KR101645245B1 - 원자력 시설의 해체 작업 시뮬레이션 장치 및 그 방법 - Google Patents

원자력 시설의 해체 작업 시뮬레이션 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원자력 시설의 해체 작업 시뮬레이션에 대한 것으로, 원자력 시설 해체 작업을 구성하는 적어도 하나의 과업들에 대한 정보들 및, 상기 해체 작업의 시뮬레이션에 관련된 가상 공간에 대한 정보들을 포함하는 데이터베이스와, 각각 상기 시뮬레이션과 관련된 사용자의 입력을 수신 및, 상기 시뮬레이션에 관련된 가상 공간의 영상을 출력하는 복수의 HMD(Head Mounted Display)와, 상기 가상 공간을 생성 및, 상기 복수의 HMD 사용자 각각에 대응되는 작업자 객체를 포함하는 상기 가상 공간의 영상을 상기 복수의 HMD에 전송하며, 각 HMD의 사용자로부터 수신된 입력에 따라 상기 해체 작업의 시뮬레이션을 진행하는 시뮬레이션부를 포함하고, 상기 시뮬레이션부는, 상기 사용자들의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서 중 적어도 하나가 서로 다른 시뮬레이션들이 진행되면, 각 시뮬레이션으로부터 측정된 적어도 하나의 측정값들을, 상기 사용자들의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서 중 적어도 하나를 기준으로 비교 및, 그 비교 결과를 표시하는 것을 특징으로 한다.

Description

원자력 시설의 해체 작업 시뮬레이션 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR NUCLEAR FACILITIES DECOMMISSIONING SIMULATION}
본 발명은 원자력 시설의 해체 작업 시뮬레이션에 대한 것이다.
일반적으로 원자력 시설의 해체 작업은 고방사능 및 고난이도의 환경에서 수행되기 때문에 작업 안전성 확보가 중요하다. 그리고 이러한 원자력 시설의 해체 작업을 수행하는 작업자의 안전을 위해서는, 해체 작업에 대한 보다 안전하고 보다 신속하게 해체 작업이 완료될 수 있어야 한다.
한편 이러한 작업은 복수의 과업을 포함할 수 있다. 또한 복수의 작업자가 이러한 과업들을 순차적으로 또는 동시에 진척시킬 수 있다. 하지만 이러한 과업들은 서로 복잡한 연관 관계를 가질 수 있다. 따라서 비록 복수의 작업자가 복수 개의 과업들을 진척시킨다고 하더라도, 모든 과업들을 동시에 진척시킬 수 없으며, 과업들간의 연관 관계에 따른 선후 관계에 따라 과업들을 진척시켜야 한다.
한편 이러한 동시에 진척시킬 과업들 및 연관 관계에 따라 진척시킬 과업들의 선후 관계, 그리고 필요한 작업자의 수 등은, 복수의 실험에 의해 최적값이 결정될 수 있다. 즉, 동일한 해체 작업에 대해 인원, 과업 진척 순서 등을 변경하여 그 결과를 측정하고 그 측정된 결과에 따라 해당 작업에 필요로 하는 최적의 작업자수, 최적의 과업 진척 순서 등이 결정될 수 있다.
그런데 원자력 시설의 경우 고방사능으로 인한 피폭의 위험이 매우 높다. 따라서 이러한 최적의 작업자들의 수 및, 각 과업들의 최적 진척 순서들을 실제 해체 작업 현장에서 복수 회의 실험을 수행하기가 매우 어려운 상황이다. 이에 따라 현재 실제 현장에서 복수의 실험을 수행하지 않고서도 특정 해체 작업에 대한 최적의 작업자 수 및, 최적의 과업 진척 순서, 즉 작업 경로를 결정할 수 있도록 하기 위한 방안이 활발하게 연구중인 실정이다.
본 발명의 목적은, 실제로 원자력 시설 내에서 실험하지 않고서도 특정 해체 작업에 대한 최적 작업자의 수 및, 최적의 작업 경로를 찾을 수 잇도록 하는 원자력 시설 해체 작업 시뮬레이션 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 복수의 작업자가 동시에 같은 해체 작업 과정을 시뮬레이션할 수 있도록 하는 원자력 시설 해체 작업 시뮬레이션 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원자력 시설 해체 작업 시뮬레이션 장치는, 원자력 시설 해체 작업을 구성하는 적어도 하나의 과업들에 대한 정보들 및, 상기 해체 작업의 시뮬레이션에 관련된 가상 공간에 대한 정보들을 포함하는 데이터베이스와, 각각 상기 시뮬레이션과 관련된 사용자의 입력을 수신 및, 상기 시뮬레이션에 관련된 가상 공간의 영상을 출력하는 복수의 HMD(Head Mounted Display)와, 상기 가상 공간을 생성 및, 상기 복수의 HMD 사용자 각각에 대응되는 작업자 객체를 포함하는 상기 가상 공간의 영상을 상기 복수의 HMD에 전송하며, 각 HMD의 사용자로부터 수신된 입력에 따라 상기 해체 작업의 시뮬레이션을 진행하는 시뮬레이션부를 포함하고, 상기 시뮬레이션부는, 상기 사용자들의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서 중 적어도 하나가 서로 다른 시뮬레이션들이 진행되면, 각 시뮬레이션으로부터 측정된 적어도 하나의 측정값들을, 상기 사용자들의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서 중 적어도 하나를 기준으로 비교 및, 그 비교 결과를 표시하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 시뮬레이션부는, 상기 작업자 객체들로부터 수신된 입력에 따라 시뮬레이션을 진행하는 작업자 객체의 위치 또는 행위에 근거하여 각 사용자들이 진척시키고 있는 과업들을 판단하고, 각 사용자들 별로 담당하고 있는 과업들에 관련된 정보를 상기 복수의 HMD 각각에 표시하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 시뮬레이션부는, 상기 복수의 HMD 각각에, 상기 과업들의 진척 상황에 대한 정보를 더 표시하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 측정값은, 상기 시뮬레이션을 진행하는 동안 상기 작업자 객체들 각각에 피폭된 방사선의 누적량, 상기 각 과업들의 진척에 따라 발생되는 페기물의 양, 상기 각 작업자 객체들이 특정 과업을 완수하는데 소요되는 소요 시간 중 적어도 하나임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 시뮬레이션부는, 상기 해체 작업 시뮬레이션이 종료되면, 상기 측정값들을 포함하는 시뮬레이션 수행 결과를 생성하며, 기 설정된 기준에 따라 상기 시뮬레이션된 해체 작업의 성공 또는 실패 여부를 판단 및, 판단 결과를 상기 측정값에 더 포함시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 시뮬레이션부는, 상기 사용자들의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서가 동일한 복수의 시뮬레이션이 수행되는 경우, 상기 사용자들의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서 중 어느 하나에 대한 상기 시뮬레이션된 해체 작업의 성공률을, 상기 복수의 시뮬레이션 중 상기 해체 작업이 성공으로 판단된 횟수에 근거하여 산출하고, 산출된 성공률을 상기 측정값으로 더 포함시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기 설정된 기준은, 기 설정된 시간 내에 상기 해체 작업을 구성하는 모든 과업들이 완수되었는지 여부 또는 상기 작업자 객체에 누적된 피폭선량이 기 설정된 수준을 초과하는지 여부 중 적어도 하나임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 시뮬레이션부는, 상기 사용자의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서 중 적어도 하나가 서로 다른 시뮬레이션들로부터 측정된 각 측정값들 중, 다른 시뮬레이션 수행 결과에 비해 기 설정된 수준 이상 크거나 또는 작게 측정된 측정값을, 다른 측정값들과 구분되게 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 원자력 시설 해체 작업 시뮬레이션 방법은, 시뮬레이션 대상으로 선택된 원자력 시설 해체 작업을 구성하는 과업들을 분석하는 단계와, 상기 해체 작업에 관련된 가상 공간 및, 복수의 HMD(Head Mounted Display) 개수에 대응되는 작업자 객체들을 상기 가상 공간 내에 생성하는 단계와, 상기 HMD 각각에, 상기 작업자 객체들을 포함하는 상기 가상 공간의 영상을 표시하는 단계와, 상기 HMD 각각의 사용자로부터 수신되는 입력에 따라 