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제작 시방서

국제표준 엑스선 조사시스템 시작품 제작 (차폐체, ISO 필터, 콜리메이터, HMI 포함)

동남권원자력의학원

2026. 07.

차 례

I. 개요 ………………………………………………………………………………………3

II. 장치 상세 사양 ………………………………………………………………………4

III. 기술 상세 사항 ………………………………………………………………………6

IV. 기술 일반 사양 ………………………………………………………………………12

V. 기타 사항 ………………………………………………………………………………15

VI. 첨부 자료 ……………………………………………………………………………16

I. 개요

본 시방서는 320 kV 급 엑스선발생장치(x-ray tube 등)의 정밀 고정 및 차폐와 정확한 선량의 조사를 위한 조사장치인 국제표준 엑스선 조사 시스템 시작품 제작이다.

본 시방서에서 요구하는 필수요소는 크게 (1)차폐함(서포터), 로테이션타입의 (2)ISO 부가필터 교체시스템, 엑스선의 빔 크기 조절을 위한 (3)콜리메이터, (4)HMI 기반 셔터, 필터 및 교정대 제어 시스템으로 나뉜다.

(1) 차폐함(서포터): 40 kg 엑스선 튜브(320 kV)의 정확한 조사를 위한 조사 지점으로의 정밀 고정 및 alignment 와 엑스선 발생 시 완전 차폐가 가능하도록 SS-275 1 cm, Pb 2 cm 두께의 서보모터를 활용한 셔터 on/off 시스템(셔터의 on/off 시간을 측정하여 총 조사시간을 획득), 320 kV 이하의 엑스선 에너지 발생 시 빔 energy shaping 을 위한 부가필터를 장착할 수 있는 공간까지 모두 포함하는 엑스선발생장치의 차폐함 및 서포터를 제작해야함.

(2) ISO 부가필터 교체 시스템: 로테이션 타입의 으로 국제표준규격의 ISO 빔 (wide beam series: WS-80, 110, 150, 200, 300, narrow beam series: NS-80, 100, 120, 150, high kerma series: HK-100, 200, 250, 280)제공을 위한 부가필터를 각 위치에 장착이 가능하도록 하며 로테이션 타입의 1 cm 두께의 알루미늄 wheel 교체 장치의 위치를 읽고 원하는 필터를 빔 중심축에 올 수 있도록 해야함.

(3) 콜리메이터: 엑스선 빔의 크기 및 모양을 shaping 하며 2개를 사용하고 0.1 cm 의 SS-275 물질이 1.3 cm두께의 납을 housing하여 빔 중심에서부터 콜리메이터를 활용하여 빔 개구부는 반각 10⁰가 되도록 하며 각 콜리메이터 당 차폐율은 99.5 % 이상이며 교체 가능하도록 해야함.

또한 비상정지 버튼을 추가하여 상황 발생 시 셔터가 닫히며 방사선 조사를 차단하여야 함. 위 사항은 본 기관과 검토 후에 협의한다.

(4) HMI 기반 셔터, 필터 및 교정대 제어시스템: HMI(Human Machine Interface) 기반으로 엑스선을 조사하는 셔터, 국제표준규격 ISO 빔 제공을 위한 부가필터 교체 시스템 및 교정대(x,y,z 축)의 위치 제어가 가능하도록 하는 통합 제어 시스템을 구성해야함.

HMI 기반 셔터, 필터 및 교정대 제어시스템은 셔터의 개폐 명령, 상태 확인, 조사시간 측정 및 설정 시간 도달 시 자동 폐쇄 기능을 포함해야 하며, HMI에서 ISO 빔 조건에 해당하는 부가필터를 선택하면 로테이션 타입 필터 wheel이 자동 회전하여 선택된 필터가 엑스선 빔 중심축에 위치하도록 구성해야 함. 또한 교정대의 위치 이동, 정지, 원점 복귀 및 현재 위치 표시가 가능해야 하며, 셔터, 필터 및 교정대의 운전 상태를 통합 감시·제어할 수 있어야 함. 비상정지, 셔터 상태 이상, 필터 위치 불일치, 교정대 또는 모터 구동 이상 발생 시에는 즉시 셔터가 닫히고 방사선 조사가 차단되도록 인터록을 구성해야 하며, 세부 제어 방식, HMI 화면 구성 및 운전 시퀀스는 본 기관과 검토 후 협의하여 결정한다.

