KR101310305B1

KR101310305B1 - 방사성 폐기물 처리장치

Info

Publication number: KR101310305B1
Application number: KR1020110132598A
Authority: KR
Inventors: 이정화
Original assignee: 이정화
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-09-23
Also published as: KR20130065972A

Abstract

본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리장치는 방사성 폐기물이 투입되는 투입부와, 투입부를 통해 투입되는 방사성 폐기물이 수용되는 상부면이 개방된 1차 용기가 수용되는 지지하우징과, 지지하우징에 수용된 1차 용기의 상부면을 통해 방사성 폐기물을 압축시키는 압축 실린더부와, 지지하우징의 일측에 배치되어 1차 용기의 측면을 가압하여 소성변형을 발생시키는 가압실린더부와, 지지하우징의 하부에 설치되는 개폐도어를 포함하는 압축부와, 개폐도어의 개방시 1차 용기를 수용하는 2차 용기를 포함하여 이루어지고, 가압실린더부는 1차 용기의 내부에 1차 용기의 상부면을 폐쇄시키는 뚜껑이 배치된 뒤 1차 용기의 측면을 가압하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리장치는 방사성 폐기물을 압축 실린더부를 통해 압축시켜 처리함으로써 보다 많은 방사성 폐기물을 작은 공간에서 처리할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 방사성 폐기물의 투입, 실링을 자동화하여 방사성 폐기물로부터 피폭되는 방사선의 양을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 아울러 방사선 폐기물 처리장치의 구성을 단순하게 하여 유지보수 및 사용의 신뢰성을 증가시키는 효과가 있다.

Description

방사성 폐기물 처리장치{APPARATUS FOR TREATING RADIOACTIVE WASTE}

본 발명은 방사성 폐기물 처리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 원자력 발전소, 병원 등에서 배출되는 중, 저준위의 방사성 폐기물의 부피를 감소시키면서 안전하게 처리할 수 있는 방사성 폐기물 처리장치에 관한 것이다.

방사성 폐기물은 핵에너지를 사용하는 과정에서 발생하는 불필요한 방사성물질로서, 원자력시설이나 방사성물질을 다루는 작업장 또는 실험실에서 나오는 폐기물, 핵분열생성물, 냉각수, 냉각가스 등의 누출 물질 뿐만 아니라 실험이나 작업에 사용된 공구, 헝겊, 종이, 세척수 등이 있다.

이러한 방사성 폐기물은 방사능 준위에 따라 고준위 방사성폐기물과 저준위 방사성폐기물로 구분할 수 있으며, 고준위 방사성폐기물은 핵연료로 사용하고 난 후의 핵연료와 이것의 재처리과정에서 나오는 폐기물로 95% 이상을 재활용할 수 있기 때문에 폐기물로 간주하지는 않는다.

저준위 방사성폐기물은 특히 원자력발전소의 운전원이나 보수요원이 사용한 장갑·덧신·작업복·걸레·각종 교체부품, 관련 산업체·병원·연구기관에서 나오는 고체폐기물로 드럼통에 넣고, 콘크리트로 굳힌 후 깊은 바다 또는 땅 속에 묻어서 처리하고 있다.

그러나 저준위 방사성폐기물 처리 방법은 방사성 폐기물을 별도의 처리 없이 용기에 담아 저장하므로 부피가 커져 드럼 공간을 많이 차지하게 되므로 드럼통을 저장하는 저장 공간이 많이 필요한 문제가 있었다.

본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리장치는 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.

첫째, 방사성 폐기물을 파라핀 등과 같은 고형화 공정을 거치지 않고 안전하게 처리할 수 있도록 하고자 한다.

둘째, 방사성 폐기물의 압축하여 처리하여 보다 많은 방사성 폐기물을 처리할 수 있도록 하고자 한다.

셋째, 사용자의 개입을 최소화하여 방사성 폐기물로부터 피폭되는 방사선의 양을 최소화할 수 있도록 하고자 한다.

