초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
핵시설 무인 감시 및 인공지능 기반의 자동 경보 시스템 개발

○ 전체 내용
■ 1차년도
• 선행기술 연구 조사 및 분석
- 국내·외 관련 연구 및 시제품 자료 조사를 통한 과제 목표 및 성능 결정
- 국내·외 방사선 감시시스템 및 인공지능 기반 사물 인식 알고리즘 선행연구 분석
• 몬테칼로 전산모사 기반 방사선 자동 추적감시 및 경보 시스템 설계 및 최적화
- 전산모사를 이용한 선원 모델링 및 전산모사 환경 구축
- 선행기술 조

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
핵시설 무인 감시 및 인공지능 기반의 자동 경보 시스템 개발

○ 전체 내용
■ 1차년도
• 선행기술 연구 조사 및 분석
- 국내·외 관련 연구 및 시제품 자료 조사를 통한 과제 목표 및 성능 결정
- 국내·외 방사선 감시시스템 및 인공지능 기반 사물 인식 알고리즘 선행연구 분석
• 몬테칼로 전산모사 기반 방사선 자동 추적감시 및 경보 시스템 설계 및 최적화
- 전산모사를 이용한 선원 모델링 및 전산모사 환경 구축
- 선행기술 조사를 바탕으로 방사선 감시시스템 설계 및 최적화
- 감마선 에너지, 선원 결손 및 이동과 같은 변수를 도출하여 인공지능 학습을 위한 데이터베이스 구축
• 방사선 자동 추적감시 및 경보를 위한 인공지능 기반의 자동추적 알고리즘 설계 및 최적화
- 감시와 추적을 위한 특징 선별, 방사선장 변화 및 방사선원의 유입 감시를 위한 방사성물질 위치 추적 알고리즘 개발
- 광학 영상을 기반으로 선원 결손 및 이동을 대비한 보관 용기추적 알고리즘 개발

■ 2차년도
• 다채널 아날로그 및 디지털 신호 처리기술 및 데이터 전송 방법 개발
- 고속 저잡음 아날로그 신호 처리 회로 파라미터 도출 및 설계
- FPGA 기반의 디지털 신호 처리 시스템 구축 및 데이터 전송회로, 전송방법 개발
• 방사선 무인 감시를 위한 모의 측정 환경 구축 및 검출기부 최적화
- 몬테칼로 전산모사를 이용한 모의 측정 환경 설계 및 검출기부 최적화
- 설계된 검출 모듈의 성능평가 및 다채널 검출 모듈 특성 평가
• 사물 인식 및 자동 추적을 위한 인공지능 기반의 자동융합 알고리즘 및 핵종 판별 알고리즘 개발
- 방사선 검출 모듈과 광학 영상 카메라를 이용한 자동 융합 영상 알고리즘 개발
- 측정된 방사성 물질의 스펙트럼을 이용한 핵종 판별 알고리즘 개발

■ 3차년도
• 원리검증용 시스템 제작 및 시스템 유용성 평가
- 개발된 검출기, 아날로그 및 디지털 신호 처리회로 결합 및 원리검증용 시스템 개발
- 인공지능 기반의 방사선 자동 추적 감시 알고리즘을 통한 방사선원 영상화 성능평가
- 실험을 통한 시스템의 성능평가(민감도, 공간분해능 및 에너지 분해능 등)

□ 연구개발성과
- 안전기술보고서 : 3건
- 학술대회 발표 : 7건 (국외 4건, 국내 3건)
- 학위취득 : 6명 (박사 1명, 석사 3명, 학사 2명)
- 특허 : 1건 (국내 출원)

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
■ 원자력시설의 무인 감시를 수행 및 원자력발전소 및 방사성 폐기물 처리시설의 관리에 활용
■ 국내 국가계량관리체제의 기술 능력 향상을 통한 핵비확산/핵안보 측면의 국가적 신뢰도 향상 및 투명성 확보
■ 국내 핵연료 감시 및 관리에 관한 연구기반 확립 및 관련 분야의 고급인력 양성에 기여가능
■ 핵물질 및 핵활동 감시 기술에 대한 선진국과의 기술 격차를 좁히고 인공지능 기반의 방사선 계측 분야에 대한 선도기술을 점유

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 1) 연구개발 목적 ... 7
• 2) 국·내외 연구개발 현황 ... 8
• (1) 국내 기술 수준 및 시장 현황 ... 8
• (2) 국외 기술 수준 및 시장 현황 ... 8
• 3) 연구개발의 필요성 ... 11
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 14
• 1) 1차년도 연구내용 ... 14
• (1) 선행기술 연구 조사 및 분석 ... 14
• (2) 몬테칼로 전산모사 기반 시스템 설계 ... 14
• (3) 인공지능 기반 감시 및 추적 알고리즘 개발 ... 14
• 2) 2차년도 연구내용 ... 15
• (1) 핵시설 무인감시용 자동 경보시스템을 위한 아날로그 및 디지털 신호 처리 방법 개발 ... 15
• (2) 방사선 무인 감시를 위한 방사선 및 광학 영상 검출 방법 개발 ... 15
• (3) 인공지능 기반 자동 감시, 추적 및 영상 보정 알고리즘 개발 ... 15
• 3) 3차년도 연구내용 ... 16
• (1) 원리검증용 핵시설 무인 감시시스템 구축 ... 16
• (2) 감시시스템의 유용성 및 성능평가 ... 16
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 17
• 1) 연구수행 결과 ... 17
• (1) 정성적 연구개발성과 ... 17
• (2) 정량적 연구개발성과 ... 83
• (3) 세부 정량적 연구개발성과 ... 85
• (4) 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 90
• 2) 목표 달성 수준 ... 90
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 92
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 92
• 2) 자체 보완활동 ... 93
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 93
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 94
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 95
• 1) 연구개발성과 활용계획 ... 96
• 붙임(별첨) 자료 ... 98
• <별첨 1> 대표성과 소개서 ... 99
• <별첨 2> 연구개발성과 증빙자료 ... 101
• 끝페이지 ... 118