본 연구에서는 PDA 기반의 블루투스를 이용한 무선통신 방사선 측정 장치를 개발하였다. 제안하는 시스템은 방사선 측정 센서로 GM (Geiger-Mueller) 계수관을 이용하는 Vernier사의 Student Radiation Monitor, 데이터 획득을 위한 모듈로는 Vernier사의 LabPro, 데이터의 무선전송을 위하여 Initium사의 최대 30미터까지 블루투스 통신이 가능한 Promi-SD 101, 데이터의 저장과 디스플레이에는 운영체계로 Pocket PC 2003이 내장된 HP사의 5550으로 구성하였다. 방사선측정센서로 GM 계수관을 이용하였으므로 방사선 에너지 측정은 불가능하고 카운트 양과 카운트율을 측정할 수 있다. PC를 이용한 시스템의 자연방사선 계측치와 PDA를 이용한 시스템의 자연방사선 계측치를 비교한 결과, 제안하는 시스템은 자료의 왜곡 없이 송수신이 이루어지고 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 PDA 기반의 블루투스를 이용한 무선통신 방사선 측정 장치를 개발하였다. 제안하는 시스템은 방사선 측정 센서로 GM (Geiger-Mueller) 계수관을 이용하는 Vernier사의 Student Radiation Monitor, 데이터 획득을 위한 모듈로는 Vernier사의 LabPro, 데이터의 무선전송을 위하여 Initium사의 최대 30미터까지 블루투스 통신이 가능한 Promi-SD 101, 데이터의 저장과 디스플레이에는 운영체계로 Pocket PC 2003이 내장된 HP사의 5550으로 구성하였다. 방사선측정센서로 GM 계수관을 이용하였으므로 방사선 에너지 측정은 불가능하고 카운트 양과 카운트율을 측정할 수 있다. PC를 이용한 시스템의 자연방사선 계측치와 PDA를 이용한 시스템의 자연방사선 계측치를 비교한 결과, 제안하는 시스템은 자료의 왜곡 없이 송수신이 이루어지고 있음을 확인하였다.
This study developed a PDA based wireless communication radiation measuring instrument using Bluetooth. The proposed system is composed of Student Radiation Monitor of Vernier using GM (Geiger Mueller) counter tube as a radiation measuring sensor, LabPro of Vernier as a module for data collection, P...
This study developed a PDA based wireless communication radiation measuring instrument using Bluetooth. The proposed system is composed of Student Radiation Monitor of Vernier using GM (Geiger Mueller) counter tube as a radiation measuring sensor, LabPro of Vernier as a module for data collection, Promi SD 101 of Initium, which can make Bluetooth communication up to 30 m, for wireless data transmission, and HP 5550 embedded with Pocket PC 2003 as OS for data storage and display. Because GM counter tube is used as a radiation measuring sensor, the system cannot measure radiation energy but measures count volume and count rate. When the result of natural radiation measuring by the PDA based system was compared with that by a PC based system, it was found that the proposed system transmits and receives data without distortion.
This study developed a PDA based wireless communication radiation measuring instrument using Bluetooth. The proposed system is composed of Student Radiation Monitor of Vernier using GM (Geiger Mueller) counter tube as a radiation measuring sensor, LabPro of Vernier as a module for data collection, Promi SD 101 of Initium, which can make Bluetooth communication up to 30 m, for wireless data transmission, and HP 5550 embedded with Pocket PC 2003 as OS for data storage and display. Because GM counter tube is used as a radiation measuring sensor, the system cannot measure radiation energy but measures count volume and count rate. When the result of natural radiation measuring by the PDA based system was compared with that by a PC based system, it was found that the proposed system transmits and receives data without distortion.
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문제 정의
본 연구에서는 PDA 기반의 블루투스를 이용한 무선통신 방사선 측정 장치를 개발하였다. 이 시스템에서는 방사선측정센서로 GM 계수관을 이용하 였으므로 방사선 에너지 측정은 불가능하고 카운트 양과 카운트율만을 측정할 수 있음을 확인하였다.
제안 방법
제안하는 시스템은 블루투스(Bluetooth) 무선통신을 이용하여 연결한 방사선감지부와 표시부로 구성한다. 평상시는 방사선 피폭 보조선량계로 이용할 수 있도록 하였고, 방사선오염 사고가 발생한 경우에는 감지부를 착용한 제염작업자의 피폭 방선량을 후방의 방사선 안전 관리자가 무선통신을 이용하여 데이터 획득이 되는 표시부에서 확인할 수 있도록 하였다.
