KR101224823B1 - 금속의 영구 접합 방법 및 위험물질 처분 용기 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명의 일실시예에 의한 금속의 영구 접합 방법은 두 개의 금속을 접합하기 위한 접합 방법으로 분말상의 금속입자를 마련하는 단계 및 상기 두 개의 금속의 접합되는 면을 밀착시키고, 밀착된 경계선의 표면 상에 상기 금속입자를 고속으로 분사하여 코팅부를 형성하는 접합 단계를 포함한다. 이러한 구조에 의하면, 용접에 의한 금속의 영구적 밀봉을 대체할 수 있으며, 일반적인 용접에서 나타나는 용접부의 상변화 혹은 잔류 응력이 발생되는 문제가 없을 뿐만 아니라, 접합부의 두께에 상관없이 접합할 수 있고 이에 따라 방사성폐기물과 같은 위험한 물질을 영구 처분하는 처분용기의 제작에 유용하게 적용될 수 있다.

Description

금속의 영구 접합 방법 및 위험물질 처분 용기{PERMANENT JOINING METHOD OF METAL AND CANISTER OF HAZARDOUS MATERIAL}

금속의 영구 접합 방법 및 위험물질 처분 용기가 개시된다. 좀 더 상세하게는, 두 개의 금속간의 영구 접합 방법과 이러한 금속으로 형성되는 용기의 밀봉공정, 정확하게는 위험물질을 담지한 금속용기와 해당 금속마개를 완벽하게 접합하여 영구적인 기밀을 이루게 하는 금속의 영구 접합 방법 및 위험물질 처분용기가 개시된다.

통상적으로 금속의 영구적 접합방법은 금속을 녹여서 붙이는 용접법을 사용하고 있다. 현재 금속의 용접방식은 가열 방법에 따라서 아크 용접(arc welding), 전자빔 용접(electron beam welding), 레이저 용접(laser welding), 교반마찰 용접(friction stir welding) 등이 사용되고 있다.

한편, 고준위폐기물 처분용기는 심지층 처분환경에서의 부식을 고려한 내구 수명이 짧게는 1,000년에서부터 길게는 십만년 정도로 보고 있으며, 용기재료는 일본은 탄소강, 미국은 니켈 합금(Alloy 22), 그리고 스웨덴은 구리를 사용하고 있다. 우리나라는 스웨덴과 비슷한 화강암반의 심층지하환경을 갖고 있기 때문에 구리용기에 대해서 연구개발 중에 있다. 이들 처분용기의 공통적인 특징은 오랜 내구 수명을 보장하기 위해서 용기의 두께가 수 cm에서 수십 cm에 이른다. 따라서 고준위폐기물을 장입하고 나서 금속마개와 금속용기를 완전 용접할 수 있는 기술적인 검토가 많이 이루어졌다.

일본의 경우 처분용기 외벽을 형성하는 19 cm 두께의 탄소강을 용접하는 방안으로 전자빔 용접을 유력하게 보고 있으나, 계속 다른 방법도 모색 중에 있다. 일본은 직접 용기를 가열하여 융착시키는 방법으로 레이저 용접과 전자빔 용접을 검토하였으나, 레이저 용접은 두터운 금속판은 용접이 거의 불가능하기 때문에 배제하였다. 그리고 다층용접법(Multi-layer welding method)으로 TIG(Tungsten inert gas), MIG(Metal inert Gas), 및 MAG(metal Active Gas) 등을 고려하였으나, 이들 다층 용접법은 두터운 금속판 용접에 적합하지 않으며, 가열시간이 길기 때문에 열이 용기내부로 전달되는 문제, 또한 용접공정의 자동화가 어려운 문제점 때문에 배제되었다.