상기 작업자 객체들을 통해 상기 가상 공간 내에서 상기 해체 작업의 시뮬레이션을 진행하는 단계와, 기 설정된 조건의 충족 여부에 따라 상기 시뮬레이션의 종료 여부를 판단하는 단계, 및, 종료된 시뮬레이션들 중, 동일한 해체 작업에 대해 진행된 시뮬레이션들 각각으로부터 측정된 측정값들을, 상기 사용자들의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서 중 적어도 하나를 기준으로 비교한 결과를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가상 공간의 영상은, 상기 해체 작업을 구성하는 과업들에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 가상 공간의 영상을 표시하는 단계는, 상기 시뮬레이션을 진행하는 작업자 객체의 위치 또는 행위를 감지하는 단계와, 상기 감지된 작업자 객체의 위치 또는 행위에 근거하여 각 작업자 객체들이 진척시키고 있는 과업들을 판단하는 단계, 및, 상기 복수의 HMD 각각에, 상기 과업들 및, 상기 과업들을 진척시키는 작업자 객체에 대한 정보를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 작업자 객체에 대한 정보를 표시하는 단계는, 상기 과업들이 진척된 상황에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 측정값은, 상기 시뮬레이션을 진행하는 동안 상기 작업자 객체들 각각에 피폭된 방사선의 누적량, 상기 각 과업들의 진척에 따라 발생되는 페기물의 양, 상기 각 작업자 객체들이 특정 과업을 완수하는데 소요되는 소요 시간 중 적어도 하나임을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 비교 결과를 표시하는 단계는, 상기 측정값들 중, 다른 시뮬레이션 수행 결과에 비해 기 설정된 수준 이상 크거나 또는 작게 측정된 측정값을, 다른 측정값과 구분되게 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은, 실제 원자력 시설의 해체 작업 현장에서 복수의 실험을 하지 않고서도, 해당 특정 해체 작업에서 필요로 하는 작업자들의 수 및, 상기 특정 해체 작업에 대한 최적의 작업 경로를 결정할 수 있도록 한다는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 복수의 작업자에게 현재 진행 중인 해체 작업의 각 과업의 진척 상황에 대한 정보가 실시간으로 제공될 수 있도록 함으로써, 같은 해체 작업 과정을 복수의 작업자가 동시에 시뮬레이션할 수 있도록 한다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원자력 시설 해체 작업 시뮬레이션 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원자력 시설 해체 작업 시뮬레이션 장치에서, 작업자가 HMD를 착용한 예를 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 원자력 시설 해체 작업 시뮬레이션 장치의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4는, 도 2에서 보인 과정 중, 작업자의 행위에 따라 시뮬레이션이 진행되는 동작 과정을 보다 자세히 도시한 흐름도이다.
도 5a 및 도 5b는, 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치에서, 해체 작업 시뮬레이션이 진행되는 화면의 예를 도시한 예시도들이다.
도 6a 및 도 6b는, 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치에서, 현재 해체 작업에 포함된 과업들에 대한 정보가 표시되는 예를 도시한 예시도들이다.
도 7은, 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치에서, 각 과업들의 진척 상황에 대한 정보가 공유되는 예를 도시한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치에서, 시뮬레이션 결과가 표시되는 예를 도시한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치에서, 복수의 시뮬레이션 결과들을 비교하여 표시하는 예를 도시한 예시도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다." 또는 "포함한다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하도록 한다. 여기서 본 명세서에서 사용되는 용어 중, '가상공간'이라 함은, 실제의 다양한 원자력 시설에 대응되는 가상의 공간을 의미하는 것으로, 컴퓨터 등의 도구를 통해 다양한 그래픽 객체들로 구성되는 가상의 입체 공간을 의미한다. 또한 '오브젝트(object)'및 '작업자 객체'라 함은, 상기 가상공간 안에 포함되는 가상의 객체들을 의미하는 것일 있다. 또한 '피폭선량'이라 함은, 인체가 받은 방사선의 양을 의미하는 것임을 전제한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원자력 시설 해체 작업 시뮬레이션 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 원자력 시설의 해체 작업 시뮬레이션 장치는, 시뮬레이션부(100) 및 상기 시뮬레이션부(100)와 연결되는 데이터베이스(110), 복수의 HMD(Mead Mounted Display : 120)를 포함하여 구성될 수 있으며, 모니터링 부(130)를 더 포함할 수도 있다.
여기서 상기 HMD(120)는, 사용자의 두부(頭部, head)에 장착될 수 있으며, 상기 시뮬레이션부(100)로부터 수신되는 가상 영상을 1인칭 시점으로 표시할 수 있다. 뿐만 아니라 상기 HMD(120)는 사용자의 움직임을 감지할 수 있는 복수의 센서를 구비하여, 사용자의 시선이 향하는 방향 또는 사용자의 움직임을 감지하여, 감지된 결과를 상기 해체 작업 시뮬레이션과 관련된 사용자의 입력으로 상기 시뮬레이션부(100)에 전송할 수 있다. 여기서 사용자는 시뮬레이션을 진행하는 작업자가 될 수 있다.
예를 들어 상기 HMD(120)는, 관성 센서 및 중력 센서를 구비하여, 상기 HMD(120)의 피치(pitch), 요(yaw), 롤(roll) 방향을 감지할 수 있다. 그리고 상기 피치, 요, 롤 방향을 감지한 결과에 근거하여 사용자의 시선이 향하는 방향을 인식할 수 있고, 이를 시뮬레이션부(100)에 전송할 수 있다. 그리고 시뮬레이션부(100)로부터 상기 인식된 방향에 대응되는 가상 영상을 수신하여 이를 표시할 수 있다.
뿐만 아니라 상기 HMD(120)는, 상기 HMD(120)를 착용한 사용자의 입력을 수신하여 이를 상기 시뮬레이션부(100)로 전송할 수도 있다. 예를 들어 상기 HMD(120)는, 사용자의 손 또는 발의 제스처를 인식할 수 있는 감지 센서를 통해 사용자의 손 또는 발의 동작을 감지하고, 이를 사용자의 입력으로 상기 시뮬레이션부(100)에 전송할 수 있다. 또는 상기 HMD(120)는 상기 사용자의 입력을 수신하기 위한 별도의 입력 장치(예를 들어 키패드)등과 연결될 수도 있다. 이러한 경우 상기 HMD(120)는 상기 입력 장치를 통해 입력되는 키 입력 신호를 사용자의 입력으로 상기 시뮬레이션부(100)에 전송할 수도 있다.
한편 이러한 HMD(120)는, 도 1에서 보이고 있는 것과 같이, 복수개가 상기 시뮬레이션부(100)에 연결될 수 있다. 이러한 경우 각각의 HMD(120)는 비록 하나의 가상 공간에 대한 가상 영상이지만 서로 화상 정보를 표시할 수 있다. 즉, 각각의 HMD(120)는 동일한 가상 공간 내에서, 각 작업자의 위치 또는 행위에 따라 서로 다른 방향에서 상기 가상 공간을 바라보는 화상 정보를 표시할 수 있으며, 이에 따라 다른 작업자, 즉 다른 HMD(120)를 착용하고 있는 적어도 한 명의 사용자의 영상을 표시할 수도 있다.
뿐만 아니라, 상기 HMD(120)는 현재 시뮬레이션 중인 작업에 대한 다양한 정보를 표시할 수도 있다. 예를 들어, 상기 HMD(120)는 현재 시뮬레이션 중인 작업을 구성하는 과업들에 대한 정보를 표시할 수 있으며, 상기 과업들 각각의 진척 상황에 대한 정보를 표시할 수도 있다. 이러한 과업 진척 상황에 대한 정보는, 현재 각 과업들이 진척 상태 및, 상기 과업들을 진척시키고 있는 작업자들의 정보가 표시될 수 있다. 또한 상기 과업들의 정보는, 각 과업들간의 연관 관계에 대한 정보를 포함할 수도 있다.
