KR100793832B1 - 사용후 핵연료봉 파쇄장치 - Google Patents

사용후 핵연료봉 파쇄장치 Download PDF

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KR100793832B1
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윤지섭
김영환
홍동희
박병석
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Abstract

사용후 핵연료봉을 헐과 펠릿으로 분리하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치가 개시된다. 본 발명의 사용후 핵연료봉 파쇄장치는 내부에 다수개의 볼을 저장하고, 내측면에 블레이드가 형성된 용기부 및 용기부와 원주면을 서로 접촉하여 마찰력에 의해 용기부를 회전하는 롤러부를 제공하며, 롤러부는 회전에 필요한 출력을 모터부로부터 동력전달장치를 통해 전달받는다. 용기부의 내부 공간에 사용후 핵연료봉을 수납 후 다수개의 볼과 함께 회전하여 수용공간내에서 서로 부딪히게 한다. 이와 같이 구성하여, 사용후 핵연료봉을 헐과 펠릿으로 분리할 수 있고, 다량의 사용후 핵연료봉을 한번에 수납하여 파쇄할 수 있어 시간 및 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 구조가 단순하여 운용 및 관리가 용이하다.
사용후 핵연료봉, 용기부, 볼, 회전, 펠릿, 헐

Description

사용후 핵연료봉 파쇄장치{SMASH DEVICE FOR SPENT NUCLEAR FUEL RODS}
도 1은 본 발명에 따른 사용후 핵연료봉 파쇄장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 사용후 핵연료봉 파쇄장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 용기부 내부를 도시한 사시도로서, 사용후 핵연료봉이 저장된 모습을 도시한 것이다.
도 4는 용기부 회전시 용기부 내부를 도시한 사시도로서, 사용후 핵연료봉과 볼이 부딪치는 모습을 도시한 것이다.
도 5는 사용후 핵연료봉을 수납한 사용후 핵연료봉 파쇄장치를 도시한 부분절개사시도이다.
도 6은 사용후 핵연료봉 파쇄장치가 작동하는 모습을 도시한 부분절개사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 :사용후 핵연료봉 파쇄장치 100: 본체부
110: 받침대 200: 모터부
210: 연결파트 300: 롤러부
310: 제1 롤러 320: 제2 롤러
330: 롤러 고정대 400: 용기부
410: 용기 뚜껑 420: 블레이드
430: 수용공간 440: 볼
500: 제어부
본 발명은 사용후 핵연료봉 파쇄장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 다량의 사용후 핵연료봉을 한번에 수납하여 헐과 펠릿으로 분리할 수 있어서 작업이 효율적이고, 구조가 간단하여 운용 및 관리가 안전한 사용후 핵연료봉 파쇄장치에 관한 것이다.
핵연료는 원자로에 사용하는 에너지원 또는 원자연료라고도 한다. 핵융합반응에 쓰이는 중수소 또는 3중수소 등도 포함되지만, 일반적으로는 핵분열반응을 이용하는 원자로에 쓰이는 연료를 말하며, 사용후 핵연료는 원자로 속에서 일정 기간 사용된 후 핵분열반응을 유지하는 반응성이나 연료로써의 성능이 저하되었기 때문에 의도적으로 뽑아낸 연료를 말한다.
일반적으로 핵연료로 사용되는 물질은 우라늄235U, 우라늄233U 또는 플루토늄 239Pu 등이 대표적이다. 우라늄 235U는 천연우라늄 속에 불과 0.7 % 밖에 함유되어 있지 않으므로 천연우라늄을 사용하는 한 임계량이 커지고, 중성자를 강하게 흡수하는 경수(輕水)를 감속재로 사용할 수 없으므로 원자로의 용량이 커진다. 이 때문에 우라늄 235U의 존재비를 인위적으로 높인 농축우라늄을 연료체로 하는 원자로가 많다. 특히 소형화가 요구되는 선박추진용 원자로나, 일정 출력당의 건설비에 제약을 받는 발전용 원자로는 대부분 농축우라늄을 사용한다.
