KR0169996B1 - 환경오염 폐기물 저장장치 - Google Patents

Abstract

환경오염 폐기물, 특히 방사성 또는 화확 폐기물을 물속에서 저장하기 위한 장치는 원통형 콘크리트 본체의 형태로 적어도 하나의 2차캡슐(1)을 포함한다. 콘크리트 본체는 중앙의 축방향으로 연장하는 저장공동(3)을 가진다. 공동은 적어도 한단부가 개방된 축의 형태를 가지며 그 속으로 폐기물을 함유하는 1차캡슐(2)이 삽입될 수 있고, 그후 축 또는 공동의 개방단부가 밀폐된다. 콘크리트 본체(1)의 원주방향 주위로 어느정도까지 물로 채워질 수 있는 복수개의 밸러스트쳄버(4)가 소정간격으로 배치되며 쳄버의 전체적은 쳄버를 비움으로써 본체를 부유상태로 되게하는 정도의 체적을 가진다. 폐기물 저장 1차캡슐(2)을 둘러싸는 복수개의 2차캡슐(1)은 원주방향으로 분배되고 2차 캡슐(1)을 수용할 수 있는 다수의 수직방향 원통형 격실(9)을 구비하는 환상 콘크리트 구조물(6)로 해저바닥에 저장될 수 있다. 해저바닥상의 환상 콘크리트 구조물(6)은 어느정도까지 물로 채워져서 쳄버를 비움으로써 환상 콘크리트 구조물을 물-부유 상태로 되게하는 전체적을 갖는 다수의 밸러스트 쳄버를 구비한다.

Description

환경오염 폐기물 저장장치

본 발명은 환경오염 폐기물 저장장치에 관한 것으로, 특히 방사능 또는 화학 폐기물 저장장치에 관한 것이다.

본 발명의 장치는 전술한 성질의 폐기물에 대한 해양저장, 즉 비교적 깊은 물속에서의 저장에 근거를 두고 있다. 본 발명은 지상, 바위의 구멍, 그리고 기타 저장설비로 상기 폐기물을 저장하는 공지한 방법에 비해 충분한 장점을 갖고 있다. 예를 들면, 본 발명의 해양저장설비는 종래의 설비에 비해 훨씬 더 빨리 누설을 감시하여 보수할 수 있게 한다. 더욱이, 본 발명은 훨씬 더 크고 무거운 저장용기의 사용을 가능하게 하며, 각각의 용기는 다량의 폐기물을 수용할 수 있고 방사능 폐기물로부터 방사능의 침투에 대한 더 큰 안정성을 제공할 수 있다.

본 발명의 장치는 청구범위에 기술된 요점들을 특징으로 한다.

본 발명을 첨부도면에 도시된 실시예를 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 2차 캡슐로서 작용하는 본 발명의 콘크리트 본체를 종축방향에서 부분적으로 절결한 측면도이고, 제2도는 제1도에 도시된 콘크리트 본체의 횡축방향에서 부분적으로 절결한 측면도이다. 제3도는 제1도 및 2도에 도시된 바와 같은 2차캡슐내에 배치되는 종래 공지한 구조의 폐기물 저장1차캡슐을 축방향에서 본 단면도이다. 제4도는 제1도 및 2도에 도시한 바와 같은 2차 캡슐을 여러개 저장 할 수 있는 저장소의 기능을 하며 해저에 배치되는 고리모양의 콘크리트 구조물을 보여주고 있다.