한편 데이터베이스(110)는, 본 발명의 실시 예에 따른 원자력 시설의 해체 작업 시뮬레이션의 진행을 위해 필요한 각종 정보들을 포함한다. 예를 들어 상기 데이터베이스(110)는, 시뮬레이션 할 다양한 해체 작업에 대한 정보를 저장할 수 있으며, 상기 가상 영상 생성부(106)가 가상 공간을 생성하기 위해 필요로 하는 정보 및 상기 가상 공간에 포함되는 오브젝트 및 작업자 객체에 대한 다양한 정보들을 저장할 수 있다. 예를 들어 상기 데이터베이스(110)에는 상기 원자력 시설의 다양한 해체 작업 공정에 필용한 각종 장비 및, 그 장비들에 관련된 정보들이 저장될 수도 있다.
그리고 시뮬레이션부(100)는 원자력 해체 작업 시뮬레이션의 전체 과정을 제어하고, 시뮬레이션에 필요한 각종 정보를 각 HMD(120)에 전송할 수 있다. 이러한 시뮬레이션부(100)는 제어부(102)와, 상기 제어부(102)와 연결되는 과업 분석부(104), 그리고 가상 영상 생성부(106)와 시뮬레이션 결과 평가부(108)를 포함하여 구성될 수 있다.
과업 분석부(104)는, 특정 해체 작업에 대한 시뮬레이션이 선택되는 경우, 선택된 작업에 대한 정보를 상기 데이터베이스(110)로부터 독출할 수 있다. 상기 과업 분석부(104)에 의해 독출되는 정보로는, 상기 선택된 작업을 구성하는 적어도 하나의 과업 및, 각 과업 별 연관 관계에 따른 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 선택된 작업 또는 상기 과업들 중 어느 하나에 특정한 도구 또는 장비가 필요한 경우라면, 해당 장비 또는 도구에 대한 정보를 더 포함할 수도 있다.
과업 분석부(104)는 이러한 정보를 독출하여, 각 과업 별로 분석할 수 있다. 즉, 과업 분석부(104)는 선택된 작업에 포함된 과업들 및, 상기 과업들이 가지는 연관 관계를 분석할 수 있다. 그리고 분석 결과를 제어부(102)로 전송하여, 필요에 따라 작업 또는 과업에 대한 정보가 적어도 하나의 HMD(120)로 전송될 수 있도록 한다.
한편 가상 영상 생성부(106)는 현재 선택된 원자력 시설의 해체 작업 현장에 대한 가상 공간을 생성할 수 있다. 예를 들어 가상 영상 생성부(106)는 미리 입력된 특정 원자력 시설의 정보 또는 컴퓨터 등 다른 도구를 사용하여 생성된 2차원 또는 3차원 도면 정보를 입력받고, 이를 기본으로 상기 가상 영상을 생성할 수 있다. 그리고 그 해체 작업 현장에 포함되는 각종 오브젝트들 및 각 HMD(120)에 대응되는 작업자 객체들의 영상을 생성할 수 있다.
여기서 이러한 가상 공간과 상기 가상 공간에 포함되는 오브젝트들, 그리고 작업자 객체들을 생성하기 위한 다양한 정보 및, 적어도 하나의 해체 작업에 대한 정보, 그리고 상기 해체 작업 각각에 포함된 적어도 하나의 과업에 대한 정보들은 상기 데이터베이스(110)에 저장된 것일 수 있다.
한편 시뮬레이션이 진행되면 시뮬레이션부(100)는, 시뮬레이션 결과 평가부(108)를 통해 진행되는 시뮬레이션의 진척 과정을 체크하고, 시뮬레이션의 진척 상태 및 종료에 따라 진행 중인 또는 진행 완료된 시뮬레이션을 평가할 수 있다.
시뮬레이션 결과 평가부(108)는 시뮬레이션의 진행 중에, 또는 진행이 완료된 이후에 기 설정된 다양한 기준에 따라 시뮬레이션을 평가할 수 있다. 이러한 평가 기준으로는 다양한 기준이 있을 수 있다. 예를 들어 상기 시뮬레이션을 진행하는데 소요되는 시간, 상기 시뮬레이션의 성공 여부, 또는 상기 시뮬레이션을 진행 중에 또는 진행 완료된 후에, 각 작업자에게 피폭된 피폭선량의 양, 및, 상기 시뮬레이션 중에 발생된 폐기물의 양 등이 시뮬레이션을 평가하는 기준이 될 수 있다.
시뮬레이션 결과 평가부(108)는 이러한 평가를 위해, 현재 진행 중인 시뮬레이션을, 각 과업의 진척 상태에 따라 상기 평가 기준에 따른 측정 결과를 수집 또는 산출할 수 있다. 그리고 이에 따라 시뮬레이션 결과 평가부(108)는 각 과업 별로 현재 과업을 진척시키고 있는 작업자 및 그 작업자의 상기 측정 결과를 수집하거나 산출할 수도 있다. 또한 상기 시뮬레이션 결과 평가부(108)는 적어도 하나 이상의 시뮬레이션 결과가 선택되는 경우, 상기 선택된 시뮬레이션 결과를 서로 비교할 수도 있음은 물론이다.
한편 제어부(102)는 연결된 각 구성 요소를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(102)는 특정 작업에 대한 시뮬레이션이 선택되면, 그 작업에 포함된 과업들을 분석하고, 선택된 작업에 따른 가상 공간 및 오브젝트 그리고 적어도 하나의 작업자 객체를 상기 가상 영상 생성부(106)를 통해 생성되도록 제어할 수 있다. 그리고 적어도 한 명의 작업자의 손, 발의 행위 또는 시선 방향의 이동 등에 따른 입력을 감지하고 그에 대응되는 영상 정보가 각 HMD(120)를 통해 표시될 수 있도록 각 HMD(120)를 제어할 수 있다. 또한 각 작업자들의 행위 등과 같은 입력을 통해 각 작업자들이 현재 진척시키고 있는 과업들을 분석할 수 있다. 그리고 제어부(102)는 각 작업자들이 각 과업의 진척 상황에 대한 정보가 상기 가상 영상의 적어도 일부에 표시되도록 할 수도 있다. 이는 각 과업의 진척 상황에 대한 정보가 각 작업자들 사이에서 공유될 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 시뮬레이션부(100)는 시뮬레이션의 진행 중 또는 진행이 완료된 후에 측정 또는 산출된 결과를 모니터링 부(130)를 통해 표시할 수도 있다. 상기 모니터링 부(130)는, 탑뷰(top view) 또는 쿼터 뷰(quater view) 방향에서 상기 가상 공간 내의 상황을 바라보는 화상 정보를 표시할 수 있는 표시부 및 미리 지정된 관리자로부터 키 입력을 수신할 수 있는 입력부 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한 상기 모니터링 부(130)는 상기 시뮬레이션이 진행되는 동안에, 각 작업자가 수행하는 시뮬레이션에 관련된 가상 공간의 영상을 표시할 수 있다. 또한 상기 작업자와 관련된 다양한 정보, 예를 들어 특정 시점까지 시뮬레이션에 소요된 시간이나, 특정 시점까지 피폭된 방사선의 양, 및 특정 시점까지 발생된 폐기물의 양 등이 표시될 수도 있다.
한편 상기 해체 작업 시뮬레이션은, 사용자의 선택에 따라 결정되는 시나리오에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 사용자는 원자력 시설의 해체 작업 과정에 대한 시나리오들 중 어느 하나를 선택하거나, 또는 원자력 시설의 해체 작업 시에 발생 가능한 다양한 사고 상황과 관련된 시나리오들 중 어느 하나를 선택할 수도 있음은 물론이다.
뿐만 아니라, 상기 원자력 시설의 해체 작업 과정과 관련된 시나리오들은, 원자력 시설을 해체하는 다양한 해체 공법 및 기 설정된 복수의 숙련도 레벨에 따라 다양하게 구분되어 있을 수 있다. 그리고 시뮬레이션부(100)는 사용자가 선택하는 해체 공법 및 사용자가 선택하는 숙련도 레벨에 따라 서로 다른 해체 작업 시나리오를 선택하고, 선택된 시나리오에 따라 서로 다른 원자력 시설의 해체 작업 시뮬레이션이 진행되도록 할 수 있다.