더욱이 MAG 용접법은 용접 중에 불순물이 용기 내부로 들어갈 수도 있는 단점도 지적되었다. 이에 비하여 전자빔 용접은 두터운 금속판의 용접이 가능하면서도 예열이 필요 없이 단시간에 우수한 용접부를 형성시킬 수 있다는 장점이 있어서 유력한 용접법으로 현재 고려되고 있다. 현재 전자빔 용접으로 8 cm 두께까지 성공적으로 용접을 하였으며, 최대 20 cm까지 용접이 가능할 것으로 보고 있다. 그러나 전자빔은 용기 내부로 빔이 침입될 수 있으므로 이를 방비할 수 있는 구조가 요구되고, 만일 용접부에 이상이 발생할 경우 적절한 처리방안이 없다는 문제가 있다. 그리고 통상적으로 열을 이용한 용접은 근본적으로 용접부의 금속이 녹았다가 굳기 때문에 주변 금속과 다른 조직을 갖게 되며, 잔류응력에 의한 SCC(stress corrosion cracking)가 발생될 가능성이 있다.

우리나라처럼 구리용기를 처분용기로 사용하려는 스웨덴이나 핀란드의 경우에는 처분용기의 용접 방법으로 교반마찰용접을 고려하고 있다. 마찰교반용접은 원래 4cm 두께의 두터운 Al 금속판의 용접을 목적으로 개발된 것으로서, 용접원리는 세라믹 재질의 교반 핀을 접합면에 꽂고 고속으로 회전시키면서 용접라인을 진행시켜, 마찰되는 접합 부위만 녹여서 용접시키는 것이다. 이 방법은 원하는 접촉면만 열을 줄 수 있어서 두터운 금속을 접합할 때 흔히 발생할 수 있는 열변형을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

하지만 용접되는 금속판이 두터울수록 마찰교반용접에 필요한 교반핀의 길이도 길어나야만 하며, 강한 마찰로 인해 교반핀의 진행방향을 조절하는데 어려움이 가중된다. 마찰교반 용접속도를 높이기 위해서는 세라믹제의 교반핀을 보다 강하게 회전시켜 높은 마찰열을 얻어야 하며, 초음속의 회전이 요구된다. Thomas(Jones C et al. Assembly of a full-scale external tank barrel section using friction stir welding. The proceedings of the first International symposium on friction stir welding3. Available on CD from TWI Granta Park, Abingdon Cambridge England) 등에 따르면, 마찰교반용접으로 탄소강의 경우에는 25mm 강판에 대해 15mm의 용접 깊이를 얻을 수 있었다고 한다.

하지만 교반핀이 진행하는 양 측면이 회전방향에 따른 다른 용접 조건을 가짐으로 인해 기공이 용접선 아랫면에 생겨나는 단점이 지적되었다. 그리고 Andersson 등(Midling OT et al. Industrialisation of the friction stir welding technology in panel production for the maritime sector. The proceedings of the first International symposium on friction stir welding3. Available on CD from TWI Granta Park, Abingdon Cambridge England)은 5cm 두께의 구리 판을 마찰교반용접을 시도한 결과, 진행 축 방향 측면의 용접부에서 기공이 나타났다고 한다. 이 밖에도 교반핀이 진입하거나 나가는 영역에서는 용접 품질이 떨어진다는 문제도 지적되고 있다. 특히 용접핀이 빠져나가는 마지막 부분에서는 생선 뼈 모양으로 균열이 남기 때문에 처분용기의 용접에 적용하기 위해서는 아직까지 해결해야 할 문제점으로 남아있다.

위에서 언급한 바와 같이 처분용기와 같은 벽체가 두터운 금속용기의 마개를 용기 본체와 완전 용접하는 방법은 여러 가지 방법들이 채택되고 있으나, 충분히 만족시키는 방법은 아직까지 연구 중에 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 두 개의 금속을 영구 접합하기 위한 방법을 변경하여 접합 성능이 향상된 금속의 영구 접합 방법 및 위험물질 처분용기가 제공된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 방사성폐기물과 같은 위험한 물질을 영구 처분하는 처분용기의 제작이 용이한 금속의 영구 접합 방법 및 위험물질 처분용기가 제공된다.