넷째, 방사선 폐기물 처리장치의 구성을 단순하게 하여 사용의 신뢰성을 증가시킬 수 있도록 하고자 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리장치는 방사성 폐기물이 투입되는 투입부와, 투입부를 통해 투입되는 방사성 폐기물이 수용되는 상부면이 개방된 1차 용기가 수용되는 지지하우징과, 지지하우징에 수용된 1차 용기의 상부면을 통해 방사성 폐기물을 압축시키는 압축 실린더부와, 지지하우징의 일측에 배치되어 1차 용기의 측면을 가압하여 소성변형을 발생시키는 가압실린더부와, 지지하우징의 하부에 설치되는 개폐도어를 포함하는 압축부와, 개폐도어의 개방시 1차 용기를 수용하는 2차 용기를 포함하여 이루어지고, 가압실린더부는 1차 용기의 내부에 1차 용기의 상부면을 폐쇄시키는 뚜껑이 배치된 뒤 1차 용기의 측면을 가압하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리장치의 지지하우징의 측면에는 관통공이 형성되고, 지지하우징의 외측면에는 관통공을 통해 이동되는 헤머를 구동시키는 실린더가 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리장치의 압축실린더부는 유압 또는 공압으로 이동되는 실린더로드와 실린더 로드의 일단에 결합된 헤드를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리장치의 헤드에는 전자석이 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리장치의 헤드의 단면적은 1차 용기의 소성변형시 변형된 1차 용기의 상부면을 통해 배출될 수 있도록 1차 용기의 내부 단면적 보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리장치의 개폐도어는 슬라이딩 이동가능한 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리장치는 방사성 폐기물을 압축 실린더부를 통해 압축시켜 처리함으로써 보다 많은 방사성 폐기물을 작은 공간에서 처리할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 방사성 폐기물의 투입, 실링을 자동화하여 방사성 폐기물로부터 피폭되는 방사선의 양을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 아울러 방사선 폐기물 처리장치의 구성을 단순하게 하여 유지보수 및 사용의 신뢰성을 증가시키는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 폐기물 처리장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 가압실린더부를 도시한 일부 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 방사선 폐기물 장치의 내부로 방사성 폐기물이 투입된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 폐기물이 투입된 방사선 폐기물 장치의 방사능 폐기물을 압축하고 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 방사선 폐기물 장치의 실링된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 방사선 폐기물 장치의 방사성 폐기물이 2차 용기에 수용된 상태의 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 1차 용기 및 2차 용기에 방사성 폐기물이 수용되는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리장치에 관하여 구체적으로 설명하겠다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 폐기물 처리장치를 도시한 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 가압실린더부를 도시한 일부 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 방사선 폐기물 장치의 내부로 방사성 폐기물이 투입된 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 폐기물이 투입된 방사선 폐기물 장치의 방사능 폐기물을 압축하고 있는 상태를 도시한 도면이다.

도 5는 도 1에 도시된 방사선 폐기물 장치의 실링된 상태를 도시한 도면이며, 도 6은 도 1에 도시된 방사선 폐기물 장치의 방사성 폐기물이 2차 용기에 수용된 상태의 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 1차 용기 및 2차 용기에 방사성 폐기물이 수용되는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 폐기물 처리장치는 도 1에 도시된 바와 같이 방사성 폐기물(10)을 투입시키는 투입부(100)와 투입된 방사성 폐기물(10)을 압축시키는 압축부(300)로 이루어진다.

본 발명에 따른 투입부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 방사성 폐기물(10)을 잘게 분쇄시키는 분쇄부(200)와 연결되어 분쇄부(200)에서 분쇄된 방사성 폐기물(10)을 회전스크류와 같은 이송수단을 이용하여 투입시킬 수 있도록 구성될 수도 있으며, 방사성 폐기물(10)을 분쇄하지 않고 바로 압축부(300)로 이동시킬 수 있도록 구성될 수도 있으나, 앞에서 살펴본 바와 같이 방사성 폐기물(10)의 저장시 부피를 줄이기 위해서 분쇄부(200)를 통해 분쇄시켜 압축부(300)로 이송시키는 것이 바람직하다.