또한, 상기 원자력 시설의 해체 작업 시에 발생 가능한 사고 상황과 관련된 시나리오 역시 다양하게 구분되어 있을 수 있다. 그리고 시뮬레이션부(100)는 사용자가 선택하는 특정 사고 상황과 관련된 시나리오에 근거하여 서로 다른 원자력 시설의 해체 작업 시뮬레이션이 진행되도록 할 수도 있다.
뿐만 아니라 시뮬레이션부(100)는 시뮬레이션을 진행하면서, 현재 선택된 시나리오와는 다른 사고 상황 시나리오가 발생되도록 할 수도 있다. 예를 들어 시뮬레이션부(100)는 기 설정된 확률에 의해 또는 특정 지점에 특정 작업자 객체가 접근하거나 특정 작업자 객체가 특정 행동을 취하는 경우, 그에 대응되는 사고 상황 시나리오가 발생되도록 할 수도 있다.
이는 작업자에게 불시에 사고가 발생하는 경우를 가정한 것으로, 이러한 사고 상황에 따른 사용자의 대처 능력을 향상시키기 위한 것이다. 여기서 상기 별도의 사고 상황 시나리오의 발생 여부는, 사용자 또는 지정된 관리자가 상기 시뮬레이션이 진행되기 전에 미리 결정할 수도 있음은 물론이다.
이를 위해 상기 데이터베이스(110)는 별도의 사고 상황과 관련된 다양한 시나리오들에 대한 정보들을 저장할 수 있으며, 상기 별도의 사고 상황이 발생될 수 있는 조건들에 대한 정보가 저장되어 있을 수도 있다.
한편 상기 데이터베이스(110)는, 원자력 시설의 해체 작업 시뮬레이션을 진행하는 작업자들과 관련된 다양한 정보들을 저장할 수도 있다. 예를 들어 상기 데이터베이스(110)에는 각 작업자들의 인적 사항, 즉 각 작업자의 직종이나 직급, 훈련 시간 등에 대한 정보가 저장될 수 있다. 그리고 상기 데이터베이스(110)에는 상기 해체 작업 시뮬레이션이 종료되는 경우, 상기 해체 작업 시뮬레이션에 대한 각 작업자의 숙련도에 관련된 정보가 더 저장될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원자력 시설 해체 작업 시뮬레이션 장치에서, 작업자가 HMD를 착용한 예를 도시한 예시도이다.
도 2를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 HMD(120)는 도 2에서 보이고 있는 것과 같이 사용자의 두부(head)에 장착될 수 있다. 그리고 디스플레이부를 구비하여 원자력 시설의 해체 작업과 관련된 다양한 가상 영상을 표시할 수 있다. 또한 HMD(120)는, 사용자의 두부에 장착된 상태에서 요(yaw), 피치(pitch), 롤(roll)의 변화를 감지함으로써, 사용자의 시선이 향하는 방향을 감지할 수 있다. 그리고 시뮬레이션부(100)는 현재 진행중인 시뮬레이션에 따라 생성된 가상 공간 내에서, 상기 감지된 사용자의 시선 방향에 따른 가상 영상이 상기 HMD(120)에 표시되도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 HMD(120)는 적어도 하나의 다른 센서를 더 포함할 수도 있음은 물론이다. 상술한 바와 같이 사용자의 손 또는 발의 제스처를 인식할 수 있는 감지 센서 또는 키패드 등과 같은 별도의 입력 장치에 연결되어, 상기 HMD(120)를 착용한 작업자로부터 입력 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 입력 신호를 상기 시뮬레이션부(100)에 전송할 수 있다.
한편 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 원자력 시설 해체 작업 시뮬레이션 장치의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션부(100)는 시뮬레이션을 수행할 대상 작업을 선택받을 수 있다(S300). 그리고 S300 단계에서 대상 작업이 선택되면, 선택된 작업에 포함된 과업을 분석할 수 있다.
특정 원자력 시설의 해체 작업은 적어도 하나의 과업을 포함할 수 있다. 일 예로 노후 연료봉을 해체하는 작업의 경우, 먼저 압력 밸브 등의 점검을 통해 누수 유부를 체크하는 등의 이상 여부를 확인하는 과업이 선행될 수 있다. 그리고 이러한 과업이 완료된 이후에 연료봉의 안전 장치를 해제하는 과정 및 연료봉의 잠금 장치를 해제하는 등의 과업들이 상기 특정 해체 작업에 포함될 수 있다.
한편 이러한 과업들은, 서로 연관이 있는지 여부에 따라 동시에 진척될 수 있는 과업 또는 기 설정된 순서에 따라 진척될 과업으로 구분될 수 있다. 예를 들어 과업들 간에 서로 연관성이 적거나 없는 경우라면, 상기 과업들은 서로 별개로 동시에 진척될 수 있다. 이러한 경우 복수의 작업자는 상기 과업들을 각각 진척시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 과업들은 동시에 진척될 수 있다.
반면, 서로 연관이 있는 과업들의 경우, 기 설정된 순서를 가질 수 있다. 즉, 연료봉이 안전 장치를 해제한 이후에만 연료봉을 해제할 수 있도록 된 시설의 경우, 안전 장치를 해제하는 과업이 완료된 이후에 연료봉의 잠금 장치를 해제하는 과업이 진척될 수 있다. 이처럼 현재 선택된 시뮬레이션 작업에 포함된 과업들 중, 서로간의 연관성에 따라 기 설정된 순서를 가지는 과업들 및, 서로 별개로 진척될 수 있는 과업들이 상기 S302 단계에서 분석될 수 있다.
뿐만 아니라 상기 S302 단계에서는, 각 과업에 포함된 다양한 정보들이 분석될 수도 있음은 물론이다. 예를 들어 해당 과업을 진척시킬 수 있는 작업자의 조건이 미리 지정되어 있는 경우, 이러한 조건들이 상기 S302 단계에서 분석될 수 있다. 예를 들어 이러한 조건들은 작업자의 직책 또는 숙련도등이 될 수 있다. 또한 특정 과업의 진척을 위해 특정 장비나 도구가 필요한 경우, 필요한 장비나 도구에 대한 정보가 상기 S302 단계에서 분석될 수 있음은 물론이다.
상기 S302 단계에서, 현재 선택된 작업에 포함된 과업 등에 대한 분석이 끝나면, 시뮬레이션부(100)는 시뮬레이션을 진행시킬 수 있다. 그리고 이러한 경우 시뮬레이션부(100)는 각 작업자의 행위에 따라 상기 시뮬레이션이 진행되도록 할 수 있다(S304). 즉, 시뮬레이션부(100)는 선택된 시뮬레이션 대상 작업에 대한 정보들, 즉 해당 작업에 포함된 과업들 및, 해당 과업과 관련된 정보들 및, 상기 시뮬레이션이 이루어질 수 있는 가상 공간을 작업자들에게 제공하고, 각 작업자들의 행위에 따라 선택되는 순서대로 상기 작업에 포함된 과업들이 진척되도록 할 수 있다. 이를 위해 시뮬레이션부(100)는 시뮬레이션이 시작되면, 대상 작업에 포함된 과업들 및 각 과업들에 대한 정보를 연결된 각 HMD(120)들의 디스플레이부 상에 표시되도록 할 수 있으며, 각 작업자의 행위를 감지할 수 있다. 여기서 상기 작업자의 행위는, 상기 HMD(120)를 통해 감지되는 작업자의 제스처 또는 상기 HMD(120)와 연결된 별도의 입력부를 통해 신호가 입력되는 행위 등을 모두 포함할 수 있다.
이에 따라 본 발명은, 복수의 작업자들이 특정 작업의 시뮬레이션을 진행함에 있어, 시뮬레이션 대상 작업에 포함된 과업들을 임의의 순서대로 진척시킬 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 기 설정된 시나리오에 따라 작업을 진행시키는 것이 아니라, 복수의 작업자들이 선택한 순서대로 각각 대상 작업에 포함된 다양한 과업들이 진척될 수 있도록 한다.