본 발명의 일실시예에 따른 금속의 영구 접합 방법은 두 개의 금속을 접합하기 위한 접합 방법으로 분말상의 금속입자를 마련하는 단계 및 상기 두 개의 금속의 접합되는 면을 밀착시키고, 밀착된 경계선의 표면 상에 상기 금속입자를 고속으로 분사하여 코팅부를 형성하는 접합 단계를 포함한다.

일측에 따르면, 상기 접합단계는 불활성 기체를 이용하여 상기 금속입자를 300㎧ 이상 800㎧ 이하의 속도로 가속 분사하도록 구비된다.

일측에 따르면, 상기 금속의 영구 접합 방법은 상기 접합 단계 이전에 상기 금속입자를 400℃ 이상 상기 금속 입자의 용융점 이하로 가열하는 단계 및 상기 불활성 기체를 예열하는 단계를 더 포함한다.

일측에 따르면, 상기 금속의 영구 접합 방법은 상기 접합 단계 이후에 상기 코팅부의 외부로 노출된 부위를 가공하는 단계를 더 포함한다.

일측에 따르면, 상기 금속입자는 구리, 티타늄 또는 니켈 중 적어도 하나이고, 상기 금속입자는 접합되는 상기 금속과 동일한 재질로 구비된다.

일측에 따르면, 상기 불활성 기체는 질소로 구비된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 위험물질 처분 용기는 위험물질을 내부에 담지하고 상부가 개방된 금속용기, 상기 금속용기의 상부를 밀봉하며 상기 금속용기와 접하는 부분의 하부테두리는 상기 금속용기의 외곽과 동일한 지름을 가지며, 상기 금속용기와 접하는 부분의 반대 방향인 상부 테두리는 외측 방향으로 돌출 형성되는 상부 커버, 상기 금속용기의 하측 일부를 내부 수용공간에 수용하도록 일측이 개방된 하우징 및 상기 상부 테두리와 상기 하우징의 상부 사이에 형성되는 공간에 분말상의 금속입자가 고속 분사되어 형성되는 코팅부를 포함하고, 상기 코팅부, 상기 하우징 및 상기 상부 커버에 의해 상기 금속용기가 외부로부터 기밀하게 유지된다.

일측에 따르면, 상기 코팅부는 불활성 기체를 이용하여 상기 금속입자를 300㎧ 이상 800㎧ 이하의 속도로 가속 분사하여 적층 형성된다.

일측에 따르면, 상기 코팅부는 외부로 노출되는 상기 금속용기의 외측에 적층 형성된다.

일측에 따르면, 상기 금속용기와 상기 상부 커버가 접하는 부위에서 상기 금속용기의 외측 및 상기 상부 커버의 내측은 서로 나사 결합되도록 형성된다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 용접에 의한 금속의 영구적 밀봉을 대체할 수 있으며, 일반적인 용접에서 나타나는 용접부의 상변화 혹은 잔류 응력이 발생되는 문제가 없을 뿐만 아니라, 접합부의 두께에 상관없이 접합할 수 있다.

둘째, 방사성폐기물과 같은 위험한 물질을 영구 처분하는 처분용기의 제작에 유용하게 적용될 수 있다.