제1도 및 2도는 본 발명 저장장치의 기초부재인 콘크리트 본체에 대한 예시적인 실시예이다. 기초부재는 예를 들면 제3도에 도시된 구조의 1차 캡슐(2)을 넣은 후 밀봉시킨 2차 캡슐(1)이다. 상기 1차캡슐은 저장시킬 환경오염 폐기물, 예를 들면 방사성 또는 화학폐기물을 수용하고 있다. 1차캡슐(폐기물저장캡슐이라고도 한다(2)은 폐기물을 그 발생위치로부터 환경오염이 없이 2차캡슐(1)까지 운반시킬 수 있는 공지의 폐기물 저장캡슐이다. 2차캡슐(콘크리트본체라고도 한다)(1)은 도시된 실시예의 경우에서 보는 바와 같이 반구형 상, 하 양단부를 가지는 원통형 콘크리트 본체로 이루어진다. 도시된 콘크리트 본체는 2차 캡슐의 중앙에 위치하고, 일단이 개구되어 있는 중앙저장구멍(3)을 가지며, 이 구멍 속으로 1차캡슐(2)이 제1도에 도시된 바와 같이 삽입될 수 있다. 개방단부는 1차캡슐(2)이 중앙저장구멍(3) 속으로 삽입된 다음, 예를 들면 콘크리트로 채워서 밀봉된다. 마개부분을 차후에 용이하게 제거할 수 있는 형태로 중앙저장구멍의 개방단부를 밀봉시킬 수 있다는 점에서 장점이 있다. 즉 제거시에는 마개부분을 파쇄시키는 방법으로 1차캡슐을 제거할 수 있다.

2차 캡슐(1)은 물속에 영구적으로 잠기며, 이 목적을 위해 원통형 콘크리트 본체의 중앙저장구멍(3) 주위로 원주방향으로 배치된 여러 개의 내부 밸러스트쳄버(4)가 형성된다. 이들 쳄버는 그 내부가 물로 채워지며 쳄버의 전체적은 삽입된 1차 캡슐(2)과 함께 2차캡슐(1)을 물속에 잠기게 하여 콘크리트 실린더의 종축을 수직으로 유지시키거나 또는 수평방향으로 기울어질 수 있게 한다. 그 결과, 2차 캡슐(1)의 유효중량 및 물속에서의 방향을 제어하는 것이 가능하므로, 2차캡슐(1)이 매우 크고 무겁게 만들어져도 물속에서의 캡슐의 취급 및 이동이 가능하다. 큰 치수 및 무거운 중량을 가진 2차 캡슐(1)은 다량의 폐기물을 수용할 수 있다. 2차 캡슐(1)은 또한 기계적으로 강하고 외부의 영향에 매우 둔감하다. 또한 2차 캡슐은 1차 캡슐내에 밀봉된 방사성 폐기물로부터 방사하는 방사선을 크게 약화시킨다. 예를 들면 제1도 및 2도에서 실예로 설계된 2차 캡슐은 축방향길이 40m, 직경 16m 및 약 10,000톤의 배수톤수를 가지고 있다. 물론 2차 캡슐은 위에서 언급한 것들 보다 더 크거나 또는 더 작은 치수를 가질 수 있다.

2차 캡슐(1)의 열방출 폐기물의 저장을 위해 캡슐에는 제1도 및 2도에 도시된 실시예의 경우에서와 같이, 콘크리트 본체의 중앙 저장구멍(3)의 주위에서 일정한 간격으로 원주방향으로 배치되고 상하부에서 외부면에 개구된 구멍을 가진 축방향의 내부 냉각채널(5)을 가지고 있다. 이들 내부 냉각채널(5)은 중앙저장구멍(3)과 1차 캡슐(2)에 가능한한 가깝게 배치되는 것이 바람직하다. 2차 캡슐(1)이 물속에서 콘크리트 실린더축에 실제로 수직하게 저장될 경우 1차 캡슐(2)내의 폐기물로부터 방출된 열에 의해 상기 냉각채널(5)에 존재하는 물이 가열되기 때문에 채널내의 물이 도시된 화살표 방향으로 자동순화하며, 그 결과 캡슐이 냉각된다.

2차캡슐(1)은 항구에서부터 최종저장 위치까지 여러 다른 방식으로 물속에서 운반될 수 있다. 가장 보편적인 운반방법은 재래식으로 설계된 예인선을 이용하는 것이다. 다른 가능한 방법은 특수선박, 가능하다면 2차캡슐(1)에 직접 결합되는 잠수함의 사용이다.

또다른 가능한 운반방법은 밸러스트쳄버(4)내의 물의 체적을 조정하기 위해 요구되는 펌프 및 제어장치를 구비한 탈착가능한 펌프수단과, 물속에서 2차 캡슐의 이동을 위해 제트 추진 모터 형태의 동력발생장치를 2차 캡슐(1)에 장치하는 것이다.