제안하는 시스템은 블루투스(Bluetooth) 무선통신을 이용하여 연결한 방사선감지부와 표시부로 구성한다. 평상시는 방사선 피폭 보조선량계로 이용할 수 있도록 하였고, 방사선오염 사고가 발생한 경우에는 감지부를 착용한 제염작업자의 피폭 방선량을 후방의 방사선 안전 관리자가 무선통신을 이용하여 데이터 획득이 되는 표시부에서 확인할 수 있도록 하였다.
대상 데이터
전자공학, 무선통신, 방사선센서 기술 등의 비약적인 발전으로 인하여 언제어디서나 방사선을 측정할 수 있는 기술이 가능해지고 있다. 제안하는 시스템은 방사선 측정 센서로 GM(Geiger-Mueller) 계수관을 이용하는 Vernier사의 Student Radiation Monitor, 데이터 획득을 위한 모듈로는 Vernier사의 LabPro, 데이터의 무선전송을 위하여 Initium사의 최대 30미터까지 블루투스 통신이 가능한 Promi-SD 101, 데이터의 저장과 디스플레이에는 운영체계로 Pocket PC 2003이 내장된 HP사의 5550으로 구성하였다(Fig. 1).
이론/모형
PDA에서의 데이터 저장과 디스플레이 프로그래밍은 National Instrument에서 만든 LabVIEW을 이용하였다. LabVIEW는 그래픽 기반 개발 환경으로서 신호, 수집, 측정 분석 그리고 데이터 디스플레이를 위한 기능을 내장하고 있어 기존 개발 도구보다 쉽고 강력한 프로그래밍 언어의 유연성을 가지고 있고, 다른 Text 기반의 언어인 Visual C++, Visual Basic, Boland C, Delphi 같은 언어들과 비교하여 가장 큰 차이점은 User Interface 뿐만 아니라 Source Code 또한 그래픽 환경으로 이루어져있다는 점이다.
5 ㎒) 전역을 이용하는 것으로 되어 있으나, 실제에 있어서는 적용 국가의 ISM 대역 이용 상황과 상하 주파수 대역의 이용 상태 등을 고려하여 블루투스 무선통신을 적용하지 않는 가드밴드를 설정해 두고 있다. 변조방식은 전송속도 1Mbps의 GFSK (Gaussian FSK) 방법을 사용한다[8][9][10].
성능/효과
이 시스템에서는 방사선측정센서로 GM 계수관을 이용하 였으므로 방사선 에너지 측정은 불가능하고 카운트 양과 카운트율만을 측정할 수 있음을 확인하였다. PC를 이용한 시스템을 이용한 자연방사선 계측결과와 비교를 통하여 제안하는 시스템은 자료의 왜곡 없이 송수신이 이루어지고 있음을 확인하였다.
자체 회로 설계 및 기판 인쇄 등을 통한 시스템을 소형화하는 추가 연구가 요구된다. 둘째, 방사선 측정 센서부를 GM 계수관을 이용함으로써 방사선 에너지 측정이 불가능하다. 기존 방사선 센서를 반도체 센서 등으로 대체 이용하는 연구가 필요하다.
이 시리얼 신호를 Promi-SD를 이용하여 Bluetooth 송수신 장치를 이용하여 무선통신으로 데이터를 주고받은 다음에 다시 시리얼 신호로 변경하여 준다. 마지막으로 PDA에서 방사선 유무를 히스토그램으로 확인하게 하고, 필요시 PDA 저장 장치에 저장하게 하였다. 137Cs선원과 GM 센서의 거리 변화시켜주면서 PDA에 저장한 데이터를 가로축을 거리, 세로축을 카운트 수로 나타낸 것이다(Fig.
본 연구에서는 PDA 기반의 블루투스를 이용한 무선통신 방사선 측정 장치를 개발하였다. 이 시스템에서는 방사선측정센서로 GM 계수관을 이용하 였으므로 방사선 에너지 측정은 불가능하고 카운트 양과 카운트율만을 측정할 수 있음을 확인하였다. PC를 이용한 시스템을 이용한 자연방사선 계측결과와 비교를 통하여 제안하는 시스템은 자료의 왜곡 없이 송수신이 이루어지고 있음을 확인하였다.