이러한 경우 시뮬레이션부(100)는, 상기 S304 단계에서 감지되는 작업자의 행위들에 따라 현재 시뮬레이션 중인 작업에 포함되는 각 과업들의 진척 여부를 판단할 수 있다. 그리고 이러한 과업들의 진척 상황에 따라 시뮬레이션이 진행될 수 있도록 한다. 그러면 시뮬레이션부(100)는 과업들의 진척 상황에 따라 발생되는 다양한 상황을 시뮬레이션 및, 그에 따른 가상 영상을 각 HMD(120)에 전송할 수 있다. 그리고 각 HMD(120)는 구비된 디스플레이부를 통해 상기 시뮬레이션부(100)로부터 수신된 가상 영상 및 그에 관련된 정보를 표시할 수 있다.
한편, 시뮬레이션부(100)는 시뮬레이션을 진행시키는 한편, 상기 시뮬레이션의 진행에 따른 다양한 평가를 수행할 수 있다. 그리고 그 결과를 수집할 수 있다(S306). 예를 들어 시뮬레이션부(100)는 상기 S306 단계에서, 작업자의 피폭선량이나 작업자의 작업에 따라 발생되는 폐기물의 양 또는 작업에 소요되는 시간 등을 평가 기준으로 하여, 현재 진행 중인 시뮬레이션을 평가하고 그 결과를 수집할 수 있다.
시뮬레이션부(100)는 과업의 진척 상태를 기준으로 이러한 평가 결과를 측정 및 수집할 수 있다. 이러한 경우 각 과업 별로, 과업의 완수까지 소요되는 시간이 측정될 수 있으며, 상기 과업을 진척시키는 동안 각 과업을 수행하는 작업자들에게 피폭된 방사선량 및, 발생된 폐기물의 양 등이 산출될 수 있다.
한편 이처럼 과업의 진척 상태를 기준으로 하는 경우에도, 과업을 진척시키지 않는 작업자에 대한 평가가 이루어질 수 있음은 물론이다. 예를 들어 과업을 진척시키지 않고 대기 상태에 있는 작업자의 경우, 시뮬레이션부(100)는 작업자의 위치에 따라 상기 작업자에게 피폭되는 방사선량을 측정할 수 있으며, 그에 따른 폐기물의 양 등을 산출할 수 있다.
한편 상기 S306 단계에서는, 과업 진척 상황 뿐만 아니라 다fms 기준에 따라 상기 시뮬레이션 진행에 따른 평가 결과들을 수집할 수도 있음은 물론이다. 예를 들어 시뮬레이션부(100)는 기 설정된 시간 단위로 현재 진행 중인 시뮬레이션을 피폭선량, 발생된 폐기물 량, 소요 시간 등을 평가할 수 있으며, 그 평가 결과를 수집할 수 있다.
그리고 시뮬레이션부(100)는 상기 S306 단계에서 평가 결과가 수집되면, 시뮬레이션의 종료 여부를 판단할 수 있다(S308). 예를 들어 시뮬레이션부(100)는 현재 시뮬레이션 중인 해체 작업의 모든 과업들이 완수 여부에 따라 상기 시뮬레이션이 종료 여부를 판단할 수 있다. 또는 기 설정된 조건이 충족되는 경우, 과업들이 모두 완수되기 전이라도 상기 시뮬레이션이 종료된 것으로 판단할 수도 있다. 즉, 시뮬레이션부(100)는 기 설정된 시간이 만기되거나, 또는 시뮬레이션 종료 조건이 충족(작업자의 실수로 인한 사고 발생, 특정 작업자에게 과도한 방사선 피폭이 발생 등)되는 경우, 과업들이 모두 완수되기 전이라도 시뮬레이션의 진행이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
상기 S308 단계의 판단 결과, 시뮬레이션이 종료되지 않은 경우라면, 시뮬레이션부(100)는 다시 S304 단계로 진행하여, 작업자의 행위를 분석하고 작업자의 행위에 따라 시뮬레이션이 계속 진행되도록 할 수 있다. 그리고 S306 단계로 진행하여 시뮬레이션의 진척에 따른 평가를 수행하고, 그 결과를 수집할 수 있다. 그리고 다시 S308 단계로 진행하여 시뮬레이션의 종료 여부를 판단할 수 있다.
반면 상기 S308 단계의 판단 결과, 시뮬레이션이 종료된 것으로 판단되면, 시뮬레이션부(100)는 상기 S306 단계에서 수집된 평가 결과들을 바탕으로 시뮬레이션 결과를 분석할 수 있다(S310).
우선 시뮬레이션부(100)는 상기 S310 단계에서, 상기 작업자들의 작업 경로를 분석할 수 있다. 여기서 작업 경로는, 대상 작업에 포함된 과업들이 동시 또는 순차적으로 진척된 순서에 대한 정보를 포함할 수 있다. 그리고 과업별로 각 과업들을 진행한 작업자들의 수에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
상기 S310 단계는, 시뮬레이션부(100)가 상기 S306 단계에서 수집된 결과들을 이용하여 각 과업별로 소요된 시간, 그리고 해당 과업을 진행한 작업자와, 그 작업자에게 피폭된 방사선량, 그리고 발생된 폐기물의 양등을 분석하는 단계일 수 있다. 이러한 분석 결과는 상기 종료된 시뮬레이션의 내용, 즉, 현재 시뮬레이션이 이루어진 해체 작업에 대해, 작업자들이 선택한 작업 경로에 대한 분석 결과가 될 수 있다.
한편 상기 S310 단계는, 동일한 대상 작업에 대해, 동일한 작업 경로로 시뮬레이션이 수행된 경우, 상기 작업 경로에 따른 복수의 시뮬레이션 결과를 분석하는 단계일 수 있다. 즉, 시뮬레이션부(100)는 현재 진행된 시뮬레이션과 동일한 작업 경로를 가지는 기 수행된 시뮬레이션 결과가 있는 경우, 상기 기 수행된 시뮬레이션 결과와 현재 진행된 시뮬레이션 결과를 통합하여 분석하는 단계가 될 수 있다. 이러한 경우 상기 시뮬레이션 평가 결과들, 즉 각 과업별 소요 시간, 피폭선량, 발생된 폐기물의 양 등은, 각 시뮬레이션 결과들의 평균값이 될 수 있다.
한편, 시뮬레이션부(100)는 현재 진행된 시뮬레이션 및, 기 수행된 시뮬레이션의 성공 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어 시뮬레이션부(100)는, 시뮬레이션의 종료 전에 대상 작업의 모든 과업들이 완수된 경우 대상 작업이 성공적으로 완수된 것으로 판단할 수 있다. 그러나 포함된 모든 과업들이 완수되기 전에 시뮬레이션이 종료된 경우라면, 시뮬레이션부(100)는 대상 작업이 완수되지 않은 것으로 판단할 수도 있다. 그리고 이러한 작업 완수 여부에 따라 진행된 시뮬레이션의 내용, 즉, 대상 작업에서 상기 시뮬레이션 내용에 따른 작업 경로에 따라 과업들을 진척 시키는 경우에, 대상 작업이 성공적으로 완수될 확률, 즉 성공률이 산출될 수 있다.
한편 상기 S310 단계에서 현재 진행된 시뮬레이션의 결과 분석이 이루어지면, 시뮬레이션부(100)는 동일한 대상 작업에 대한 복수의 서로 다른 시뮬레이션 결과들을 비교할 수 있다. 여기서 상기 서로 다른 시뮬레이션 결과들은, 동일한 대상 작업에 포함된 과업들을 각각 서로 다른 작업 경로에 따라 수행하는 경우의 시뮬레이션 결과들일 수 있다. 이러한 경우 각 작업 경로에 따른 작업자별 피폭선량, 소요 시간, 폐기물의 발생량 및, 성공률 등이 서로 비교된 결과가 상기 모니터링 부(130)를 통해 표시될 수 있다. 그리고 이러한 비교 결과에 따라, 상기 대상 작업에 대해 보다 빨리 또는 보다 높은 성공률로, 또는 방사선에 보다 적게 피폭되며, 또한 보다 적은 폐기물이 발생되는 작업 경로가 찾아질 수 있으며, 이는 시뮬레이션 대상 작업에 대한 최적의 작업 경로가 될 수 있다.