II. 장치 상세 사양

1. 시스템 구성

엑스선 조사 시스템 시작품

차폐함(서포터)

최소 차폐함의 크기: 400mm x 560mm x 400mm

X-ray tube weight: 40 kg

H/V power cable 서포터 필요

엑스선발생장치의 빔 조사축 alignment 를 위한 x, y, z 조절

차폐체 구성: 0.8 cm 납, 0.1 cm SS-275 의 housing

셔터의 구성: 1 cm 의 SS-275, 2 cm 납 두께의 셔터를 서보모터를 활용하여 on/off 및 on/off 시간을 방사선 조사시간으로 측정 가능

1차 부가필터 장착 시스템

ISO 부가필터 교체 시스템

로테이션 타입의 알루미늄 1 cm 두께의 wheel: 3 set

부가 필터의 직경: 13 cm

현재 장착된 부가필터의 위치 정보 및 선택한 필터 장착

장착된 부가필터의 중심은 빔 중심축과 동일

콜리메이터

엑스선 빔 크기 및 모양을 shaping 하며 2 set

콜리메이터 구성: 1.3 cm 납, 0.1 cm SS-275 의 housing

빔 중심축 반각 10⁰ 의 원뿔형 shape

각 콜리메이터의 차폐율 99.5 % 이상

콜리메이터 사이 빔 모니터링 챔버 설치를 위한 공간 필요

교체 가능

HMI 기반 셔터, 필터 및 교정대 제어시스템

셔터, ISO 부가필터 교체 시스템 및 교정대 통합 제어

셔터 개폐제어, 상태확인 및 시간 측정을 통한 방사선 조사시간 산출 (설정 조사시간 이후 셔터 자동 닫힘)

ISO 빔 조건에 따른 부가필터 선택 및 로테이션 타입 필터 weel 자동 위치 제어

선택 필터 위치 정보 및 장비 운전 상태표시

교정대의 위치 이동, 정지, 원점 복귀 및 현재 위치 표시

수동운전 및 자동운전 기능

비상정지, 셔터 상태 이상, 필터 위치 불일치, 교정대 위치 이상, 모터 구동 이상, 조사 중 차폐도어 개방 시 셔터 자동 닫힘

이상 발생 시 HMI 화면 내 경고 및 알람 표시

세부 제어 방식, HMI 화면 구성, 인터록 조건 및 운전 시퀀스는 본 기관과 검토 후 협의

2. 필수 조건

전체 시스템의 크기는 협의한 부분 내에서 진행하되, 시작품 제작 및 설치성을 고려하여 소형화 목표로 함.

빔 중심축의 alignment 를 위해 엑스선 발생장치의 x, y, z 축 위치 조절이 가능하도록 반영해야 함.

셔터, 부가필터 교체 시스템 및 기타 구동부에는 servo moter를 적용하며, 엔코더 등을 이용하여 위치 정밀도를 1 mm 내외로 확보해야 함.

셔터의 on/off 시간 정밀도 0.01 초 내외로 하며, 방사선 조사시간은 셔터가 개방되는 시작 시간부터 완전히 닫히는 시간까지로 정의함.

HMI 기반 제어시스템을 적용하여 셔터 개폐 제어, 부가필터 선택 및 위치 제어, 교정대 위치 제어가 가능하도록 반영해야 함.

HMI 화면에서는 셔터 개폐 상태, 선택된 부가필터 정보, 현재 필터 위치, 교정대 위치, 조사시간 및 장비 운전 상태를 확인할 수 있어야 함.

HMI 제어시스템은 수동 운전 및 자동 운전 기능을 포함해야 하며, 자동 운전 시 필터 위치 확인, 교정대 위치 확인, 셔터 개방, 조사시간 측정, 셔터 폐쇄 순서로 동작하도록 구성해야 함.

비상정지, 셔터 상태 이상, 필터 위치 불일치, 교정대 위치 및 모터 구동 이상, 조사 중 차폐도어 개방 시 셔터가 자동으로 닫혀 방사선 조사가 차단되도록 인터록 조건을 반영해야 함.

장비 운전 상태, 조사시간, 필터 선택 이력 및 이상 발생 알람 등을 HMI에서 확인하거나 저장할 수 있도록 구성해야 함.