셋째, 상부커버와 금속용기의 결합 구조를 변경하여 금속 입자의 고속분사에 따른 난기류 형성을 최소화하여 금속 코팅층이 용이하게 형성될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 금속의 영구 접합 방법을 순서대로 도시한 순서도,
도 2는 도 1의 접합 단계 이전에 대해 설명하기 위한 영구 접합 방법의 일부를 순서대로 도시한 순서도,
도 3은 도 1의 접합 방법을 변형하여 도시한 순서도,
도 4는 도1의 영구 접합 방법에 의한 금속의 영구 접합 구조를 개략적으로 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 위험물질 처분용기의 접합 전 단면을 도시한 단면도,
도 6은 도 5의 위험물질 처분용기의 접합 후 단면을 도시한 단면도,
도 7은 도 6의 I 부분을 확대하여 도시한 단면도,
그리고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 위험물질 처분용기를 설명하기 위하여 도시한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일실시예에 따른 금속의 영구접합 방법을 도 1 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 금속의 영구 접합 방법을 순서대로 도시한 순서도이고, 도 4는 도1의 영구 접합 방법에 의한 금속의 영구 접합 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 금속의 영구 접합 방법은 먼저 분말상의 금속입자(2)를 마련하는 단계(S10)를 거친다. 여기서, 본 실시예에서 상기 금속입자(2)는 순도 99.5%, 200 내지 400 mesh 사이의 입자 크기를 가진 구리 분말로 구리 입자로 구비되나 이에 한정되거나 제한되는 것은 아니며, 후술하는 상기 금속의 영구 접합 방법을 사용할 수 있는 금속 입자이면 변경 가능하고, 예를 들면, 티타늄 또는 니켈로 구비되는 것도 가능함은 물론이고, 바람직하게는 접합되는 금속(10, 20)의 재질과 동일한 재질로 선택된다.

다음, 두 개의 금속들(10, 20)의 접합되는 면을 밀착시키고, 밀착된 경계선의 표면 상에 상기 금속입자(2)를 분사 장치(1)에서 고속으로 분사하여 코팅부(30)를 형성하는 접합 단계(S20)를 거쳐 상기 두 개의 금속들(10, 20)을 서로 접합함으로써 상기 금속의 영구 접합 방법이 완료된다.

여기서, 더욱 상세하게는 상기 접합단계(S20)에서 상기 금속입자(2)는 불활성 기체인 질소를 이용하여 상기 분사 장치(1)에서 가속 분사되며, 300㎧ 이상 800㎧ 이하의 속도인 400㎧ 이상 700㎧ 이하의 속도로 분사되어 상기 금속들(10, 20)의 접합된 표면상에 적층된다.

상기 금속입자(2)는 수 ㎛ 크기의 분말상으로 구비되어 융점 이하의 고체 상태로 딱딱한 고체 매질인 상기 금속들(10, 20)의 표면상에 고속 분사되어 소성변형과 압착효과로 인해 상기 코팅부(30)가 형성된다.

본 발명의 상술한 방법으로 인하여 상기 금속들(10, 20)은 상기 코팅부(30)에 의해 용접을 이용한 접합과 유사한 기능적 특성을 지니며, 기존의 용접에 의한 접합 시에 나타나는 접합 대상 금속의 열변형이나 금속의 상전이와 같은 현상을 방지할 수 있다.

한편, 상기 금속입자(2)의 상기 코팅부(30) 형성을 위한 소성변형과 압착효과를 최대화하기 위하여 상기 금속입자(2)의 전처리가 가능하며 이를 좀 더 상세히 설명하기 위하여 도 2를 제시한다. 도 2는 도 1의 접합 단계 이전에 대해 설명하기 위한 영구 접합 방법의 일부를 순서대로 도시한 순서도이다.

도 2에 도시와 같이, 상기 금속의 영구 접합 방법은 먼저 상기 접합 단계(S20) 이전에 상기 금속입자(2)를 400℃ 이상 상기 금속입자(2)의 용융점 이하로 가열하는 단계(S15)를 더 포함한다.

다음으로, 상기 불활성 기체를 예열하는 단계(S27)를 더 포함한다. 본 실시예에서는 상기 불활성 기체를 600℃ 이상으로 가열하여 상기 금속입자(2)를 가속 분사하는 것으로 제시하나 이에 한정되는 것은 아니다.