한편, 도 4는, 도 2에서 보인 과정 중, 작업자의 행위에 따라 시뮬레이션이 진행되는 동작 과정을 보다 자세히 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치에서 시뮬레이션부(100)는, 상기 S304 단계에서, 각 HMD(120)를 통해 수신되는 정보에 근거하여, 작업자의 행위 및 작업자의 위치를 감지할 수 있다(S400). 그리고 감지된 작업자의 행위에 근거하여 각 작업자가 진척시키는 과업을 판단할 수 있다(S400).
예를 들어 시뮬레이션부(100)는 작업자의 위치에 따라 해당 작업자가 진척시키는 과업을 판단할 수 있다. 즉, 시뮬레이션부(100)는 특정 작업자가 가상 공간 내에서, 연료봉의 안전 장치로부터 일정 거리 내의 영역으로 접근하는 경우, 상기 특정 작업자를 상기 연료봉의 안전 장치와 관련된 과업(안전 장치 해제 등)을 진척시키는 것으로 판단할 수 있다.
뿐만 아니라 시뮬레이션부(100)는 가상 공간 내에서 상기 감지된 작업자의 행위에 근거하여 작업자가 진척시키고자 하는 과업을 판단할 수도 있다. 즉, 시뮬레이션부(100)는 작업자의 행위를 감지한 결과, 특정 작업자가 특정 과업과 관련된 오브젝트, 예를 들어 특정 기기나 장치(예를 들어 안전 장치에 대응되는 오브젝트)에 손 등을 접촉시키는 행위를 하는 경우, 상기 특정 작업자가 상기 특정 과업(안전 장치 해제 등)을 진척시키는 것으로 판단할 수 있다.
한편 시뮬레이션부(100)는, 작업자가 진척시키는 과업을 보다 정확하게 판단하기 위하여, 가상 공간 내에서 감지된 작업자의 위치 및 상기 작업자의 행위 모두에 근거하여 이를 판단할 수도 있음은 물론이다.
한편 시뮬레이션부(100)는 각 작업자가 진척시키는 과업들이 판단되는 경우, 각 과업 별로 대응되는 작업자의 정보를 각 HMD(120)에 전송할 수 있다. 이러한 경우 각 과업 별로 담당하는 작업자들의 정보가, 각 작업자들의 HMD(120)에 표시될 수 있다(S404). 따라서 각 과업을 담당하는 작업자들의 정보가 작업자들 서로 간에 공유될 수 있으며, 이에 따라 보다 효율적으로 복수의 작업자가 동시에 복수의 과업을 진척시킬 수 있다.
한편, 시뮬레이션부(100)는 각 작업자가 진척시키고 있는 과업들의 진척 상태를 체크할 수 있다. 예를 들어 시뮬레이션부(100)는 해당 과업이 복수의 과정으로 이루어지는 경우, 각 과정의 수행 여부에 따라 과업의 진행 정도를 ‘%’등으로 표시할 수 있다. 그리고 각 과업의 진척 상황에 대한 정보 역시 다른 HMD(120)의 디스플레이부 상에 표시할 수 있다(S406). 이에 따라 작업자들은 자신이 진척시키고 있는 과업 뿐만 아니라, 다른 과업이 진척되는 상황을 동시에 확인할 수 있다. 그러므로 본 발명에서는 서로 연관 관계가 있는 과업들의 진척 상황을 실시간으로 확인할 수 있으므로, 보다 효율적으로 상기 연관 관계에 따른 순서대로 과업들이 진척되도록 할 수 있다.
이상의 설명에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 해체 작업 시뮬레이션 장치에서, 특정 작업의 시뮬레이션이 이루어지는 동작 과정을 자세히 살펴보았다. 이하의 설명에서는, 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 해체 작업 시뮬레이션 장치의 HMD(120)에서 표시되는 가상 영상의 예들을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따라 복수의 작업자들이 공동으로 시뮬레이션을 수행하는 예를 보다 자세하게 살펴보기로 한다.
우선 도 5a 및 도 5b는, 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치에서, 해체 작업 시뮬레이션이 진행되는 화면의 예를 도시한 예시도들이다.
먼저 도 5a를 참조하여 살펴보면, 도 5a는 본 발명의 실시 예에 따라 HMD(120)에서 시뮬레이션부(100)로부터 전송된 가상 영상(500)이 표시되는 예를 도시한 것이다. 도 5a에서 보이고 있는 것과 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치는 특정 해체 작업이 선택되면, 그 선택된 작업에 대한 가상 공간을 생성하고, 생성된 가상 공간 내에서, 작업자의 시선 방향에 대응되는 방향의 영상을 HMD(120)의 디스플레이부를 통해 표시되도록 할 수 있다.
한편 본 발명의 실시 예에 따른 해체 작업 시뮬레이션 장치는, 상기 도 1에서 보이고 있는 것과 같이 복수의 HMD(120)와 연결될 수 있음을 보인 바 있다. 따라서 본 발명의 시뮬레이션부(100)는 복수의 HMD(120)에 각각 동일한 가상 공간에 대한 가상 영상을 전송할 수 있다. 또한 시뮬레이션부(100)는 상기 복수의 HMD(120) 각각에 대응되는 작업자 객체를 상기 가상 공간 내에 생성할 수 있으며, 상기 생성된 작업자 객체는, 다른 HMD(120)의 디스플레이부를 통해 표시될 수 있다. 도 5b는 이러한 경우의 예를 보이고 있는 것이다.
즉, 도 5b를 참조하여 살펴보면, 도 5b는 HMD(120)에 다른 작업자 객체(510)가 표시되는 예를 보이고 있다. 예를 들어 도 5a 및 도 5b에서, 가상 영상(500)이 표시되는 HMD(120)가 제1 HMD(120a)라고 가정하면, 상기 작업자 객체(510)는 제2 HMD(120b) 일 수 있다. 이처럼 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치에서는, 복수의 작업자가 동시에 동일한 해체 작업에 대한 시뮬레이션을 수행하는 경우, 각 작업자에 대응되는 작업자 객체가 상기 해체 작업 시뮬레이션을 위해 생성된 가상 공간 내에 생성될 수 있으며, 다른 작업자들의 HMD(120)에 구비된 디스플레이부를 통해 표시될 수 있다. 그리고 이러한 작업자 객체들은 각 작업자들의 행위 또는 키 입력 등에 따라 움직일 수 있으며, 이러한 움직임에 따라 상기 가상 공간 내에서 위치가 이동되거나 특정 과업에 관련된 다양한 작업을 수행할 수 있다.
한편 본 발명의 실시 예에 따른 해체 작업 시뮬레이션 장치에서는, 시뮬레이션 대상 작업이 선택되는 경우, 선택된 작업에 포함된 과업들에 대한 정보가 각 HMD(120)에 표시될 수 있음을 언급한 바 있다. 도 6a 및 도 6b는 이러한 경우의 예를 보이고 있는 것이다.
우선 도 6a를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치에 포함된 HMD(120)는 디스플레이부를 통해 가상 공간의 영상 즉, 가상 영상(500)을 표시할 수 있다. 또한 상기 가상 영상(500)에는 현재 시뮬레이션이 선택된 해체 작업에 대한 정보(600) 및, 그 작업에 포함된 복수의 과업들에 대한 정보, 즉 과업 정보(610)가 더 표시될 수 있다.
한편, 이러한 과업들은, 다른 과업간의 연관 관계의 유무 또는 연관 관계의 강약에 따라, 서로 별개로 독립적으로 진척될 수 있거나 또는 종속적으로 기 설정된 순서에 따라 진척될 수 있다. 예를 들어 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치의 시뮬레이션부(100)는, 도 6a에서 보이고 있는 것과 같이, 서로 독립적으로 진척될 수 있는 과업들의 경우 동일한 형태로 관련 정보를 표시할 수 있다. 이러한 경우 상기 과업들은 서로 독립적으로 진척될 수 있으므로, 각각의 과업을 서로 다른 작업자가 동시에 진척시킬 수도 있다.