본 발명의 2차 캡슐은 미합중국 특허 제3,249,664호에서 기술된 제조원리에 따라 물속에서 직접 제조될 수 있지만, 전조도크 또는 유사한 설비로 제작될 수 있다.

폐기물을 밀봉시킨 1차 캡슐(2)을 저장시킨 2차캡슐(1)의 궁극적인 목표달성은 해저바닥에 설치되는 제4도에서 실예로 도시된 바와 같은 고리형상의 콘크리트 구조물 내에서 성취될 수 있다. 이 고리형상의 콘크리트 구조물은 단단한 단위체이며 도시된 실시예의 경우에서와 같이 외측 원통형 벽(7)과 내측 원통형벽(8)을 가진다. 외측 및 내측 원통형벽(7,8)사이에는 많은 수의 원통형 구획실(9)이 형성되며, 이 구획실(9)은 일측 상단부, 또는 양측단부에서 개구되고 환상의 외측 및 내측 원통형벽(7,8)에 단단하게 연결된다. 원통형구획실(9)은 각 구획실이 상기한 종류의 2차캡슐(1)을 수용할 수 있도록 치수가 설정된다. 고리형상의 콘크리트 구조물(6)내의 2차캡슐(1)의 저장은 달걀보관대에 넣은 달걀의 저장과 유사하다.

고리형상의 콘크리트구조물(6)은 2차캡슐(1)을 정위치에 안전하게 보유하며 외부의 영향으로부터 2차캡슐을 보호한다. 고리형상의 콘크리트 구조물(6)은 외측 및 내측 원통형벽(7,8)및 원통형 구획실(9)의 벽내에 많은 수의 밸러스트쳄버를 가지고 있으며, 이 밸러스트쳄버는 물로 채워질 수 있고, 밸러스트쳄버에서 물을 완전히 빼어내면 고리형상의 콘크리트구조물(6)은 물속에서 부력을 받아 물위에 뜰 수 있게 된다. 따라서, 고리형상의 콘크리트 구조물(6)은 미합중국 특허 제3,249,664호에 기술된 방식으로 생산지에서 생산된 다음, 계획된 폐기물 저장위치까지 견인되어 깊이가 수백미터인 위치인 해저바닥으로 가라앉는다. 물론, 많은 수의 2차캡슐(1)을 해저바닥에 저장하기 위한 콘크리트 구조물은 반드시 제4도에 도시된 고리형상의 구조와 유사한 구조를 가질 필요는 없다. 콘크리트구조물(6)은 전영역에 걸쳐 2차캡슐용 원통형 구획실을 가지고 있는 직사각형상 또는 다각형상의 판상의 구조를 가질 수도 있다. 그러한 경우에도 달걀보관대와 유사한 콘크리트 구조물은 물로 채워질 수 있고 콘크리트 구조물의 전체를 부력으로 물위에 뜰 수 있게 밸러스트쳄버를 포함한다. 다른 구조의 콘크리트 구조물도 물론 가능하다.

폐기물을 밀봉시킨 2차 캡슐을 수용하는 저장캡슐은 스웨덴 특허 제447,141호에 기술된 바와 같은 복합 구조물의 형태로서 해저바닥상에 저장될 수 있다. 이 경우에, 2차캡슐은 상기한 본 발명의 2차 캡슐보다 더 작으며, 예를 들면 이 경우의 2차 캡슐은 약 2,000톤의 배수톤수를 가진다.

캡슐이 물속에서 수직으로 세워질 수 있도록 2차캡슐이 밸러스트쳄버의 도움으로 자동조정될 때 이점이 있다. 우연히 또는 갑자기 캡슐이 해저바닥상에서 풀려지는 경우에 이것은 냉각의 관점에서 유리하다.

본 발명은 많은 중요한 이점들을 제공한다. 환경오염 폐기물, 특히 방사성 폐기물의 물속에서의 저장은 그 자체가 장점이다. 또하나의 장점은 대단히 큰 2차캡슐이 사용될 수 있고, 따라서 다량의 폐기물의 저장을 가능하게 하는 것이다. 그러한 캡슐은 또한 외부적인 영향에 대하여 상당한 기계적인 강도 및 저항을 가진다. 더욱이 캡슐은 방사성 방사에너지에 대하여 매우 효과적인 차단막을 제공한다.