이에 따라 상술한 바와 같이, 상기 금속입자(2)의 상기 코팅부(30) 형성을 위한 소성변형과 압착효과를 최대화하고, 상기 코팅부(30)이 형성되는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 상기 금속의 영구 접합 방법에 따른 상기 코팅부(30)은 고속 분사를 통해 형성되므로 표면을 평탄화하는 등의 후속 공정을 포함하는 것도 가능하며 이를 좀 더 상세히 설명하기 위하여 도 3을 제시한다. 도 3은 도 1의 접합 방법을 변형하여 도시한 순서도이다.

도 3의 도시와 같이, 상기 금속의 영구 접합 방법은 상기 접합 단계(S20) 이후에 상기 코팅부(30)의 외부로 노출된 부위를 가공하는 단계(S30)를 더 포함한다. 여기서 기계 가공이라 함은 밀링머신 등을 이용한 평탄화 작업을 포함하며, 상기 코팅부(30)의 화학적 성질을 변화시키지 않는 물리적인 가공 작업이면 자유롭게 변경 가능함은 물론이다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 위험물질 처분용기를 도 5내지 도 7을 도시하여 설명하면 다음과 같다. 도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 위험물질 처분용기의 접합 전 단면을 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 위험물질 처분용기의 접합 후 단면을 도시한 단면도이며, 도 7은 도 6의 I 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 위험물질 처분용기는 금속용기(50), 상부 커버(200), 하우징(100) 및 코팅부(300)를 포함한다. 참고로, 설명의 편의를 위하여 앞서 상술한 금속의 영구 접합 방법에서 설명한 내용은 생략하기로 하며 필요에 따라 설명하기로 한다.

먼저, 상기 금속용기(50)는 위험물질을 내부에 담지하도록 상부가 개방된 형태의 버킷(bucket) 형상으로 주철 재질로 형성되나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 위험물질이라 함은 노출되는 경우 환경에 해를 끼치는 물질이 방출되는 물질을 말하며 예컨대 핵발전소의 고준위폐기물과 같은 물질을 칭한다.

상기 상부 커버(200)는 상기 금속용기(50)의 상기 개방된 상부를 밀봉하는 형상으로 형성되며, 상기 금속용기(50)와 접하는 부분의 하부테두리는 상기 금속용기(50)의 외곽과 동일한 지름을 가지며, 상기 금속용기(50)와 접하는 부분의 반대 방향인 상부 테두리는 외측 방향으로 돌출 형성되되 구리 재질로 형성되나 이에 한정되는 것은 아니다.

다시 말하면, 상기 금속용기(50)는 상기 상부 커버(200)와 기밀하게 밀봉되도록 상기 수나사가 형성되는 상부 외측면이 내부 방향으로 함몰되고 함몰된 부위가 상기 상부 커버(200)의 내부로 삽입되어 결합되도록 형성되고, 이러한 상기 금속용기(50)와 상기 상부 커버(200)의 접합된 부위의 표면이 동일 평면상이 위치하도록 형성되어, 상기 상부 커버(200)가 상기 금속용기(50)과 결합된 경우에 상기 상부 커버(200)의 상부테두리 부위만이 외부로 돌출된 원기둥 형상으로 형성된다.

상기 하우징(100)은 상기 금속용기(50)의 하측 일부를 내부 수용공간에 수용하도록 일측이 개방된 형상으로 형성되며, 전체적으로 상기 금속용기(50)와 유사한 형상으로 형성되어 상기 금속용기(50) 감싸는 형태로 배치되나 이에 한정되는 것은 아니며, 재질 또한 상기 상부 커버(200)와 유사하게 구리 재질로 형성되나 제한되는 것은 아니다.