원자력 발전은 원자로 내에서 핵연료를 서서히 반응시켜 열 에너지를 생성하고, 생성된 에너지를 이용하여 전기를 생성하게 된다. 원자력 발전은 천연우라늄 등의 핵연료를 이용해 약 3 ~ 5% 농축한 우라늄을 사용하며, 새연료가 원자로에 장입되면 약 3주기 동안 연소시켜 열에너지를 생성한다. 한 주기가 되면 원자로를 정지하고 연료의 1/3를 교체하게 되며, 여기서 한 주기란 핵 연료가 원자로에 장입되어 핵분열을 통해 에너지를 발생하는 약 18개월 동안을 말한다. 이때 터빈이나 증기발생기, 발전기, 각종 밸브, 펌프 등 발전소를 구성하고 있는 기기들을 정비하며, 핵연료 교체가 완료되고 각종기기들의 정비가 끝나면 다시 발전소가 기동되어 다음 주기 18개월 동안 전기를 생산하게 된다.
이때 핵연료는 핵연료봉(fuel rod)에 담긴 형태로 원자로 내에서 핵분열 반응을 한다. 핵연료봉은 약 10mm의 지름 및 약 4m의 길이로 형성되며, 헐은 약 1mm 의 두께를 가지는 지르칼로이(Zircalloy) 합금으로 구성되고, 헐의 양쪽으로는 헐 캡이 저항 용접 등에 의해서 밀봉 가능하게 장착된다.
원자력발전에 사용하는 핵연료는 펠릿(pellet)의 형태로 제조한 연료를 각각의 핵연료봉 헐에 장전한 후, 이렇게 제조된 수십 또는 수백 개의 핵연료봉들을 다발로 만들어 사용한다. 종래의 방식에 따르면, 원자력발전소에서 연소시킨 사용된 핵연료집합체는 더 이상 처리하지 않은 상태로 수조에 보관 및 저장하고 있으나, 원자력 발전을 가동하는 기간이 길어질수록 사용된 핵연료봉의 양이 점차 누적되어 방대한 저장 공간을 필요로 하고 있다. 또한, 이렇게 누적된 폐기물을 처리해야 하는 필요성 및 위험성이 계속 지적되고 있다. 일부 국가에서는 사용된 핵연료봉을 그대로 영구 처분장으로 이송하여 장기 저장하는 경우도 있지만, 한편에서는 사용후 핵연료를 재활용할 목적으로 헐로부터 핵연료를 분리하는 경우도 있다.
핵연료를 재활용하기 위해서, 또는 폐기하기 위해서 원자로 내에서 사용이 완료된 후에는 핵연료봉을 분해하여 핵연료인 펠릿과 헐로 분리한다. 하지만, 현재의 기술로써 사용후 핵연료인 펠릿를 헐로부터 분리하는 경우, 이들 공정에서 발생된 헐에는 헐 내면에 고착된 우라늄이나 플루토늄 등의 핵연료 물질, 핵분열생성물, 헐 재료의 방사화로 인한 방사화 생성물이 잔류하고 있으며, 이들 헐들은 고준위 방사성 폐기물로 분류되고 있다. 특히, 습식공정을 통해서 핵연료를 분리하는 경우에는 헐 내외부 표면이 핵연료 용해액 등 방사능 준위가 높은 핵물질이 도포되기 때문에 더욱 특별한 처리가 필요하다.
특히, 사용후 핵연료봉은 보통 25cm 길이로 절단되며, 절단된 사용후 핵연 료봉은 로봇에 의해 핫셀 등 처리공간으로 이동한 후 펠릿과 헐을 분리시키는 슬리팅 작업을 수행하게 된다. 이때 종래에는 헐과 펠릿 형태의 연료봉을 분리시키기 위하여 수직 반응기 내부에 높은 반응열을 공급할 수 있는 가열기를 장착하게 되는데, 이때 가열기는 반응기의 외부를 감싸고 있는 원통형으로 구성되게 된다. 상기 수직 반응기의 내부에는 수직 스크류를 장착하여 복잡한 기구적인 메커니즘을 통해 헐을 분리시키기 때문에 작업에 시간이 많이 걸리는 문제점이 있게 된다.
또한, 복잡한 구조로 인하여 제작이 복잡하며 제작 단가가 높아지는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 이러한 복잡한 구조를 조작해야 하기 때문에 작업시간이 길어지는 문제점이 있다.
또한, 펠릿을 가열하여 산화시키기 위해서는 공기 분위기에서 최대 600℃까지 가열해야 되므로 이에 투입되는 에너지 소요비용이 많다.
