시 방향 정보에 대한 측정오차는 1% 미만으로 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.324-326
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• 2006

CCD형 영상소자는 방사선 피폭 시 표면과 격자내부에 모두 손상을 받게 되며, 감마방사선이나 X선과 같은 고에너지의 이온화 방사선에 노출될 경우 격자 실리콘 내부에 전자-전공쌍(Electron-hole pair, EHP)이 발생된다. 이러한 EHP는 CCD의 순간 출력 광전류로 변환되어 백색 화소 형태의 영상잡음으로 가시화되며, 이 화소 수는 피폭 방사선량에 비례하여 증가하는 특성을 지니고 있다. 따라서 출력 영상정보를 분석하면 조사된 방사선의 양과 특성을 측정할 수 있다. 본 연구에서는 CCD를 이용하여 가상의 방사능 물질 누출 공간에서 방사선원의 방향과 거리정보를 고속으로 탐지하기 위한 장치와 고속 측정 알고리즘을 구현하고 실제 방사선장에서 실증시험을 수행하였다. 방사선 탐지기는 콘형 납 콜리메이터(Collimator)와 가시광 변환용 신틸레이터(CsITl) 및 차폐체로 구성된 센서부와 제어 및 방사광 신호처리를 수행하는 PC부로 구성된다. 감마방사선($^{60}Co$) 방사선장 실증시험에서 방사선원간 거리 83cm에서 측정된 거리 탐지는 5.3%의 오차로 확인되었다. 이 방사선 탐지기는 임의의 고방사선 누출사고에 대한 초기대응 작업을 수행하기 위한 무인 이동로봇용 방사선 탐지기로 활용이 가능하다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.1103-1105
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• 2015

원전이나 방사선 관련시설에서의 사고발생 또는 노후원전 해체시 누출된 방사능은 조기에 탐지 및 제거해야 대형사고를 방지할 수 있다. 본 논문에서는 방사선원의 빠르고 효율적인 제염작업을 위해 방사선원에 대한 거리, 방향 및 선량정보를 제공할 수 있는 단센서 기반의 스테레오감마선 탐지장치를 구현하였고, 탐지장치의 고속탐지를 위한 알고리즘개발을 수행하였다. 선원에 대한 거리정보를 획득하기 위한 스테레오 구조를 위해 2대의 탐지장치가 필요하지만 장치의 운용을 위하여 단센서 기반의 경량화된 탐지장치를 고안하였고, 스테레오 영상 획득시 탐지시간을 최소화 하기 위하여 관심영역을 추출한 후 해당 영역에 대한 스캔을 통해 탐지 선원에 대한 거리산출 및 영상분포출력을 나타내도록 하였다. 스테레오 획득 시 탐지시간을 기준으로 적용된 알고리즘의 탐지시간은 최대 35%의 시간단축결과를 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.1031-1033
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• 2013

후쿠시마와 같은 방사선 누출 사고 시 방사선원의 위치를 찾는 일은 방사선 방호 뿐만 아니라 원전 사고의 조속하고 안전한 처리를 위해서도 중요하다. 방사선원의 3차원 위치 탐지는 기존에 방사선 탐지기의 2차원적 방사선 위치 탐지기능에 방사선원의 거리정보까지 추가 제공할 수 있어 방사선 오염원의 제거 및 제염작업에 결정적 역할을 할 수 있다. 본 연구에서는 반도체 센서에 기반한 듀얼(Dual) 방사선 탐지기를 이용한 방사선원 3차원 가시장치 개발 연구의 일환으로 방사선 센서부의 효율적 차폐체 구조설계에 관한 결과를 논하였다. 고하중의 텅스텐 또는 납 차폐체를 MCNP기반으로 최적구조로 설계함으로써 경량의 고효율 방사선원 위치탐지기 구현을 시도하였고, 이를 위해 차폐체의 구조와 두께, 그리고 콜리메이터에 형상의 다양한 변수모델에 대한 방사선 차폐시뮬레이션을 수행하였다. 본 연구의 결과는 향후 실리콘 센서기반의 소형 경량의 3차원 방사선원 탐지 및 가시화 연구에 활용될 예정이다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.714-715
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• 2017

일본 후쿠시마 원전 사고로 해양에 많은 방사능이 누출되면서 해양 방사선 탐지에 대한 많은 관심이 고조되었다. 본 논문에서는 해양에서 방사선 탐지를 위한 MCNP 시뮬레이션을 하였다. 공기중과 달리 해양환경은 수심, 온도, 압력, 염분 등으로부터 센서의 안정성을 확보해야한다. 또한, 해양환경에서는 방사선이 많이 차폐된다. 따라서 방사선 차폐율이 낮은 하우징을 선택하는 것이 목적이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1562-1565
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• 2002

속중성자 피폭 시 실리콘 다이오드 내부에서 발생되는 변위 손상을 이용한 속중성자 탐지용 PIN 다이오드를 개발하고 중성자장에서 특성변화 및 감도 실험을 통하여 성능을 검증하였다. 시뮬레이션과 다양한 구조로 제작된 소자에 대한 방사선 실험을 거쳐 집합체 형태와 개별 PIN 다이오드를 제작한 다음 중성자 반응 특성과 감도 분석을 위한 중성자 방사선 실험을 수행하였다. 여러 개의 PIN 다이오드 샘플에 대한 중성자 특성변화를 실시간으로 측정하기 위해 디지털 정전류 구동 방식의 온라인 전자적 선량계 모듈을 제작하여 사용한 실험의 결과. 본 연구에서 개발한 PIN 다이오드 소자는 중성자 방사선에 대하여 우수한 감도 특성을 갖는다는 것과 입사 중성자에 대한 방향 의존성이 거의 없다는 사실을 알 수 있었다. 그리고 이어 수행된 300여 시간의 열화실험을 통하여 본 연구에서 제작된 PIN 다이오드 소자는 중성자 탐지소자로서의 사용 가능성이 충분함을 확인할 수 있었다.