KR101341309B1 - Ligth ablation decontamination nozzle for the efficient decontamination of 3 dimensional surface - Google Patents

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KR101341309B1 KR1020120065032A KR20120065032A KR101341309B1 KR 101341309 B1 KR101341309 B1 KR 101341309B1 KR 1020120065032 A KR1020120065032 A KR 1020120065032A KR 20120065032 A KR20120065032 A KR 20120065032A KR 101341309 B1 KR101341309 B1 KR 101341309B1
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원휘준
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정종헌
정선희
최병선
이근우
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한국수력원자력 주식회사
한국원자력연구원
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Abstract

The present invention relates to a light ablation decontamination nozzle for efficient decontamination of the three-dimensional contamination surface and, more particularly, to a light ablation decontamination nozzle characterized by efficiently removing a radioactive nuclide from the three-dimensional contamination surface and easily collecting the generated dust. The present invention provides the light ablation decontamination nozzle being used to decontaminate the surface contaminated with radioactive materials by a laser and comprising a driving device connection part for moving in the third degree of freedom by remote control while being mechanically connected to the light ablation decontamination nozzle; a distance measurement part for measuring the distance from the contamination surface; a contact sensor for sensing the contact of a three-dimensional phase object; a multi-joint reflector connection part for receiving the laser from an external laser generation device; a light ablation decontamination torch part for irradiating the laser for decontamination to the contamination surface; a contamination prevention cup for collecting particles generated in the decontamination; and a filtering system connection part for transferring the collected particles to a filtering system.

Description

3차원 오염표면 제염에 효과적인 광용발 제염노즐{LIGTH ABLATION DECONTAMINATION NOZZLE FOR THE EFFICIENT DECONTAMINATION OF 3 DIMENSIONAL SURFACE}LGITH ABLATION DECONTAMINATION NOZZLE FOR THE EFFICIENT DECONTAMINATION OF 3 DIMENSIONAL SURFACE}

본 발명은 3차원 오염표면 제염에 효과적인 광용발 제염노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3차원 오염표면으로부터 방사성 핵종의 효율적인 제거와 발생된 분진을 용이하게 포집하는 것을 특징으로 하는 광용발 제염노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a photoelution decontamination nozzle that is effective for decontamination of three-dimensional contaminants. More specifically, the present invention relates to an optical decontamination nozzle, which effectively removes radionuclides from a three-dimensional contaminant surface and easily collects generated dust. It is about.

방사능으로 오염된 표면으로부터 방사능을 제거하기 위해 다양한 물리화학적 제염기술이 사용되고 있다. 레이저를 이용하여 원자력 관련 시설과 장비를 제염하는 기술은 타 제염 기술에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있다.Various physicochemical decontamination techniques have been used to remove radioactivity from radioactively contaminated surfaces. The technology for decontaminating nuclear facilities and equipment using lasers has several advantages over other decontamination technologies.

광용발 제염 기술은 레이저 에너지를 오염 표면에 가하여 오염된 부분의 재질 구조를 불안정하게 만들어 최종 증발 제거하는 제염기술이다.Photolibration decontamination technology is a decontamination technique that applies laser energy to a contaminated surface, destabilizes the material structure of the contaminated part and finally removes evaporation.

이 기술의 특징은 제염을 위해 별도의 매질을 사용하지 않기 때문에 2차 폐기물이 매우 적고, 레이저 에너지의 특성을 조절하여 적용된 부분만 증발시킴으로써 높은 제염 효율을 얻을 수 있다는 점이다. 이러한 장점을 갖는 레이저 제염기술을 원격 제어시스템과 결합하여 사람이 접근할 수 없는 극한 환경에 적용한다면 고방사능의 원자력 시설 제염에 활용성이 매우 큰 기술이다.This technique is characterized by the fact that there is very little secondary waste because no medium is used for decontamination, and high decontamination efficiency can be achieved by controlling the characteristics of the laser energy and evaporating only the applied part. If laser decontamination technology having this advantage is combined with a remote control system and applied to an extreme environment that is inaccessible to humans, it is very useful for decontamination of radioactive nuclear facilities.

광용발 제염기술은 미국, 일본 프랑스 등의 원자력 선진국에서도 기술의 적용성 및 활용성을 평가하여 기술실용화를 다각도로 추진하고 있는 미래형 첨단기술이며, 표면 세정 분야 등에도 확대 적용성이 가능하기 때문에 타분야로의 기술 파급 효과도 매우 큰 기술이다.Gwangyong decontamination technology is a futuristic high-tech technology in which advanced countries such as the United States, Japan, France, etc. evaluate the applicability and utility of the technology and push for practical use in various fields. The technology ripple effect of the furnace is also a very large technology.