본 발명에 따라 구성된 폐기물 저장장치는 폐기물질 또는 방사능의 발생할 수 있는 누설을 쉽게 감지할 수 있다. 누설이 검출되면 누설이 발생한 2차 캡슐은 더욱 정밀한 검사를 위해 표면으로 끄집어 낼 수 있고 그 결과에 따라 차후에 보수작업을 행할 수 있다. 이 보수작업은 누설이 2차캡슐의 결함에 의한 것인지 1차캡슐의 결함에 의한 것인지에 따라 2차캡슐 또는 1차캡슐을 교체하는 것으로 이루어지며, 보수된 캡슐은 재차 해저바닥의 저장위치로 복귀될 수 있다.

Claims (11)

1. 환경오염 폐기물, 특히 방사성물질 또는 화학 폐기물을 물속에 저장하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는 폐기물을 넣은 후 그 개구부를 밀봉시킨 중앙저장구멍(3)과 중앙 저장구멍의 주위로 원주방향으로 여러 개의 밸러스트쳄버(4)를 형성시킨 원통형 콘크리트본체(1)로 형성되며, 상기 밸러스트쳄버(4)는 상기 콘크리트본체(1)의 외주표면 부근에 위치하고 그 내부가 물로 채워질 수 있으며 그의 전체적은 밸러스트쳄버에서 물을 전부 뽑아낼때에 콘크리트본체를 물위에 뜨게할 수 있는 체적인 것을 특징으로 하는 환경오염 폐기물 저장장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 콘크리트본체(1)는 상기 중앙저장구멍(3)의 주위에서 일정한 간격으로 원주방형으로 배치되고 축방향으로 설치된 여러 개의 내부 냉각채널(5)을 구비하며 이 채널의 상하 단부는 콘크리트 본체의 외측 표면에서 개방되는 것을 특징으로 하는 환경오염 폐기물 저장장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 내부 냉각채널(5)은 상기 밸러스트쳄버(4)와 중앙저장구멍(3) 사이에 위치함을 특징으로 하는 환경오염 폐기물 저장장치.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 중앙저장구멍(3)은 원통형 콘크리트본체(1)의 중심에서 종축방향으로 뚫려있으며 일측단부에서 개방되는 속이 빈 긴 구멍의 형태이고, 그 구멍의 내부에 폐기물 저장 캡슐(2)을 넣은 후 그 열린단부를 밀봉시키는 것을 특징으로 하는 환경오염 폐기물 저장장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 콘크리트본체(1)의 상,하 단부는 반구형상인 것을 특징으로 하는 환경 오염 폐기물 저장장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 콘크리트본체(1)는 물속에서의 이동을 위해 제트 추진장치를 구비함을 특징으로 하는 환경오염 폐기물 저장장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 콘크리트본체(1)는 밸러스트쳄버(4)내의 물의 체적을 변화시키기 위해 펌프수단을 구비함을 특징으로 하는 환경오염 폐기물 저장장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제트 추진장치나 펌프수단은 상기 콘크리트본체(1)에 탈착가능하게 설치될 수 있는 것임을 특징으로 하는 환경오염 폐기물 저장장치.
9. 환경오염 폐기물, 특히 방사성물질 또는 화학폐기물을 물속에 저장하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는 높이보다 더 큰 횡단면적을 갖고 해저바닥상에 설치되는 단단한 단위체인 콘크리트구조물(6)을 구비하며, 상단부가 개방되어 콘크리트본체(1)를 수용하도록 형성된 다수의 상호 인접한 원통형 구획실(9)을 갖고 있으며, 콘크리트 구조물(6)의 벽은 물로 채워질 수 있는 여러 개의 밸러스트쳄버를 가지며 밸러스트쳄버는 그 내부의 물을 전부 빼낼 때에 콘크리트구조물(6)이 부력을 받아 물위에 뜰 수 있는 전체적을 가지는 것을 특징으로 하는 환경오염 폐기물 저장장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 콘크리트구조물(6)은 고리형상의 구조인 것을 특징으로 하는 환경오염 폐기물 저장장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 콘크리트구조물(6)은 상기 원통형 구획실(9)을 가진 다각형상의 판상의 형태인 것을 특징으로 하는 환경오염 폐기물 저장장치.