스테레오 영상처리 기반 검색장치

2015. 12.

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요약

기술명 스테레오 영상처리 기반 검색장치

기술분야 (6T) 산업기술 분류코드

ET 분야

대분류 중분류 소분류 코드번호에너지/자원 원자력 방사선 관리 기술 600703

전기전자 영상/음향기기 3차원 영상기기 200803

기술

개요

기술 요약고속으로 이동하는 물체에 대해 3차원의 정밀도 높은 영상을 제공하는 방사선 검색(형상화) 기술로, 하나의 X-선 발생장치와 2개의 검출기로 구성됨

기술의 효과

o 정확한 검색대상물의 영상을 얻을 수 있어 검색을 보다 용이하게 할 수 있음

o 고가의 X-선 발생장치를 한 대로 구성하고, 조사된 X-선을 입사 받는 검출기를

2대로 구성하여 장치 비용과 제어가 용이

o X-선 발생장치와 제1,2검출기를 항상 직각삼각형으로 배치함으로써 획득한 영상

의 수학적 전개와 해석을 용이하게 하여 보다 신속하고 정밀한 영상을 제공

기술의 응용분야

o 보안과 관련된 이동 포트 전체 : 공항 및 선박 대상 검사(출입국 관리소, 컨테이

너 검색, 농수산물의 검역, 해운물류 등)

o 의료 검사 : 3차원 공간에서 다각도로 정밀한 방사선 형상 검사

o 비파괴 분야 : 산업분야 및 군사장비 분야

기술 키워드

o 국문 : 스테레오, 입체, 3차원, 엑스레이, 스캐너, 방사선, 보안검색

o 영문 : stereo, threedimensional, X-ray, radiation, scan, security search, aviation

screening, security checks

기술 완성도(TRL)

기초 연구 단계 실험 단계 시작품 단계 제품화 단계 사업화

기본원리 파악

기본개념 정립

기능 및 개념 검증

연구실환경 테스트

유사환경테스트

파일럿현장

테스트

상용모델 개발

실제 환경 최종테스트

상용운영

○

환경

분석

시장 동향o 국내 : 모두 수입에 의존하고 있으며, 총 14대 컨테이너 검색기를 보유(810억 원)o 해외 : 미국의 경우, 2013년에는 12억 6,810만 달러로 예측되며, 중국의 1위 업체

는 2009년 자국 내 검색기 매출 1조원을 상회

업체 동향

o 국내 : 응용분야인 비파괴 검사관련 업체(국제비파괴검사(주), 세안기술(주), 대한검사기술(주) 외 4개 회사) 및 가속기 관련 업체(이비테크(주), 서울방사선서비스(주))가 있음

o 해외 : 컨테이너 검색기/항공 보안관련 회사(NUCHTECH Co. Ltd, AS&E, Analogic Co. 외 4개 회사)가 있음

사업화

전략

기술사업화 방안

종 류 형 태 권 장

기술거래기반기술을 토대로 사업화 가능기업에

기술실시권 부여★★★★

Joint Venture연구원과 기업의 공동투자를 통한 시장 개척

진입★★

Venture연구원 주도의 창업보육 및 기업성장 후

기술이전★★

R&BD 기술이전을 전제로 한 공동 연구개발 ★★

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Ⅰ. 기술성 분석

1. 기술의 개요 및 특징

1) 기술의 간략한 설명

본 특허의 “스테레오 영상처리 기반 검색장치”는

연속적으로 이동하는 대형 물체를 고속으로 검사가 가능하며, 이때 3차원의 영상을 제공하는

기술임. 상세하게는 하나의 X-선 발생장치와 2개의 검출기로 구성되어 2개의 영상을 획득해

이를 조합하여 입체영상을 얻을 수 있도록 하되, X-선 발생장치와 제 1 검출기는 수직으로 대

면되도록 고정설치하고, 제 2검출기는 대상의 크기에 따라 이동 및 회전이 가능하도록 하는 직

각삼각형으로 배치함

<표> 기술의 구성요소

등록특허 제1231859호 도면3 측면도 등록특허 제1231859호 도면4 평면도

기술 구성요소

1. (1) 이송장치

- 물건의 이송에 사용되는 컨베이어 장치

2. (2) X-선 발생장치, (21) 회전장치

- X-선 발생장치(2)는 X-선을 제1,2검출기(3, 4)