제안 시스템에서 해결해야할 문제점과 해결방안은 다음과 같다. 첫째, 제안 시스템은 기존의 상업용 제품을 이용함으로써 크기가 커서 사용자가 휴대용으로 이용하기에 용이하지 않다. 자체 회로 설계 및 기판 인쇄 등을 통한 시스템을 소형화하는 추가 연구가 요구된다.
후속연구
셋째, PDA에 획득된 데이터를 원격 서버로 전송하고 관리하는 연구가 이루어지지 않았다. 그러므로 방사선 감지부로부터 감지된 선량 정보는 블루투스를 이용하여 PDA로 실시간 전송되고, PDA에서는 일정시간 또는 이벤트가 발생한 시점에 CDMA 또는 WiFi(802.11b를 사용한 무선 LAN)을 이용하여 중앙서버로 보내고, 중앙서버는 수집된 정보를 자동 분석 알고리즘에 의해서 피폭선량 관리를 가능하게 하는 추가 연구가 요구된다.
기존 방사선 센서를 반도체 센서 등으로 대체 이용하는 연구가 필요하다. 셋째, PDA에 획득된 데이터를 원격 서버로 전송하고 관리하는 연구가 이루어지지 않았다. 그러므로 방사선 감지부로부터 감지된 선량 정보는 블루투스를 이용하여 PDA로 실시간 전송되고, PDA에서는 일정시간 또는 이벤트가 발생한 시점에 CDMA 또는 WiFi(802.
첫째, 제안 시스템은 기존의 상업용 제품을 이용함으로써 크기가 커서 사용자가 휴대용으로 이용하기에 용이하지 않다. 자체 회로 설계 및 기판 인쇄 등을 통한 시스템을 소형화하는 추가 연구가 요구된다. 둘째, 방사선 측정 센서부를 GM 계수관을 이용함으로써 방사선 에너지 측정이 불가능하다.
제안하는 감지부와 표시부가 분리된 장치는 휴대형 방사선 측정기 응용기술로 활용이 가능할 것으로 여겨진다. 제염작업 후에 선량계 전체를 버리는 것이 감지부만을 폐기하므로 경제적인 시스템 구성이 가능해진다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
필름배지(Film Badge), 열형광선량계(TLD)의 단점은 무엇인가?
방사선관계종사자의 개인 피폭관리를 위해서는 과학기술부와 보건복지부의 규제 사항에 따라 개인피폭측정선량계를 사용하여 방사선 작업시 피폭된 방사선의 양을 측정하고 관리해야 한다. 개인피폭측정선량계로 필름배지(Film Badge), 열형광선량계(TLD)을 이용하고 있지만, 일정기간 동안의 누적선량의 측정만이 가능할 뿐이고 피폭된 선량을 직독하지 못하는 단점을 가진다[5][6]. 피폭선량을 바로 알고자 할 때 바로 그 피폭선량을 측정할 수 있는 개인피폭관리를 위해서 포켓도시미터 (Pocket Dosimeter)와 알람도시미터(Alarm Dosimeter)를 이용하고 있다.
개인피폭관리를 위해 이용하는 포켓도시미터와 알람도시미터의 각 특징은 무엇인가?
피폭선량을 바로 알고자 할 때 바로 그 피폭선량을 측정할 수 있는 개인피폭관리를 위해서 포켓도시미터 (Pocket Dosimeter)와 알람도시미터(Alarm Dosimeter)를 이용하고 있다. 포켓도시메터는 선질 특성이 매우 좋고 직접 피폭선량을 알 수 있지만, 구조적으로 섬세하고 사소한 충격에 의하여 지침이 벗어나고, 온도에 영향을 받기 쉽기 때문에 측정오차가 매우 크다. 그리고 알람 미터는 방사선이 외부에 유출되면 경보음이 울리는 장치로서, 경보음으로 방사선 유출량을 추정할 수 있으나 정량적인 측정을 하는 장치가 아니라는 단점이 있다. 기존 개인피폭선량 측정기는 선량확인을 위해서 작업을 중단하고 확인하거나 판독까지 시간이 걸리는 단점을 가진다.
학생용 방사능 측정기는 무엇을 측정할 수 있는가?
시스템에 이용한 학생용 방사능 측정기(Student Radiation Monitor)는 베타선, 감마선, X-선 측정이 가능하고 다음과 같은 특성을 가진다[7].
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