압축부(300)는 방사성 폐기물(10)을 압축시키는 것으로, 방사성 폐기물(10)이 수용되는 1차 용기(410)와, 1차 용기(410)가 수용되는 지지하우징(330)과, 상기 지지하우징(330)의 외측면에는 상기 관통공(331)을 통해 이동되는 헤머(343)를 구동시키는 실린더(341)가 배치되며 지지하우징(330)의 하부에 설치되는 개폐도어(350)로 구성된다.

지지하우징(330)은 1차 용기(410)가 수용되는 공간으로, 1차 용기(410)의 외형에 대응되는 형상으로 형성된다. 1차 용기(410)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으나 본 발명에 따른 1차 용기(410)는 상부면이 개방된 원통형 형상으로 형성되므로, 지지하우징(330)은 1차 용기(410)의 외형에 대응되는 형상인 원통형 형상으로 형성된다.

이러한 지지하우징(330)의 하부에는 개폐도어(350)가 형성되어 개폐도어(350)의 개방시 지지하우징(330)에 수용된 1차 용기(410)가 개폐도어(350)를 통해 하부로 이송된다.

지지하우징(330)의 상부에는 지지하우징(330)에 수용된 1차 용기(410)의 개방된 상부면을 통해 1차 용기(410)에 수용된 방사성 폐기물(10)을 가압시키는 압축 실린더부(310)가 배치된다. 따라서 1차 용기(410)에 방사성 폐기물(10)이 수용되면, 압축 실린더부(310)가 작동되어 1차 용기(410)에 수용된 방사성 폐기물(10)을 가압하여 부피를 감소시킨다.

이때, 지지하우징(330)의 측면에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 가압실린더부(340)가 설치되어 1차 용기(410) 내부에 수용된 방사성 폐기물(10)을 가압하고, 뚜껑(411)을 삽입한 경우 1차 용기(410)의 외면을 소성변형시켜 뚜껑(411)이 1차 용기(410)의 내부에서 이탈이 되지 않고 고정될 수 있도록 한다.

또한, 지지하우징(330)의 하부에는 개폐도어(350)의 개방시 1차 용기(410)를 수용하는 2차 용기(420)가 배치되어 개폐도어(350)의 개방시 1차 용기(410)가 2차 용기(420)의 내부에 수용된다.

본 발명에 따른 지지하우징(330)의 측면에는 도2에 도시된 바와 같이 관통공(331)이 형성되고, 지지하우징(330)의 외측면에는 관통공(331)을 통해 이동되는 헤머(343)를 구동시키는 실린더(341)가 배치된다.

지지하우징(330)의 측면에 형성된 관통공(331)은 1차 용기(410)의 상단부에 인접한 면의 높이보다 낮은 곳에 위치되어 관통공(331)을 통해 이동되는 헤머(343)가 1차 용기(410)의 상단부 외면을 소성변형시킬 수 있도록 한다.

이때, 지지하우징(330)의 외면에는 도 2에 도시된 바와 같이 실린더(341)가 고정될 수 있도록 브래킷(345)가 고정되고, 브래킷(345)에는 실린더(341)가 결합된다.

이러한 실린더(341)의 로드에는 관통공(331)을 통해 이동되는 헤머(341)가 결합되며, 이때, 헤머(341)의 끝단은 1차 용기(410)를 보다 용이하게 변형시킬 수 있도록 방추형으로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방사성 폐기물 처리장치의 압축실린더부(310)는 유압 또는 공압으로 이동되는 실린더로드와 실린더로드의 일단에 결합된 헤드(320)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

압축실린더부(310)는 유압 또는 공압으로 이동될 수 있도록 구성될 수 있으나, 공압으로 이동될 수 있도록 구성되는 경우 압축시 1차 용기(410)에 수용된 방사성 폐기물(10)에 큰 힘으로 가압할 수 없으므로, 유압을 이용하여 실린더로드가 이동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

실린더로드에 결합된 헤드(320)에는 도 3과 같이 금속제 뚜껑(411)이 부착될 수 있도록 전자석(도면 미도시)이 배치될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐기물 처리장치의 방사성 폐기물 처리과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 3 및 도 7(a)에 도시된 바와 같이 지지하우징(330)에 1차 용기(410)를 지지하우징(330)에 배치하고, 투입부(100)를 통해 방사성 폐기물(10)을 1차 용기(410)의 내부로 이송한다.