측으로 조사

- 대상물의 크기에 따라서 X-선 발생장치(2)의

방향이 조절될 수 있음

3. (3) 제1 검출기

- 고정되어 대상물을 통과해 입사되는 X-선 검출

4. (4) 제2 검출기 (41) 수평 이송장치 (42) 회전장

치

- 보다 정확한 대상물의 스테레오 영상을 얻기 위

해 제1, 2검출기(3, 4) 사이의 거리 조절 필요

- 이동거리에 따라 자동으로 회전하여 X-선 발생

기(2)를 향하도록 함

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2) 대표도면

등록특허 제1231859호 대표도면

<그림> 등록특허 제1231859호의 대표도면

3) 기술의 특징 및 우수성

본 기술은 연속적으로 이동하는 대형 물체를 고속으로 검사가 가능하다는 점이 특징임. 주로 2

차원의 방사선 스캔 영상정보를 제공하는 현재의 검색장치와 3차원의 영상을 제공하지만 검색

속도에 한계가 있어 사용할 수 없는 의료용 검사장치(CT)와 비교하여 각각의 단점을 보완하였

으며 단순 구조로 구성되어 장치 비용과 제어가 용이함

<표> 기존 기술과의 대비

구분 기존 X-선 검색장치 기존 CT 한국원자력연구원

검출기 단일 원형의 다수개 2개의 검출기

제공 영상 2차원 3차원 3차원

속도 고속 저속 고속

정확도 육안 검사 재시도 인체내부 확인가능 정밀영상 획득

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4) 기술의 효과

본 “스테레오 영상처리 기반 검색장치”는 제공 영상 및 구성에 따라 크게 3가지의 효과가

있음

- 첫째로, 이동되는 검색 대상물에 서로 다른 각도에서 X-선을 투과시켜 획득한 2개의 영상을

조합하여 스테레오 영상을 구현함으로써 보다 정확한 검색대상물의 영상을 얻을 수 있어 검

색을 보다 용이하게 할 수 있음

- 둘째, 2개의 영상을 획득하기 위해 구동되는 장치 구성에서 고가의 X-선 발생장치를 한 대

로 구성하고, 조사된 X-선을 입사 받는 검출기를 2대로 구성하여 장치 비용과 제어가 용이

함

- 셋째, X-선발생장치와 제1,2검출기를 항상 직각삼각형으로 배치함으로써 획득한 영상의 수학

적 전개와 해석을 용이하게 하여 보다 신속하고 정밀한 영상을 제공할 수 있음

5) 기술의 완성도

핵심요소기술의 기술적 성숙도에 대한 일관성 있는 객관적인 지표를 말하는 TRL에 따라 본

기술은 3단계인 실험 단계로 상세하게는 “기능 및 개념 검증” 단계로 정의될 수 있음

연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계로, 개발하려는 시스템/부품

의 기본 설계도면을 확보하고, 모델링/설계 기술을 확보한 단계임

6) 기술 키워드

국문 : 스테레오, 입체, 3차원, 엑스레이, 스캐너, 방사선, 보안검색

영문 : stereo, three-dimensional, X-ray, radiation, scan, security search, aviation screening,