본 건은 도면화된 조사시스템의 표준사양을 본 원에서 제공하여 시작품 제작 예정이며 기타 수정이 필요한 사항은 협의를 통해 진행함.

III. 기술 상세 사양

공통 사항

공급되는 장치 및 설치업무는 시방서 및 국내법을 따라야 하며 관련 규격이 명시되지 않은 부분은 승인 후 진행해야 함.

구매품은 승인된 도면에 명시된 Maker를 사용하여야 하며, 지정되지 않은 부품을 사용하고자 할 경우에는 사전에 동남권원자력의학원 담당자와 협의 후 승인을 받아야 함.

설치 장소

동남권원자력의학원 방사선의학 실용화센터 지하1층 방사선조사실2

진행 일정 氠瑢

NO

항 목

일 정

비 고

1

도면 설계/승인

발주 후 20일

2

설비 제작/설치 및 SHOP TEST

발주 후 35일

3

설비 운송

일정 협의

4

설비 현장 입고

일정 협의

4

현장 설치 및 시운전

일정 협의

5

TEST 대응

완료 후 1일

氠瑢 공사 범위

NO.

공 사 내 용

원자력 의학원

제작업체

비 고

1

설비 설계

○

2

도면 승인

○

○

3

설비 제작

○

4

설치 시운전

○

○

개선포함

5

검사

○

○

제출 자료

氠瑢

자료명

자료 내용

제출 납기

수량

부품 검사 성적서

주요 부품 검사 성적서

요구 시

1부

설계 변경 신청서

별도 양식(회의록으로 대체 가능)

발생 시

1부

검사 성적서

별도 양식 (제작 업체 양식)

요구 시

1부

준공 자료

동남권 원자력 의학원 회의록으로 대체 가능 (메뉴얼 대체 가능)

검수

검수는 부품, 조립, 입고 검수로 단계별 실시하며, 제작도면 기준으로 측정한다.

제작업체는 부품별 검사 성적서 및 도면을 제출하여야 한다.

검수의 절차는 입고검수 및 실용검수 등으로 실시할 수 있으며, 별도의 검수 항목 및 측정치에 대한 내용을 2매 기록하여 관리한다.

(동남권원자력의학원:1매, 제작업체: 1매)

검수사전 동남권 원자력의학원에서 요구하는 검사에 대한 검사 성적서를 제출하며, 펀치리스트 및 보완에 관한 관리를 포함한다.

계약 이행, 하자 보증

계약보증보험증권(서울보증보험)은 계약일로부터 5일 이내에 제출한다.

하자보증기간은 준공 완료일로부터 2년으로 한다.

기타 특별 지정 사항

현장 설치 관련 사항

현장 설치 시 제작 업체에서 파견하는 인원의 규모 및 일정은 반드시 동남권원자력의학원 담당자와 협의를 거쳐 결정한다.

설치 시 추진 일정에 준하여 진행하며, 일정이 지연되지 않도록 한다.

공사가 일정 대비 지연됨에도 불구하고, 도급 업체에서 적절한 조치를 행하지 아니하고 동남권원자력의학원에서 조치를 행한 경우, 이에 소요된 비용은 도급 업체에서 부담한다.

설치 인원의 안전사고와 기존설비·부품의 도난에 대해 제작업체에서 사전 방비책을 세우고, 이의 미비로 인한 손실은 전적으로 제작업체 측의 책임이므로, 안전사고와 도난사고에 특히 주의한다.

설치/시운전 인력의 산재보험 가입을 필수로 한다.

보안 관련 사항

동남권원자력의학원에 관한 정보는 설비의 설계/제작 업무에 한하여 이용하며, 제3자에게 정보를 누설하지 않아야 한다.

제공한 자료는 주의 깊게 사용, 보관하여 무단 변도, 복사, 훼손, 분실로부터 안전하게 관리해야 한다.

동남권원자력의학원이 제공한 정보(자료)는 업무 종결 시 요구에 따라 반납하며, 정보 누출로 인한 모든 책임은 도급 업체에 있다.

기타 보안 관련 내용은 계약 시 작성하는 보안 서약서에 준한다.