상기 코팅부(300)는 상기 상부 테두리와 상기 하우징(100)의 상부 사이에 형성되는 공간, 즉, 도 7의 도시와 같이, 상기 상부 테두리, 상기 하부 테두리, 상기 금속용기(50)의 노출된 외부면, 상기 하우징(100)의 상부 사이의 공간 상에 분말 상의 상기 금속입자(2)가 불활성 기체를 이용하여 300㎧ 이상 800㎧ 이하의 속도로 상기 분사 장치(1)에 의해 고속 분사되어 적층됨으로써 형성된다. 본 실시예에서는 상기 금속입자(2), 상기 상부커버(200) 및 상기 하우징(100)은 모두 구리 재질로 형성되는 것으로 제시하나 이에 한정되는 것은 아니다.

이러한 코팅부(300), 상기 하우징(100) 및 상기 상부 커버(200)에 의해 상기 금속용기(50)는 외부로부터 기밀하게 밀봉되어 유지된다.

본 실시예서는 상기 코팅부(300)가 상기 상부 커버(200), 상기 금속용기(50) 및 상기 하우징(100)에 모두 접하는 것으로 제시하였지만, 이에 한정되거나 제한되는 것은 아니며, 상기 하우징(100)이 상기 금속용기(50) 전체와 상기 상부 커버(200)의 상기 하부 테두리 부분을 일부 수용하도록 형성하고, 상기 코팅부(300)는 상기 하우징(100)의 상부 부분과 상기 상부 커버(200)에만 접하도록 형성하는 것도 가능함은 누구나 이해할 수 있을 것이다.

여기서, 본 발명에 따른 위험물질 처분용기에 도입된 금속의 영구 접합 방법의 예시를 설명하기 위하여 도 8을 제시한다. 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 위험물질 처분용기를 설명하기 위하여 도시한 예시도이다.

도 8의 도시와 같이, 상기 위험물질 처분용기는 먼저 상기 금속용기(50)와 상기 상부 커버(200)가 결합되고 상기 하우징(100)에 상기 금속용기(50)의 일부가 수용되어 밀착되고(a), 이후 상기 상부 커버(200)와 상기 하우징(100)사이의 공간에 상기 금속입자(2)를 고속 분사하여 상기 코팅부(300)가 형성(b)되고, 마지막으로 상기 코팅부(300)의 표면을 기계 가공함(c)으로써 상기 위험물질 처분용기의 접합, 즉 기밀유지를 위한 밀봉이 완료된다.

한편, 상기 금속용기(50)와 상기 상부 커버(200)는 서로 접하는 부위에서 상기 금속용기(50)의 외측에는 수나사가 형성되고, 상기 상부 커버(200)의 내측에는 암나사가 형성되어 상기 금속용기(50)와 상기 상부 커버(200)가 서로 나사 결합되도록 형성된다. 이러한 구조에 따라 상기 금속용기(50)와 상기 상부 커버(200)의 물리적 결합력이 향상되고, 상대적으로 고하중인 상기 위험물질 처분용기에 대해 상기 상부 커버(200)를 크레인에서 파지하고 인양하는 경우에도 용기 전체 하중을 견딜 수 있으며, 또한, 충격에 의해 상기 코팅부(300)가 분리되는 경우에도 일차적으로 상기 위험물질의 외부 노출을 방지할 수 있다.

이러한 본 발명의 상술한 구조에 따르면, 상기 코팅부(300)의 형성을 위하여 수 ㎛ 크기의 상기 금속입자(2)를 초속 400~600 ㎧ 속도로 상기 금속판 표면에 충돌시키기 때문에 약간의 좁은 홈이라도 있으면, 홈부에 고압의 난기류가 형성되어 상기 금속입자(2)가 적층되지 못하거나 적층되더라도 내부의 상기 금속용기(50)에서 쉽게 떨어지나 본 발명에 따른 구조는 상기 상부 커버(200)와 상기 금속용기(50)의 접합된 표면이 동일 평면상에 위치하도록 하여 이러한 난기류 형성을 최소화하며 상기 코팅부(300)가 용이하게 적층 형성될 수 있다.