security checks 등

2. 기술의 적용분야 및 경쟁력

방사선은 의료분야 뿐만 아니라 국방, 신소재, 농업, 환경, 식품 등의 매우 넒은 분야에서 이용

되고 있으며, 갈수록 활용 범위가 넓어지는 추세에 있음

특히 비파괴검사에 응용으로 널리 이용되고 있으며, 본 “스테레오 영상처리기반 검색장치”는

공항 출입국관리소의 X-선 검색장치, 농수산물의 수출입 검역, 보안과 관련된 이동 포트 전체

(축구장, 지하철, 관공사 행사 등)를 주요 타겟으로 적용이 가능함

기존 기술과 비교하여 경쟁력이 있는 요소는 고속으로 이동하는 물체에 대해 3차원의 정밀도

높은 영상을 제공할 수 있다는 점임

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<표> 적용 가능 분야

적용분야 세부 항목 내 용

보안 검색

공항 및 선박 대상 검사출입국관리소, 컨테이너 검색, 농수산물의 수

출입 검역, 해운물류 등

지하철 중국의 경우 지하철에 이미 적용 중임

축구장 등 주요 경기장 테러의 위험으로부터 안전 감시

관공사 행사 임시 포트 설치

의료 검사 CT 등3차원 공간에서 다각도로 정밀한 방사선 형

상 검사 가능

비파괴

분야

산업

토목/건설항공기 부품과 같은 고가의 부품 검사에 주

로 사용됨

공업재료 또는 제품 대상 두께, 조성, 형상,

내부 균열 등 품질 및 수명 평가

기계공학원자력공학

전기/전자공학철도

금속공학

군사장비 안정성 확인

3. 기술실시를 위한 기업에서의 구비조건

본 기술은 방사선을 이용한 보안 검색 기술에 관한 것으로 보안 검색이 필요한 모든 곳에 적

용 가능한 기술이며 초기 타겟은 대형 물체의 고속 이동 검사를 목적으로 한 컨테이너 검색대

임. 규모 및 비용적인 측면에서 일반 중소/중견기업보다는 대기업 또는 외국 기업 같은 대형

기업에서 기술을 이전받아 수행하기 유리한 기술임

4. 기술실시에 따른 기업에서의 이점

본 기술에 따라 “스테레오 영상처리 기반 검색장치”를 개발할 경우, 기존 장치와 비교하여

기술적인 우위성(고속의 정밀도 높은 3차원 영상의 제공)을 가지며 단순 구조로 비용 절감이

가능함. 또한 정책적인 지원이 이루어질 경우 수천억 단위의 매출이 예상됨

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Ⅱ. 시장성 분석

1. 시장의 정의

본 특허 기술은 “스테레오 영상처리 기반 검색장치”로 주요 적용가능 분야는 컨테이너 검색

기 시장임

<그림> 군산항 6부두에 설치한 차량이동식

컨테이너 화물 검색기

<그림> 미국 AS&E社 컨테이너 화물 검색기

예시

o 컨테이너 검색기

선진국가의 관세행정은 WTO 체제의 출범으로 관세율이 대폭 인하되고 자율적인 관세율 결정

에 제한을 받게 되면서, 미국의 9.11테러 이후 조세징수보다 테러방지와 사회질서 유지 등 사

회 안전의 보호기능이 상대적으로 부각되고 있음

이에 우리나라도 2002년 부산세관을 시작으로 각 항만에 컨테이너 검색기를 활용하여, 마약밀

수 근절, 국민생활 안전 위해물품 밀반입 차단하고 컨테이너 검사시간 및 검사비용 절감을 위

해 전국 항만에 도입함

컨테이너 검색기란 컨테이너에 X-ray를 투시하여 내장된 물품을 영상을 통해 판독하는 장비

로, 철판두께 40cm 뒤에 있는 5㎠의 정육면체 납 벽돌을 판독할 수 있는 최첨단 장비임

세관장이 관리대상 화물(우범화물)을 선별하여 검색기를 통한 검사나 지정한 보세구역 등에 장

치 후 즉시 검사 등을 위해 따로 지정하여 검사함

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2. 시장 동향 및 규모

1) 국내 컨테이너 검색기 현황1)