또한, 복잡한 구동 방식 및 복잡한 공정으로 인하여 운용시에 안정성을 확보하기가 어렵고, 평상시 관리에도 시간 및 비용의 소요가 많다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일 목적은 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 헐로부터 펠릿을 분리하는 작업이 수월한 사용후 핵연료봉 파쇄장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다량의 사용후 핵연료봉을 한꺼번에 수납하여 작업할 수 있어서, 작업 시간을 단축시킬 수 있고, 작업 능률을 향상시킬 수 있는 사용후 핵연료봉 파쇄장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 헐과 사용후 핵연료인 펠릿을 안정적으로 분리할 수 있는 사용후 핵연료봉 파쇄장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 펠과 헐로 분리하기 위한 에너지 소모 비율이 적어 경제적으로 비용을 절감할 수 있는 사용후 핵연료봉 파쇄장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 헐과 펠릿 으로 분리하기 위한 사용후 핵연료봉 파쇄장치는 구동부 및 회전부를 포함한다. 상기 구동부는 구동력을 생산할 있으며, 상기 회전부는 상기 구동부와 연결되어 회전하는 힘을 인가 받는다. 그리고, 상기 회전부는 내부 공간에 다수개의 볼이 저장되는데, 상기 사용후 핵연료봉을 상기 내부 공간에 수납 후 상기 볼과 함께 회전하면서 서로 부딪치도록 하여 펠릿을 파쇄할 수 있다.
상기 회전부는 프레임부를 더 포함할 수 있으며, 상기 프레임부를 통해 상기 회전부는 지면으로부터 일정거리 이격된다.
상기 회전부는 일측이 개구된 드럼을 포함할 수 있으며, 상기 드럼에는 개구된 면을 밀봉하기 위해 뚜껑이 구비될 수 있다. 이러한 상기 뚜껑은 체결 수단을 통해 상기 드럼과 결합함으로써 상기 드럼이 회전할 때도 상기 뚜껑이 열리는 것을 방지할 수 있다. 상기 체결 수단으로 나사를 이용하는 것이 좋으며, 그 외에 후킹 장치 등을 이용할 수 있다.
상기 드럼의 내측면에는 돌출파트가 형성될 수 있으며, 상기 돌출파트는 상기 드럼의 내측면을 따라 길이방향과 평행하도록 형성된 다수개의 일자형 블레이드로 형성될 수 있다. 또한, 상기 돌출 파트는 적어도 하나 이상의 나선형의 블레이드로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 사용후 핵연료봉 파쇄장치는 본체부와, 상기 본체부와 결합하고 회전력을 생산하는 모터부와, 상기 본체부와 결합하고 상기 모터부의 회전력을 인가하는 롤러부 및 상기 롤러부에 의해 지지되고, 내측면에는 블레이드가 형성되며, 내부공간에 다수개의 볼을 저장하되, 상기 내부공간에 상기 사용후 핵연료봉 을 수납 후 상기 볼과 함께 회전하여 상기 펠릿을 분쇄하는 용기부를 포함한다.
상기 롤러부는 제1 롤러와, 상기 제1 롤러와 평행하게 배치되어 상기 모터부와 연결파트로 서로 연결되어 회전력을 인가 받는 제2 롤러 및 상기 제1 롤러와 상기 제2 롤러의 일단부에 고정하여 상기 본체와 결합하는 롤러 고정대를 포함한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 사용후 핵연료봉을 헐(hull)과 그 내부의 사용후 핵연료인 펠릿(pellet)으로 분리하여 수납하는 것을 예로 들고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 소결체 및 소결체를 피복하고 있는 헐 등의 분리 또는 저장에 사용될 수 있는 등 다양하게 응용될 수 있음은 분명하다.
도 1은 본 발명에 따른 사용후 핵연료봉 파쇄장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 사용후 핵연료봉 파쇄장치를 도시한 측면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 사용후 핵연료봉 파쇄장치(1)는 본체부(100), 모터부(200), 롤러부(300), 용기부(400) 및 제어부(500)를 포함한다.
상기 본체부(100)는 직육면체 모양으로써, 일측이 개구되어 형성된다. 또한, 그 저면에는 받침대(110)가 형성된다. 상기 받침대(110)의 저면에는 진동을 제거하기 위해 고무와 같은 탄성재질이 결합될 수 있으며, 또한 상기 본체부(100)가 저면에 대해 평형상태를 유지하도록 상하로 이동이 가능한 스크류 장치가 장착될 수 있다.
상기 모터부(200)는 상기 본체부(100)의 내부공간에 장착되어 회전력을 생산하는 동력 발생기이며, 그 예로서, 전기 모터 또는 유압 모터 등의 동력 발생기를 사용할 수 있다.