상술한 본 발명의 일실시예에 따른 금속의 영구 접합 방법 및 위험물질 처분용기는 기존의 용접에 의한 금속의 영구적 밀봉을 대체할 수 있는 것으로서, 일반적인 용접에서 나타나는 용접부의 상변화 혹은 잔류 응력이 발생되는 문제가 없을 뿐만 아니라, 접합부의 두께에 상관없이 접합할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에서 제시하는 금속의 영구 접합 방법 및 위험물질 처분용기의 구조는 금속 용기와 해당 금속 마개를 밀착시킨 후, 밀착된 틈의 표면 위로 고상의 금속분말을 고속으로 분사시켜 두터운 금속층을 형성시켜 영구적으로 밀봉하는 방법으로서, 방사성폐기물과 같은 위험한 물질을 영구 처분하는 처분용기의 제작에 유용하게 적용될 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1: 분사 장치 2: 금속입자
10, 20: 금속 30, 300: 코팅부
50: 금속용기 100: 하우징
200: 상부 커버

Claims (11)

1. 두 개의 금속을 접합하기 위한 접합 방법에 있어서,
   분말상의 금속입자를 마련하는 금속입자 마련 단계; 및
   상기 두 개의 금속의 접합되는 면을 밀착시키고, 밀착된 경계선의 표면 상에 상기 금속입자를 고속으로 분사하여 코팅부를 형성하는 접합 단계;
   를 포함하는 금속의 영구 접합 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 접합단계는 불활성 기체를 이용하여 상기 금속입자를 300㎧ 이상 800㎧ 이하의 속도로 가속 분사하도록 하는 금속의 영구 접합 방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 접합 단계 이전에
   상기 금속입자를 400℃ 이상 상기 금속 입자의 용융점 이하로 가열하는 단계; 및
   상기 불활성 기체를 예열하는 단계;
   를 더 포함하는 금속의 영구 접합 방법.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 접합 단계 이후에
   상기 코팅부의 외부로 노출된 부위를 가공하는 단계를 더 포함하는 금속의 영구 접합 방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 금속입자는 구리, 티타늄 또는 니켈 중 적어도 하나인 금속의 영구 접합 방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 금속입자는 접합되는 상기 금속과 동일한 재질로 구비되는 금속의 영구 접합 방법.
   
7. 제2항에 있어서,
   상기 불활성 기체는 질소인 금속의 영구 접합 방법.
   
8. 위험물질을 내부에 담지하고 상부가 개방된 금속용기;
   상기 금속용기의 상부를 밀봉하고, 상기 금속용기와 접하는 부분의 하부테두리는 상기 금속용기의 외곽과 동일한 지름을 가져 상기 금속용기의 외곽과 동일 평면상에 위치하며, 상기 금속용기와 접하는 부분의 반대 방향인 상부 테두리는 외측 방향으로 돌출 형성되는 상부 커버;
   상기 금속용기의 하측 일부를 내부 수용공간에 수용하도록 일측이 개방된 하우징; 및
   상기 상부 테두리와 상기 하우징의 상부 사이에 형성되는 공간에 분말상의 금속입자가 고속 분사되어 형성되는 코팅부;
   를 포함하고, 상기 코팅부, 상기 하우징 및 상기 상부 커버에 의해 상기 금속용기가 외부로부터 기밀하게 유지되는 위험물질 처분 용기.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 코팅부는 불활성 기체를 이용하여 상기 금속입자를 300㎧ 이상 800㎧ 이하의 속도로 가속 분사하여 적층 형성되는 위험물질 처분용기.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 코팅부는 외부로 노출되는 상기 금속용기의 외측에 적층 형성되는 위험물질 처분 용기.
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 금속용기와 상기 상부 커버가 접하는 부위에서 상기 금속용기의 외측 및 상기 상부 커버의 내측은 서로 나사 결합되도록 형성되는 위험물질 처분 용기.
    

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