o 컨테이너로 반입되는 물동량은 전년 동기 대비 6%로 꾸준히 증가하고 있음

<표> 최근 5년간 관세청 세관별 컨테이너 반입 물동량 및 증감률

(단위 : 천TEU, %)

o 컨테이너 물동량 증가에 발맞추어 2013년 관세청은 부산세관에 검색기 1대 추가 구입(106억

원)하여, 총 14대 컨테이너 검색기를 보유(810억 원)하고 있음

<표> 관세청 세관별 보유 컨테이너 검색기 현황

o 매년 100억이 넘는 금액을 컨테이너 검색기 관리에 지출하고 있지만, 검색률은 답보상태로

제대로 활용되지 못하고 있는 실정임

1) 출처 : 관세청, 국정감사 결과

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<표> 최근 5년간 세관별 컨테이너 검색 수 및 검색률

(단위 : 컨테이너 개수, %)

o 컨테이너 검색기별 화물검색 현황

2) 국외 컨테이너 검색기 현황

o Frost & Sullivan이 2007년 작성한 “Container Security-A Market Analysis”에 따르면, 미국

의 컨테이너 검색장비의 시장 규모는 2006년 3억 8천만 달러였으며, 2009년에는 5억 달러,

2013년에는 12억 6,810만 달러로 2006년부터 2013년까지 연평균 18.8% 증가할 것으로 전망

됨

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o 중국의 경우, 컨테이너 검색기 1위 업체인 NuchTech사는 2009년 자국내 검색기 매출 1조원

을 상회하였음

3) 국내외 컨테이너 검색기 시장 전망

o 국내외 컨테이너 검색장치의 시장 동향을 살펴본 결과, 국내 컨테이너 검색장치의 경우 전량

수입에 의존하고 있으며, 대부분 2차원 방사선 영상정보를 제공하고 있어 정밀검색에 한계가

있음. 고가의 컨테이너 검색기의 수입을 대체하고 나아가 수출 아이템으로 육성한다면 수천~

수조원의 매출이 발생할 것으로 예측됨

3. 시장의 주요 참여자

1) 국내 응용 시장

국내 컨테이너 검색기는 모두 수입품으로 국내 핵심시장이 존재하지 않아 비파괴 검사, 가속기

등 응용시장 중심으로 조사하였음

회사명 제품/기술 소재지 전화 이메일/홈페이지

국제비파괴검사(주)

방사선 비파괴검사자기 비파괴검사

초음파 비파괴검사침투 비피괴검사

부산광역시 강서구 녹산산업중로 100

051-831-5757 yclee@kjndt.co.kr

세안기술주식회사

방사선(능) 계측기 교정 원자력발전소 비파괴검사

방사선 안전관리

서울시 금천구 가산동 481-10

벽산디지털밸리2차 910호

02-2102-2800 http://www.sae-an.co.kr

대한검사기술(주)

비파괴검사 기술 서비스비파괴 검사 장비 제조

서울시 서초구 방배동 537-21

02-598-2525 http://www.kieco.co.kr

올네이션방사선투과검사초음파탐상검사

서울특별시 강남구 역삼로 152 올네이션

빌딩 02-514-0966 http://www.allnations.co.kr

한국기계검사소이엔씨

방사선투과검사초음파 탐상검사

합금분석기

서울특별시 중랑구 면목동 639-15 지현진빌딩 4층

02-3444-8866 http://www.kmienc.co.kr

(주)한솔인텍 방사선 투과검사부산광역시 사하구

하단2동 870-262번지 051-207-5459 http://www.hansolintech.co.kr

고려공업검사

방사선투과, 초음파, 액체침투, 누설탐상, 육안, 금속조직 복제,

수명평가

서울시 용산구 청파로89길 4-12(서계동)

02-711-5141 http://www.kitco.co.kr/

이비테크전자가속기

빔 조사 서비스대전시 유성구 용산동

550 042-930-7501 http://www.eb-tech.com

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출처 : 구글링을 통한 재구성

2) 해외 시장

회사명 제품/기술 소재지 전화 홈페이지

NUCHTECH

Company Ltd.