상기 롤러부(300)는 제1 롤러(310), 제2 롤러(320) 및 롤러 고정대(330)를 포함한다. 상기 제1 롤러(310) 및 제2 롤러(320)는 원통형으로 형성되고, 상기 본체부(100)의 상측에서 가로방향으로 눕힌 상태로 결합된다. 상기 제1 롤러(310)는 아이들(Idle) 롤러이다. 반면, 상기 제2 롤러(320)는 상기 모터부(200)로부터 회전력을 인가 받아 회전할 수 있다. 즉, 상기 제2 롤러(320)는 연결파트(210)를 통해 상기 모터부(200)와 기계적으로 연결되어 회전력을 인가 받는다.
상기 연결파트(210)는 기어, 루프 또는 체인과 같은 동력전달장치를 사용할 수 있으며, 본 실시예에서는 벨트를 이용한다. 상기 벨트는 동력전달효율이 높은 ‘V’ 벨트를 이용하는 것이 좋다.
상기 제2 롤러(320)의 일단부에는 롤러 풀리(312)가 형성되며, 상기 연결파트(210)에 의해 상기 모터부(200)와 연결된다. 상기 롤러 고정대(330)는 각각의 상기 제1 롤러(310) 및 제2 롤러(320)의 양단측과 결합하여 상기 제1 롤러(310) 및 제2 롤러(320)를 상기 본체부(100)에 고정할 수 있다.
상기 제1 롤러(310) 및 제2 롤러(320)를 결합한 상기 롤러 고정대(330)의 내측면에는 베어링이 장착될 수 있으며, 이로써 상기 제1 롤러(310) 및 제2 롤러(320)가 원활히 회전하도록 할 수 있다.
상기 용기부(400)는 일측이 개구된 원통형 모양이나, 개구된 부분에는 용기 뚜껑(410)이 결합되어 밀봉할 수 있다. 상기 용기뚜껑(410)은 상기 용기부(400)의 테두리와 결합파트(414)에 의해 결합될 수 있다. 상기 결합파트(414)는 나사 또는 후킹 장치를 이용할 수 있다. 상기 용기뚜껑(410)의 상측에는 사용의 편의를 위해 뚜껑 손잡이(412)가 형성된다.
상기 용기부(400)의 원주면은 상기 제1 롤러(310) 및 제2 롤러(320)의 원주면과 접촉하고, 두 면사이의 마찰력에 의해 회전력을 인가 또는 인가한다. 회전 하는 중에 상기 제1 롤러(310) 및 제2 롤러(320)와 상기 용기부(400)의 원주면에서 슬립 현상을 방지하기 위해 상기 원주면에는 고무 재질과 같은 마찰계수가 큰 재질을 덧씌우는 것이 좋다.
상기 제어부(500)는 상기 본체부(100)의 일측에 결합되며, 상기 모터부(200)와 전기적으로 연결되어 상기 모터부(200)의 출력을 제어한다. 즉, 상기 제어부(500)에 의해 상기 모터부(200)는 요망하는 출력을 상기 롤러부(300)로 인가하게 되고, 최종적으로는 상기 롤러부(300)와 접촉하는 상기 용기부(400)의 회전속도를 조절하게 된다.
이를 위해, 상기 제어부(500)는 시동키(510), 속도 조절키(520)가 구비될 수 있으며, 회전 속도나 회전 시간 등을 표시해주는 디스플레이(530)가 별도로 형성될 수 있다.
도 3은 용기부 내부를 도시한 사시도로서, 사용후 핵연료봉이 저장된 모습을 도시한 것이다.
이에 도시한 바와 같이, 용기부(400)의 내측면에는 길이방향을 따라 돌출된 얇은 판 형태의 블레이드(420)가 형성되고, 상기 용기부(400)의 내부에는 사용후 핵연료봉(50)을 수납할 수 있는 수용공간(430)이 형성된다. 상기 수용공간(430)에는 다수개의 볼(440)이 저장되는데, 상기 볼(440)은 스테인리스와 같은 질량 및 경도가 큰 재질을 사용하는 것이 좋다.
본 실시예서의 상기 볼(440)은 구형 모양이지만 이에 한정되는 것은 아니며, 그 표면에 돌기들이 형성될 수 도 있다.
또한, 상기 블레이드(420)는 그 일단 부분이 상기 용기부(400)의 회전 진행방향으로 꺾이어 형성될 수 있으며, 이로 인해 더 많은 양의 상기 볼(440) 및 사용후 핵연료봉(50)을 상기 수용공간(430)의 최고 높이까지 이동할 수 있다.