1차 용기(410)의 내부로 방사성 폐기물(10)이 투입되면 도 4 및 도 7(b)에 도시된 바와 같이 압축 실린더부(310)를 구동시켜 헤드(320)를 1차 용기(410)의 내부로 이동시켜 방사성 폐기물(10)을 압축한다.

이때, 헤드(320)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 금속제 뚜껑(411)을 부착시켜 방사성 폐기물(10)을 압축시킬 수도 있다.

방사성 폐기물(10)이 압축되면, 도 5 및 도 7(c)에 도시된 바와 같이 가압실린더부(340)를 작동시켜 가압실린더부(340)의 헤머(343)가 1차 용기(410)의 외면을 소성변형시켜 1차 용기(410)의 내면 방향으로 오목하게 변형될 수 있도록 한다.

따라서 1차 용기(410)의 내부에 배치된 뚜껑(411)은 압축된 방사성 폐기물(10)의 팽창되어 상부 방향으로 힘을 받더라도 소셩변형된 1차 용기(410)의 외면에 걸려 1차 용기(410)의 내부에서 이탈되지 않고 고정되게 된다.

1차 용기(410)의 소성변형시 헤드(320)가 1차 용기(410)의 내면에서 쉽게 이탈될 수 있도록 헤드(320)의 단면적은 1차 용기(410) 내부 단면적 보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

이렇게 뚜껑(411)이 1차 용기(410)의 내면에서 고정되면, 도 6 및 도 7(d)에 도시된 바와 같이 개폐도어(350)를 개방시켜 1차 용기(410)가 개폐도어(350)를 통해 2차 용기(420)에 수용될 수 있도록 한다. 이때, 개폐도어(350)는 슬라이딩 이동가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 방사성 폐기물 100 : 투입부
200 : 분쇄부 300 : 압축부
310 : 압축 실린더부 320 : 헤드
330 : 지지하우징 331 : 관통공
340 : 가압실린더부 341 : 실린더
343 : 헤머 345 : 브래킷
350 : 개폐도어 410 : 1차 용기
411 : 뚜껑 420 : 2차 용기

Claims

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방사성 폐기물(10)이 투입되는 투입부(100)와 상기 투입부(100)를 통해 투입되는 방사성 폐기물(10)이 수용되는 상부면이 개방된 1차 용기(410)가 수용되는 지지하우징(330)과, 상기 지지하우징(330)에 수용된 상기 1차 용기(410)의 상부면을 통해 상사성 폐기물(10)을 압축시키는 압축실린더부(310)와, 상기 지지하우징(330)의 일측에 배치되어 상기 1차 용기의 측면을 가압하여 소성변형을 발생시키는 가압실린더부(340)와 지지하우징(330)의 하부에 설치되는 개폐도어(350)를 포함하는 압축부(300) 및 상기 개폐도어(350)의 개방시 상기 1차 용기를 수용하는 2차 용기(420)를 포함하여 이루어지고, 상기 가압실린더부(340)는 상기 1차 용기(410)의 내부에 상기 1차 용기의 상부면을 폐쇄시키는 뚜껑(411)이 배치된 뒤 상기 1차 용기의 측면을 가압하는 방사성 폐기물 처리장치에 있어서,
상기 1차 용기(410)가 수용되는 지지하우징(330)의 측면에는 관통공(331)이 형성되고,
상기 지지하우징(330)의 외측면에는 상기 관통공(331)을 통해 이동되는 끝단에 방추형인 헤머(343)를 구동시키는 실린더(341)가 배치되며 지지하우징(330)의 하부에 설치되는 개폐도어(350)를 포함하는 압축부(300)로 구성됨을 특징으로 하는 방사성 폐기물 처리장치.
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