광용발 제염에 대한 선행 연구를 통해, 펄스형 Nd:YAG 레이저를 사용하여 광용발 제염기술의 적용성 및 제염조건 등을 확인하였다. 특히, 광용발 제염 성능은 레이저 토치에서 제염 대상까지의 거리가 10~15cm 정도 떨어졌을 때 가장 제염 성능이 우수함을 확인하였다.Through previous studies on photoepilation decontamination, the applicability and decontamination conditions of photoepilation decontamination technology were confirmed using pulsed Nd: YAG laser. In particular, it was confirmed that the light decontamination performance was the best when the distance from the laser torch to the decontamination object is about 10 ~ 15cm away.

광용발 제염장비를 고방사능 환경에 적용하기 위해서는 광용발 제염 토치를 원격으로 제어하여 연속 표면 제염이 가능하도록 시스템화할 필요가 있다. 앞에서 언급한 바와 같이 광용발 제염 토치는 대상물로부터 일정거리 이내로 유지해야 높은 제염 효율이 발생됨으로 이를 유지할 수 있는 정밀한 제어 기술이 필요하다.In order to apply the light emitting decontamination equipment to a high radioactive environment, it is necessary to systemize to enable continuous surface decontamination by remotely controlling the light emitting decontamination torch. As mentioned above, the light emitting decontamination torch has to be maintained within a certain distance from the object to generate high decontamination efficiency, and thus, a precise control technique is required to maintain it.

대한민국 공개특허공보(제2012-0058927호) “광용발 제염노즐 원격 제어 장치, 방법 및 이를 이용한 시스템”은 광용발 제염 장치에 관한 것으로 기존 접촉식 거리측정 방식의 문제점인 불연속 홈이나 단이진 곳에서도 광용발 제염 토치를 정밀하게 일정한 거리를 두고 유지할 수 있도록 하는 광용발 제염노즐 원격제어장치에 관한 것이다.Korean Unexamined Patent Publication (2012-0058927) “The light emitting decontamination nozzle remote control device, method and system using the same” relates to the light emitting decontamination apparatus, even in the discontinuous groove or the stepped place, which is a problem of the conventional contact distance measuring method. The present invention relates to a light emitting decontamination nozzle remote control device for precisely maintaining a torch at a constant distance.

종래의 발명에서는 레이저에 의해 발생된 오염물이 재 집적되어 제염효과가 떨어지는 현상을 억제하기 위해 후드 내에서 혹은 수용액 내에서 광용발 제염법을 적용해야만 하는 문제가 있었다.In the related art, there is a problem in that the photo-elution decontamination method has to be applied in a hood or in an aqueous solution in order to suppress the phenomenon in which decontamination generated by the laser is re-integrated and the decontamination effect is reduced.