(중국)

a security inspection product

manufacturer,radiation imaging

equipment

2/F, BLOCK A, TONGFANG BUILDING, SHUANGQING ROAD, HAIDIAN, BEIJING

86-010-82527232

http://www.nuctech.com

Rapiscan Systems

(미국)

security equipment,systems designed for checkpoints, cargo, vehicle, baggage,

parcel, and air cargo security inspection

Torrance, California, USARapiscan Systems

2805 Columbia StreetTorrance, CA 90503UNITED STATES of

AMERICA

+1 310-978-1457

http://www.rapiscansystems.com/

SAIC(미국)

information technology, systems

integration

SAIC Corporate Headquarters

1710 SAIC DriveMcLean, VA 22102

703-676-4300 http://www.saic.com/

Smiths Detection

(미국)

X-ray inspection systems, metal

detectors, and mobile explosive detection

system

2202 Lakeside Boulevard Edgewood, MD 21040.

USA

+1 410-612-2625

http://www.smithsdetechtion.com/

L3

Communications

(미국)

command and control,

communications, intelligence,

surveillance and reconnaissance

L-3 Communications Corporation Headquarters

600 Third AvenueNew York, NY 10016

(212) 697-1111

www.l-3com.com/

American Science

and Engineering,

Inc. (AS&E)

(미국)

inspection products and solutions

law enforcement and correctional facilities,

military bases, airports

829 Middlesex Turnpike, Billerica, MA 01821 USA

+1 978-262-8700

www.as-e.com/

Analogic

Corporation

(미국)

CT, MRI, ultrasound, digital mammography, and aviation security

8 Centennial DrivePeabody, MA 01960

978-326-4000http://www.analogic.co

m/

출처 : 구글링을 통한 재구성

회사명 제품/기술 소재지 전화 이메일/홈페이지

서울방사선서비스(주)

방사선판독, 방사선시설제작

전자빔 가속기를 이용한 활용

서울 중랑구 동일로 138길 13(중화동)

중화동) 02-433-3626 http://www.srsrad.com

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4. 시장 진입 가능성

본 “스테레오 영상처리 기반 검색장치”는 공공시설용(관공서, 단체, 국가)으로 시장이 형성되

어 있어서 정책적인 지원이 있을 경우 매출 증대가 예상됨

2014년 이후 대미 선적물량 100% 사전 검색 의무화 정책시행에 따라 해운물류 보안시장의 급

격한 성장이 예상되며 보안 및 해운물류 안전 보안시스템 관련 국내 기술은 아직 초보단계에

있어서 국내 고유기술의 검색장비 기술 개발 및 상품화가 시급한 시점임

검색 장비의 수입대체 및 수출 달성을 위해서는 기존 외산장비의 특허권을 회피할 수 있는 새

롭고 독창적인 기술개발이 우선적으로 요구됨

본 특허의 “스테레오 영상처리 기반 검색장치”는 선진국의 동종장비 관련 특허회피가 가능

하고 적은 비용추가(기존 컨테이너 검색장치에 센서 하나만 추가되므로, 20% 정도의 비용추가)

로 3차원 검색장비 개발이 가능하여 상품 경쟁력이 충분함

Ⅲ. 원자력(연) 보유 특허 및 연락처

원자력(연) 보유 특허

구분 발명의 명칭출원번호(출원일)

등록번호(등록일)

출원국가

1 스테레오 Χ-선 검색장치

10-2010-0140706(2010.12.31.)

제1239355호(2013.02.26.)

한국

13/179,993(2011.07.11.)

8,670,522(2014.03.11.)

미국

담당자 연락처

구분 성명 전화 이메일 비고

기술이전 담당유재복 042-868-2236 jbyoo@kaeri.re.kr -

함형욱 042-868-4538 ham@kaeri.re.kr -

연구자 (주발명자) 이남호 042-868-2931 nhlee@kaeri.re.kr -