제작 및 공급 설비

氠瑢

NO

설비 분류

수량

상세 분류

비 고

1

SHIELDED BOX PART

1식

Shielded Box Unit

STEEL+Pb

Adj. Bracket Unit

Tube Holder

X-Ray Tube

사 급

Etc

2

BASE FRAME PART

1식

Frame (Support)

Al

Base Plate

Leveling Unit

Etc

3

SHUTTER & FILTER 1 PART

1식

Shutter Unit

STEEL+Pb

Guide Unit

Drive Unit

Servo Moter

Filter Holder & Case

Al

Sub Filter

사 급

Etc

4

FILTER 2 PART

1식

Wheel Unit

Al

Turn Unit

Servo Moter

Filter

사 급

Etc

5

COLLIMATOR

& FILTER 3 PART

1식

Base Unit

Guide Unit

Collimator Unit

STEEL+Pb

측정 Chamber

사 급

Filter Holder & Case

Sub Filter

사 급

6

LASER PART

3식

Anchor Bracket Unit

Leveling Laser

Wall Bracket

Etc

7

ELECTRIC PART

1식

Main Panel

PC & HMI 적용

Touch Screen

Calibration Rail

사 급

설비 개략도(도면 제공)

氠瑢

漠杳

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漠杳

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捤獥 汤捯 IV. 기술 일반 사양

설계 및 제작 기준

사용 중인 제품의 구조 및 기능을 검토하여 제작 치수 및 규격을 결정한다.

각 부위의 작동성 및 사용성을 고려하여 부품을 설계·제작한다.

가공 시 발생할 수 있는 변형을 최소화하고 조립성을 확보하기 위하여 지정된 공차를 준수하여 가공한다.

사용자의 조작 편의성, 접근성 및 안전성을 고려하여 제작하며, 조작부는 사용이 용이한 위치와 형상으로 설계한다.

온도 및 부식등 사용환경에 적합한 재질을 적용하며, 열에 의한 치수 변화 및 내열성, 내식성을 고려한다.

반복 작동 및 하중이 가해지는 구동부에는 내마모성 및 내구성이 우수한 중하중용 부품을 적용한다.

제작 기술

절단(Cutting)

철판류의 절단은 LASER 절단을 원칙으로 한다.

절단 후에 거친 모서리와 BURR가 남아있지 않도록 제거한다.

사용되는 자재의 형상이나 치수 공차는 KS 표준에 따른 것을 사용한다.

기계가공

도면 표기에 따라 기계가공부품은 정밀 기계가공을 실시하고, 끼워맞춤부는 KS 공차 및 도면 공차 범위에 적합하도록 가공한다.

가공 방법

범용밀링(Milling Machine) & MCT(Machining Center)

밀링을 사용하여 평면, 곡면 및 형상 가공을 수행한다.

가공 전 도면 검토, 공구 및 측정기 준비를 실시하며, 바이스 설치 후 평행도 및 직각도를 확인한다.

공작물을 견고하게 고정한 후 면가공 및 형상가공을 실시한다.

가공 완료 후 치수 및 형상 정밀도를 측정하여 도면 요구사항에 적합한지 확인한다.

범용선반 및 NC선반(Computer Numerical Control Lathe)가공

범용선반 및 NC선반을 사용하여 축류 및 회전체 부품을 가공한다.

가공 전 도면 검토, 공구 및 측정기 준비를 실시한다.

공작물을 중심에 맞추어 척에 견고하게 고정하고 절삭공구를 설치한다.

끝 단면가공, 외경가공, 내경가공 및 형상가공을 실시한다.

가공 완료 후 치수 및 형상을 측정하여 도면 요구사항에 적합한지 확인한다.

와이어 방전가공(Wire-Cut EDM)

와이어컷 방전가공기를 사용하여 고정밀 형상 및 곡면 가공을 수행한다.

와이어와 공작물 사이에 발생하는 방전 스파크를 이용하여 재료를 절삭하는 가공방식을 적용한다.

가공 전 도면 검토 및 가공 경로를 설정하고, 가공 후 치수 및 형상을 측정하여 품질을 확인한다.

용접

용접부에는 외관상으로 균열, 불응착, 용입부족, 블로우홀, 언더컷, 오버랩등이 있어서는 안되며, 용접후 응력제거 및 SLAG, SPATTER를 완전히 제거해야 한다.

치수가 중요한 부위에서는 기계가공 전에 응력제거 과정을 수행해야 한다.

일체형 부자재(제관물)의 용접은 JIG를 사용하여 작업한다.

용접 시공전 부재의 간격, 용접면의 청소상태, 용접봉의 종류 및 건조상태, 그 밖의 용접조건을 확인하고 준비해야 한다.