본 실시예서의 상기 블레이드(420)는 상기 용기부(400)의 길이방향에 평행하도록 상기 내측면에 다수개가 형성된 것을 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 길이방향과 일정각도를 이루며 형성될 수 있고, 또한 상기 내측면을 따라 나사 산과 같이 하나의 연속된 돌기 형태로 형성될 수 있다.
도 4는 용기부 회전시 용기부 내부를 도시한 사시도로서, 사용후 핵연료봉과 볼이 부딪치는 모습을 도시한 것이다.
이에 도시한 바와 같이, 용기부(400)의 수용공간(430)에 일정 길이로 절단한 사용후 핵연료봉(50)을 투입 후 다수개의 볼(440)과 함께 회전한다. 이때, 상기 볼(440) 및 상기 사용후 핵연료봉(50)은 상기 용기부(400)의 내측면에 형성된 블레이드(420)에 의해 일정 각도만큼 이동하여 상기 수용공간(430)의 상부측으로 이송되고, 이송된 상기 볼(440) 및 사용후 핵연료봉(50)은 중력에 의해 상기 수용공간 (430)의 하부측으로 낙하하면서 서로 부딪치게 된다. 상기 사용후 핵연료봉(50)과 상기 볼(440)이 부딪치는 충격에 의해 펠릿은 작은 조각으로 부서지게 되고, 헐로부터 빠져 나온다.
이때, 상기 용기부(400)의 회전속도를 적정한 수치로 맞춰주는 것이 중요하다. 상기 용기부(400)의 회전속도가 너무 크면 상기 볼(440)및 상기 사용후 핵연료봉(50)은 중력보다 원심력이 크게 되어 상기 용기부(400)의 내측면에 계속 접촉하게 되어 파쇄 작용이 발생하지 않는다. 또한, 상기 용기부(400)의 회전속도가 너무 작으면, 상기 볼(440) 및 사용후 핵연료봉(50)이 상기 수용공간(430)의 상부측으로 이동하기 전에 낙하하게 되어 상기 사용후 핵연료봉(50)을 파쇄하기 위한 충격량을 얻지 못하게 되고, 이로 인해 상기 펠릿을 파쇄하기 위해 많은 시간이 소요된다.
도 5는 사용후 핵연료봉을 수납한 사용후 핵연료봉 파쇄장치를 도시한 부분절개사시도이며, 도 6은 사용후 핵연료봉 파쇄장치가 작동하는 모습을 도시한 부분절개사시도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 사용후 핵연료봉 파쇄장치(1)를 이용하여 사용후 핵연료봉(50)을 헐과 펠릿으로 분리할 수 있다. 구체적인 작동순서는 다음과 같다. 먼저, 용기부(400)의 용기뚜껑(410)을 열어 수용공간(430)으로 다량의 사용후사용후 핵연료봉(50)을 투입시킨다. 다음으로, 상기 용기뚜껑(410)을 다시 닫고, 상기 용기뚜껑(410)의 테두리에 형성된 결합파트(414)를 이용하여 상기 용기뚜껑(410)이 열리지 않도록 상기 용기부(400)에 결합한다. 이때, 상기 용기부 (400)가 지면에 대해 수평을 유지하도록 한다. 만약 지면에 대해 기울어져 있으면, 본체부(100)의 저면에 형성된 받침대(110)의 길이를 조절하여 수평을 맞출 수 있다.
다음으로, 제어부(500)의 시동키(510)를 눌러 모터부(200)를 작동시키고, 속도 조절키(520)를 이용하여 상기 용기부(400)가 요망하는 회전속도를 갖도록 하기 위해 상기 모터부(200)의 출력을 조절한다. 상기 모터부(200)의 출력은 롤러부(300)에 전달되고, 특히, 제2 롤러(320)는 상기 모터부(200)로부터 동력전달장치를 통해 직접 동력을 전달받아 상기 용기부(400)를 회전한다. 한편, 제1 롤러(310)는 아이들 롤러로써, 동력 전달에는 참여하지 않고 상기 용기부(400)가 원활히 회전하도록 지지한다. 상기 용기부(400)의 회전에 의해 상기 수용공간(430)에 수납된 상기 사용후 핵연료봉(50)은 상기 용기부 내측에 형성된 블레이드(420)에 의해 상기 볼(440)과 함께 섞인다. 상기 볼(440)은 중력 또는 원심력에 의해 상기 사용후 핵연료봉(50)과 부딪치게 되고, 이로써 상기 사용후 핵연료봉(50)의 펠릿이 부서져서 헐로부터 빠져 나온다. 요망하는 시간 동안 회전 후 상기 용기뚜껑(410)을 개방하여 파쇄된 펠릿과 헐을 수집한다.