그러나 이와 달리 시뮬레이션부(100)는 종속적인 관계에 있는 과업들의 경우 이를 구분하여 표시할 수도 있다. 즉, 도 6b에서 보이고 있는 과업 정보(650)에서 보이고 있는 것과 같이, ‘B.연료봉 잠금 해제’ 과업에 종속된 과업들 ‘외부 잠금 해제’, ‘내부 잠금 해제’과업을, 상기 ‘B.연료봉 잠금 해제’와 구분되게 표시할 수 있다. 뿐만 아니라 시뮬레이션부(100)는 종속된 과업들의 연관 관계에 따라 그 선후 관계를 표시할 수도 있다. 도 6b에서 ‘B-1’, ‘B-2’는 이러한 선후 관계를 표시한 것일 수 있다.
한편 상술한 설명에 따르면, 본 발명의 시뮬레이션 장치에서는, 각 작업자의 행위에 따라, 각 작업자가 진척시키는 과업을 판단할 수 있으며, 상기 작업자에 의해 진행되는 과업의 진척 상태가 표시될 수도 있음을 언급한 바 있다. 도 7은, 이러한 경우에 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치에서, 각 과업들의 진척 상황에 대한 정보가 공유되는 예를 보이고 있는 것이다.
도 7을 참조하여 살펴보면, 도 7은 가상 영상(500) 내에, 현재 시뮬레이션 중인 작업에 포함된 과업들에 대한 정보 및, 현재 진척되는 과업들에 대한 정보, 즉 과업 진척 정보(700)가 표시되는 예를 보이고 있다. 그리고 도 7의 과업 진척 정보(700)에서 보이고 있는 것처럼, 과업 진척 정보(700)에서는 각 과업들을 진척시키고 있는 작업자들에 대한 정보가 포함될 수 있으며, 각 과업들의 진척 상황에 대한 정보가 더 포함될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 각 작업자들이 각 과업들의 진척 상황에 대한 정보를 서로 공유할 수 있으며, 이에 따라 각 작업자들 사이의 업무 분담이 보다 효율적으로 이루어지도록 할 수 있다.
한편 이러한 과업 진척 정보(700)는, 도 7에서 보이고 있는 것처럼, 투명하게 오버레이(overlay)되는 형태로 표시되도록 함으로써, 상기 과업 진척 정보(700)가 표시되는 상태에서도 가상 화면(500)의 화상 정보가 식별 가능하도록 표시될 수 있다. 이에 따라 상기 과업 진척 정보(700)는 상기 도 6a 및 도 6b에서 보이고 있는 과업 정보(600 또는 650)와 달리, 시뮬레이션이 진행되는 동안 계속 표시될 수 있으며, 과업들의 진척 상황에 대한 정보를 작업자에게 제공할 수 있다.
한편 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치에서, 시뮬레이션의 분석 결과가 표시되는 예를 도시한 것이다.
도 8을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치는 기 설정된 조건이 충족되는 경우 시뮬레이션이 종료된 것으로 판단할 수 있으며, 시뮬레이션이 종료되는 경우 상기 시뮬레이션의 진행 중에 수집된 정보들 및 다양한 평가 기준에 근거하여 시뮬레이션 결과를 분석 및 평가할 수 있다.
이러한 시뮬레이션 분석 및 평가는 도 7에서 보이고 있는 것처럼 다양한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 시뮬레이션에 동원된 작업자의 수와, 시뮬레이션 대상 작업에 포함되는 과업들의 목록(800), 그리고 상기 작업자들의 과업을 진척한 순서, 즉 작업 경로에 대한 정보(810)가 포함될 수 있다. 또한 상기 시뮬레이션 분석 및 평가에는, 기 설정된 종료 기준, 즉 제한 시간 등에 근거하여 판단된 해당 작업의 성공 여부, 총 피폭선량, 총 작업 시간, 및 폐기물 발생량과 같은 다양한 평가 기준에 따라 측정된 평가 정보들(820)이 포함될 수 있다. 또한 각 작업자 별로 측정된 다양한 값들이 더 포함될 수 있다.
한편 이러한 시뮬레이션 분석 및 평가는, 작업자들의 수 및, 상기 작업자들이 해당 작업의 과업들을 진척한 과업의 순서, 즉 작업 경로에 대한 평가 결과가 될 수 있다. 이는 상술한 바와 같이, 본 발명의 경우 각 과업들에 대한 정보를 미리 제공하고, 각 과업을 담당하는 작업자의 정보와 과업들의 진척 상황에 대한 정보를 실시간으로 공유되도록 함으로써, 각 과업의 진척에 소요되는 시간 외에 시뮬레이션 과정 중에서 과업들의 분담 및 과업의 진척 상황 확인 등에 소요되는 불필요한 시간들을 최소화하였기 때문이다.
이에 따라 본 발명에서는, 상기 작업자들의 수 또는 상기 작업 경로 중 적어도 하나에 근거하여, 복수의 시뮬레이션 평가 및 분석 결과들을 서로 비교할 수 있다. 도 9는 이처럼 복수의 시뮬레이션 평가 및 분석 결과가 비교될 수 있도록 표시되는 예를 보이고 있는 것이다.
도 9를 참조하여 살펴보면, 도 9는 작업 경로를 기준으로, 서로 다른 작업 경로로 동일한 작업의 시뮬레이션을 진행한 결과들이 표시되는 예를 보이고 있는 것이다. 우선 제1 시뮬레이션 결과(900)는, 시뮬레이션 대상 작업이, A, B, C, D, E의 다섯 개 과업으로 구성되는 경우에, A→C→B→E→D 의 순서로 과업이 진척된 시뮬레이션 결과를 도시하고 있는 것이며, 제2 시뮬레이션 결과(950)는 A→B→C→D→E 의 순서로 과업이 진척된 시뮬레이션 결과를 도시하고 있는 것이다.
이러한 경우, 시뮬레이션부(100)는 상기 복수의 시뮬레이션 결과를 서로 비교한 결과가 상기 모니터링 부(130)에 표시되도록 할 수도 있다. 예를 들어 시뮬레이션부(100)는 도 9에서 보이고 있는 것과 같이, 복수의 시뮬레이션 결과 중에 기 설정된 수준 이상 서로 큰 차이가 발생한 측정값을 서로 구분되게 표시할 수 있다. 즉 상기 도 9의 제1 시뮬레이션 결과(900) 중, 제1 작업자의 피폭선량(910) 및 작업자 5의 작업 시간(920)과 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 장치의 시뮬레이션부(100)는 다른 시뮬레이션 결과에 비해 기 설정된 수준 이상 크거나 작은 값이 측정된 부분을 구분되게 표시할 수 있다.
이는 유사한 측정 결과 또는 보다 좋은 측정 결과를 보인다고 하더라도, 특정 결과치가 비정상적으로 좋지 않은 경우, 이를 구분되게 표시함으로써 분석자 또는 평가자로 하여금 보다 주의깊게 확인할 수 있도록 하기 위함이다. 그리고 이러한 비교 결과를 통해 분석자 또는 평가자는, 시뮬레이션 분석 결과의 비교를 통해, 대상 작업에 대해 가장 효율적인 작업 경로를 결정할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 실제 작업자가 작업 현장에서 다양한 작업 경로에 따른 복수의 실험을 하지 않고서도, 특정 작업에 대해 보다 신속하고 보다 피폭선량이 적은 최적의 작업 경로를 찾을 수 있도록 한다.
한편 상술한 도 9의 설명에서는, 작업 경로를 기준으로 시뮬레이션 분석 결과들이 서로 비교되는 예를 들었으나, 이와 유사한 방법으로 작업자의 수에 따라 상기 시뮬레이션 결과들이 서로 비교될 수도 있음은 물론이다. 또한 상기 작업자의 수나 작업 경로 중 어느 하나 뿐만 아니라, 작업자의 수 및 작업 경로를 모두 기준으로 하여 상기 시뮬레이션 결과들이 서로 비교될 수도 있음은 물론이다. 그리고 이러한 경우, 해당 작업에 대한 최적의 작업 경로 뿐만 아니라, 최적의 작업원의 수가 결정될 수 있다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 특히 본 발명의 실시 예에서는 시뮬레이션을 평가하는 기준으로서, 피폭선량, 작업 시간, 성공률, 폐기물 발생량을 예로 들어 설명하였으나, 이와는 다른 평가 기준이 더 포함될 수도 있음은 물론이다. 또한 상술한 설명에서는 원자력 시설의 해체 작업 시뮬레이션을 예로 들어 설명하였으나, 시설의 해체 작업 뿐만 아니라, 온도 또는 압력 및 방사선의 영향으로 인해 복수의 실험을 진행할 수 없는 환경에서, 최적의 작업 경로를 찾기 위한 다양한 경우에 적용될 수도 있음은 물론이다.