조립

모든 BOLT는 특별한 명기가 없는 한 P/W 및 S/W를 함께 사용한다.

조립 전 모든 표면은 녹, 먼지 등 방청유를 제외한 다른 이물질이 제거되어야 한다.

볼트는 완전고정 후 아이마킹을 실시한다.

조립 후 별도 협의규정에 따라 조립검사를 실시한다.

설치 기준

기계의 설치, 전원 결선 및 에어 배관 연결은 관련 자격을 보유하거나 충분한 경험을 갖춘 전문 기술자에 의해 수행되어야 한다.

설치 전 포장을 해체한 후 운송 중 발생한 변형·손상 및 부품 누락 여부를 확인하여야 하며, 이상이 발견될 경우 즉시 보고 후 조치하여야 한다.

장비는 승인된 설치도면에 따라 지정된 위치에 설치하여야 하며, 설치 공간은 장비의 운전, 유지보수 및 자재 이동에 지장이 없도록 확보하여야 한다.

장비 운반 및 인양 시에는 지정된 인양 위치 또는 인양구를 사용하여야 하며, 운반 중 장비가 손상되지 않도록 적절한 보호조치를 하여야 한다.

장비는 지정된 기초면에 설치한 후 수평계를 이용하여 수평 및 정렬 상태를 확인하고 레벨을 조정하여 고정한다.

장비 설치 시 가동부 및 이동부의 동선에는 전선, 케이블, 와이어 등의 간섭 또는 기타 장애물이 없어야 한다.

전기기술자는 케이블의 손상 여부를 확인하고, 제어반(Control Panel), 단자함(Terminal Box), 커넥터 등 전기 접속부의 체결 상태와 연결 상태를 점검하여야 한다.

장비를 장기간 보관하는 경우 외부 이물질 및 수분의 유입을 방지할 수 있도록 적절히 보호하여야 하며, 방청 처리된 부위가 손상되지 않도록 관리하여야 한다.

시운전 기준

시운전은 저속 또는 단동 수동운전으로 시작하여 각 구동부의 작동 상태를 점검한 후, 연동운전 및 정상운전을 실시하여야 한다.

각 구동부 및 작동부는 설계된 동작 범위 내에서 원활하게 작동하여야 하며, 걸림·간섭·이상 진동 및 이상 소음이 없어야 한다.

각 센서, 스위치 및 제어장치는 정상적으로 작동하여야 하며, 신호의 입·출력 상태를 확인하여야 한다.

비상정지(Emergency Stop) 장치 및 안전장치는 정상적으로 작동하여야 하며, 작동 시 장비가 안전하게 정지하여야 한다.

전기 배선, 커넥터 및 에어 배관 연결부는 시운전 중 발열, 이탈, 누전 및 누설이 없어야 한다.

장비는 반복 동작 시험을 수행하여 정상 작동 여부를 확인하여야 하며, 시험 중 이상 현상이 발생하지 않아야 한다.

시운전 완료 후 각 기능 및 성능이 설계 요구사항에 적합함을 확인하여야 한다.

V. 기타사항

본 건의 기간은 계약 후 12 주 이내이다.

납품 장소: 동남권원자력의학원 방사선의학실용화센터

사양의 변경 사유 발생 시 검수자와 협의 후 진행해야 한다.

본 과업과 관련하여 취득한 모든 정보를 우리 기관의 사전 승인 없이 제3자에서 누설 제공하거나 외부로 유출할 수 없다.

무상 A/S기간은 2년으로 한다.

제작완료 후 1년 이내에 방사선발생장치 변경인허가 및 사용시설검사를 완료 예정이며 시설검사 시 조사시스템에 대한 수정요청 사항 발생 시 제작 업체는 다음 검사 이전에 무상으로 조치를 취해하며 기간은 A/S 기간이다.

검 사 자 : 김 효 진

감 독 자 : 계 용 욱

IV. 첨부자료(컨셉)

氠瑢

漠杳

<320 kV 급 x-ray tube>

漠杳

<엑스선 조사시스템 개략도>

漠杳

<엑스선 조사시스템 개략도>

漠杳

<HMI 시스템(안)>

漠杳 漠杳

<좌: 엑스선 조사시스템 전산모사, 우: 엑스선 조사시스템 참고자료>