이와 같이, 구조가 간단하여 조작이 쉬울 뿐만 아니라 안정적으로 헐로부터 펠릿을 분리할 수 있다. 또한, 다량의 사용후 핵연료봉을 수납할 수 있어 작업시간을 절약할 수 있으며, 모터부 외에 별도로 투입되는 에너지가 없어 비용이 절감된다.
따라서, 본 발명에 따르면 본 발명의 목적은 구조가 간단하여 제작이 용이하고 제작 단가를 낮출 수 있으며, 운용시에도 조작이 편리하여 작업시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 다량의 사용후 핵연료봉을 한꺼번에 수납하여 펠릿을 파쇄할 수 있어 작업 시간을 절약하고 작업 능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 용기부의 내측면에 블레이드를 형성되어 사용후 핵연료봉과 볼이 서로 부딪치도록 하여 볼에 의해 펠릿을 파쇄함으로써, 헐로부터 펠릿을 양호하게 분리시키는 효과가 있다.
또한, 간단한 구동 방식과 공정으로 인해 작업의 신뢰성이 높아 방사성 누출 사고 등 안전사고의 위험성을 줄일 수 있고, 평상시 관리면에서도 시간 및 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 펠릿을 산화시키기 위한 열에너지가 필요 없어 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 작업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 사용후 핵연료봉에서 헐과 펠릿을 분리하기 위한 사용후 핵연료봉 파쇄장치에 있어서,
    구동력을 생산하는 구동부; 및
    상기 구동부와 연결되어 회전하되, 다수개의 볼이 저장된 내부공간에 상기 사용후 핵연료봉을 수납 후 상기 펠릿을 분쇄시키는 회전부;
    를 포함하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전부를 지지하는 프레임부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전부는 일측이 개구된 원통형의 드럼을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 드럼은 뚜껑을 포함하되, 상기 뚜껑은 상기 드럼과 체결된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 드럼의 내측면에는 돌출파트가 형성되어 상기 사용후 핵연료봉 및 상기 볼을 상기 내측면을 따라 회전시키는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 돌출파트는 상기 드럼의 길이 방향을 따라 형성된 다수개의 일자형 블레이드인 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 돌출파트는 상기 드럼의 길이 방향을 따라 일정 기울기를 가지는 적어도 하나 이상의 나선형 블레이드인 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  8. 사용후 핵연료봉에서 헐과 펠릿을 분리하기 위한 사용후 핵연료봉 파쇄장치에 있어서,
    본체부;
    상기 본체부와 결합하되, 회전력을 생산하는 모터부;
    상기 본체부와 결합하되, 상기 모터부의 회전력을 인가하는 롤러부; 및
    상기 롤러부에 의해 지지되고, 길이방향으로 내측면으로부터 블레이드가 돌 출 형성되며, 내부공간에 다수개의 볼을 저장하되, 상기 내부공간에 상기 사용후 핵연료봉을 수납 후 상기 볼과 함께 회전하여 상기 펠릿을 분쇄하는 용기부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 롤러부는
    제1롤러;
    상기 제1 롤러와 평행하게 배치되되, 상기 모터부와 연결파트로 연결되어 회전력을 인가 받는 제2 롤러; 및
    상기 제1 롤러와 제2 롤러의 양 단부를 지지하되, 상기 본체부에 결합된 롤러 고정대;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 롤러 및 제2 롤러는 원주면이 고무재질로 형성되어 마찰력을 증대시킨 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 연결파트는 벨트, 체인, 루프 또는 기어 중 하나인 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 롤러는 일단부에 롤러 풀리가 형성된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 블레이드는 복수개로 형성되되, 상기 용기부의 길이방향에 평행하도록 형성된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 블레이드는 적어도 하나 이상으로 형성되되, 상기 용기부의 길이방향과 일정 기울기를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 블레이드는 상기 내측면으로부터 상기 용기부의 중심축으로 갈수록 회전 진행방향으로 구부러져 형성된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 용기부는 일측이 개구된 원통형으로 형성되되, 개구된 면에는 용기뚜껑이 결합된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 용기뚜껑에는 손잡이가 형성된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 용기뚜껑의 테두리에는 상기 용기부의 테두리와 결합하는 결합파트가 형성된 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
  19. 제8항에 있어서,
    상기 모터부의 회전 속도를 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료봉 파쇄장치.
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