따라서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석 되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 시뮬레이션부 102 : 제어부
104 : 과업 분석부 106 : 가상 영상 생성부
108 : 시뮬레이션 결과 평가부 110 : 데이터베이스
120 : HMD(Head Mounted Display) 130 : 모니터링 부

Claims (14)

  1. 원자력 시설 해체 작업을 구성하는 적어도 하나의 과업들에 대한 정보들 및, 기 설정된 숙련도 레벨들에 따라 상기 원자력 시설 해체 작업 과정에 대한 서로 다른 복수의 시나리오 및 상기 원자력 시설 해체 작업의 시뮬레이션에 관련된 가상 공간에 대한 정보들을 포함하는 데이터베이스;
    각각 상기 시뮬레이션과 관련된 사용자의 입력을 수신 및, 상기 시뮬레이션에 관련된 가상 공간의 영상을 출력하는 복수의 HMD(Head Mounted Display);
    상기 가상 공간을 생성 및, 상기 복수의 HMD 사용자 각각에 대응되는 작업자 객체를 포함하는 상기 가상 공간의 영상을 상기 복수의 HMD에 전송하며, 각 HMD의 사용자로부터 수신된 입력에 따라 선택되는 상기 복수의 시나리오 중 어느 하나에 근거하여 상기 원자력 시설 해체 작업의 시뮬레이션을 진행하며, 상기 시뮬레이션의 진행 중에 별도의 사고 상황 시나리오를 발생 및, 발생된 사고 상황 시나리오에 따라 시뮬레이션을 진행하는 시뮬레이션부를 포함하고,
    상기 시뮬레이션부는,
    상기 시뮬레이션의 진행 중, 특정 지점에 특정 작업자 객체가 접근하거나 특정 작업자 객체가 특정 행동을 취하는 경우 기 설정된 확률에 근거하여 특정 사고 상황 시나리오가 발생되도록 하며,
    상기 사용자들의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서 중 적어도 하나가 서로 다른 시뮬레이션들이 진행되면, 각 시뮬레이션으로부터 측정된 적어도 하나의 측정값들을, 상기 사용자들의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서 중 적어도 하나를 기준으로 비교 및, 그 비교 결과를 표시하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시뮬레이션부는,
    상기 작업자 객체들로부터 수신된 입력에 따라 시뮬레이션을 진행하는 작업자 객체의 위치 또는 행위에 근거하여 각 사용자들이 진척시키고 있는 과업들을 판단하고, 각 사용자들 별로 담당하고 있는 과업들에 관련된 정보를 상기 복수의 HMD 각각에 표시하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 시뮬레이션부는,
    상기 복수의 HMD 각각에, 상기 과업들의 진척 상황에 대한 정보를 더 표시하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 측정값은,
    상기 시뮬레이션을 진행하는 동안 상기 작업자 객체들 각각에 피폭된 방사선의 누적량, 상기 각 과업들의 진척에 따라 발생되는 페기물의 양, 상기 각 작업자 객체들이 특정 과업을 완수하는데 소요되는 소요 시간 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 시뮬레이션부는,
    상기 해체 작업 시뮬레이션이 종료되면, 상기 측정값들을 포함하는 시뮬레이션 수행 결과를 생성하며,
    기 설정된 기준에 따라 상기 시뮬레이션된 해체 작업의 성공 또는 실패 여부를 판단 및, 판단 결과를 상기 측정값에 더 포함시키는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 시뮬레이션부는,
    상기 사용자들의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서가 동일한 복수의 시뮬레이션이 수행되는 경우,
    상기 사용자들의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서 중 어느 하나에 대한 상기 시뮬레이션된 해체 작업의 성공률을, 상기 복수의 시뮬레이션 중 상기 해체 작업이 성공으로 판단된 횟수에 근거하여 산출하고, 산출된 성공률을 상기 측정값으로 더 포함시키는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 기 설정된 기준은,
    기 설정된 시간 내에 상기 해체 작업을 구성하는 모든 과업들이 완수되었는지 여부 또는 상기 작업자 객체에 누적된 피폭선량이 기 설정된 수준을 초과하는지 여부 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 시뮬레이션부는,
    상기 사용자의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서 중 적어도 하나가 서로 다른 시뮬레이션들로부터 측정된 각 측정값들 중, 다른 시뮬레이션 수행 결과에 비해 기 설정된 수준 이상 크거나 또는 작게 측정된 측정값을, 다른 측정값들과 구분되게 표시하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 장치.
  9. 시뮬레이션 대상으로 선택된 원자력 시설 해체 작업을 구성하는 과업들을 분석하는 단계;
    상기 해체 작업에 관련된 가상 공간 및, 복수의 HMD(Head Mounted Display) 개수에 대응되는 작업자 객체들을 상기 가상 공간 내에 생성하는 단계;
    상기 HMD 각각에, 상기 작업자 객체들을 포함하는 상기 가상 공간의 영상을 표시하는 단계;
    상기 HMD 각각의 사용자로부터 수신되는 입력에 따라 상기 작업자 객체들을 통해 상기 가상 공간 내에서 상기 해체 작업의 시뮬레이션을 진행하는 단계;
    기 설정된 조건의 충족 여부에 따라 상기 시뮬레이션의 종료 여부를 판단하는 단계;
    종료된 시뮬레이션들 중, 동일한 해체 작업에 대해 진행된 시뮬레이션들 각각으로부터 측정된 측정값들을, 상기 사용자들의 수 또는 상기 과업들이 진척된 순서 중 적어도 하나를 기준으로 비교한 결과를 표시하는 단계를 포함하며,
    상기 해체 작업의 시뮬레이션을 진행하는 단계는,
    기 설정된 숙련도 레벨들에 따라 상기 원자력 시설 해체 작업 과정에 대한 서로 다른 복수의 시나리오 중 어느 하나를 선택받는 단계;
    상기 선택된 시나리오에 근거하여 상기 해제 작업의 시뮬레이션을 진행하는 단계; 및,
    상기 시뮬레이션의 진행 중에 별도의 사고 상황 시나리오를 발생 및, 발생된 사고 상황 시나리오에 따라 시뮬레이션을 진행하는 단계를 더 포함하며,
    상기 사고 상황 시나리오는,
    상기 시뮬레이션의 진행 중, 특정 지점에 특정 작업자 객체가 접근하거나 특정 작업자 객체가 특정 행동을 취하는 경우 기 설정된 확률에 근거하여 발생하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 가상 공간의 영상은,
    상기 해체 작업을 구성하는 과업들에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 가상 공간의 영상을 표시하는 단계는,
    상기 시뮬레이션을 진행하는 작업자 객체의 위치 또는 행위를 감지하는 단계;
    상기 감지된 작업자 객체의 위치 또는 행위에 근거하여 각 작업자 객체들이 진척시키고 있는 과업들을 판단하는 단계; 및,
    상기 복수의 HMD 각각에, 상기 과업들 및, 상기 과업들을 진척시키는 작업자 객체에 대한 정보를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 작업자 객체에 대한 정보를 표시하는 단계는,
    상기 과업들이 진척된 상황에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 측정값은,
    상기 시뮬레이션을 진행하는 동안 상기 작업자 객체들 각각에 피폭된 방사선의 누적량, 상기 각 과업들의 진척에 따라 발생되는 페기물의 양, 상기 각 작업자 객체들이 특정 과업을 완수하는데 소요되는 소요 시간 중 적어도 하나임을 특징으로 하는 시뮬레이션 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 비교 결과를 표시하는 단계는,
    상기 측정값들 중, 다른 시뮬레이션 수행 결과에 비해 기 설정된 수준 이상 크거나 또는 작게 측정된 측정값을, 다른 측정값과 구분되게 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 방법.
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