또한, 평면오염에 대한 광용발 제염 시 재오염을 억제하기 위해 발생된 제염생성물을 제거하는 별도의 작업이 필요한 문제가 있었다. In addition, there was a problem that a separate operation is required to remove the decontamination products generated in order to suppress recontamination during light-spray decontamination for plane contamination.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 방사성 물질로 오염된 표면을 레이저에 의해 제염하는데 사용되는 광용발 제염노즐에 있어서, 광용발 제염노즐과 기계적으로 접속되며, 원격 제어에 의해 3 자유도로 이동시키기 위한 구동장치 연결부와, 오염 표면과의 거리를 측정하기 위한 거리측정부와, 3차원 상 물체의 접촉을 감지하는 접촉센서와, 외부의 레이저발생장치로부터 레이저를 수신하기 위한 다관절 반사경 연결부와, 오염 표면에 제염용 레이저를 조사하기 위한 광용발 제염 토치부와, 제염시 발생하는 입자들을 회수하는 역할을 하는 오염방지컵과, 회수된 입자들을 여과시스템으로 이송하기 위한 여과시스템연결부를 포함하는 광용발 제염노즐을 제공하는 것이다.The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to mechanically connect with a light elution desalting nozzle in a light elution desalting nozzle used to decontaminate a surface contaminated with radioactive material by a laser. Connection between a drive unit for moving in three degrees of freedom by remote control, a distance measuring unit for measuring a distance to a contaminated surface, a contact sensor for detecting contact of a three-dimensional object, and a laser from an external laser generator A multi-joint reflector connection for receiving a light, a light-propelled decontamination torch for irradiating a decontamination laser to a contaminated surface, an anti-fouling cup for collecting particles generated during decontamination, and the collected particles as a filtration system. It is to provide a light emitting decontamination nozzle comprising a filtration system connection for transporting.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 방사성 물질로 오염된 표면을 레이저에 의해 제염하는데 사용되는 광용발 제염노즐에 있어서, 상기 광용발 제염노즐과 기계적으로 접속되며, 원격 제어에 의해 3 자유도로 이동시키기 위한 구동장치 연결부(10); 상기 광용발 제염노즐과 오염 표면과의 거리를 측정하기 위한 거리측정부(20); 3차원 상 물체의 접촉을 감지하는 접촉센서(30); 외부의 레이저발생장치로부터 레이저를 수신하기 위한 다관절 반사경 연결부(40); 상기 다관절 반사경 연결부에 연결되어 오염 표면에 제염용 레이저를 조사하기 위한 광용발 제염 토치부(50); 상기 광용발 제염 토치부를 둘러싸고 제염시 발생하는 입자들을 회수하는 역할을 하는 오염방지컵(60); 상기 오염방지컵을 통해서 회수된 입자들을 여과시스템으로 이송하기 위한 여과시스템연결부(70)를 포함하는 광용발 제염노즐을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a light emitting decontamination nozzle used to decontaminate a surface contaminated with radioactive material by a laser, and is mechanically connected to the light emitting decontamination nozzle, and is controlled in three degrees of freedom by remote control. A drive unit connection unit 10 for moving; A distance measuring unit 20 for measuring a distance between the light emitting decontamination nozzle and the contaminated surface; A contact sensor 30 for detecting a contact of a three-dimensional object; A multi-joint reflector connector 40 for receiving a laser from an external laser generator; A light emission decontamination torch unit 50 connected to the articulated reflector connection unit for irradiating a decontamination laser to a contaminated surface; An anti-pollution cup 60 surrounding the light emitting decontamination torch and collecting particles generated during decontamination; It provides a light emitting decontamination nozzle comprising a filtration system connection portion 70 for transferring the particles recovered through the anti-fouling cup to the filtration system.

또한, 상기 거리측정부(20)는 레이저 거리 측정센서(21)와 초음파 거리 측정센서(22)로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the distance measuring unit 20 is characterized by consisting of a laser distance measuring sensor 21 and the ultrasonic distance measuring sensor 22.

또한, 상기 레이저 거리 측정센서(21)와 상기 초음파 거리 측정센서(22)는 제염노즐의 진행방향 쪽과 반대방향 쪽에 각각 1개씩 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the laser distance measuring sensor 21 and the ultrasonic distance measuring sensor 22 is characterized in that each one is attached to the advancing direction and the opposite side of the decontamination nozzle.

또한, 상기 거리측정부에서 측정된 노즐과 오염표면과의 거리는 레이저 거리 측정 센서와 초음파 거리 측정센서의 평균치 또는 각각의 거리 측정센서 작동 불능시 나머지 하나의 거리 측정센서의 값 중의 하나를 이용하는 것을 특징으로 한다.The distance between the nozzle and the contamination surface measured by the distance measuring unit may be one of an average value of a laser distance measuring sensor and an ultrasonic distance measuring sensor or one of the values of the other distance measuring sensor when each distance measuring sensor is inoperable. It is done.

또한, 상기 여과시스템연결부(70)는 불활성기체 주입을 위한 제 1 연결부(71)와 제염 중 발생하는 분진을 제거하여 여과시스템(73)으로 보내주는 제 2 연결부(72)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the filtration system connecting portion 70 is characterized in that it comprises a first connecting portion 71 for inert gas injection and a second connecting portion 72 for removing the dust generated during decontamination to send to the filtration system 73. do.

또한, 상기 접촉센서(30)는 제염 중 물체와의 접촉을 인지하여 구동이 자동으로 정지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the contact sensor 30 is characterized in that the drive is automatically stopped by recognizing contact with the object during decontamination.

또한, 상기 오염방지컵(60)은 형태 유지 및 회전 충격을 방지하기 위해 금속재질의 용수철(61)과 주름 형태의 탄력성 고무(62)로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the anti-fouling cup 60 is characterized by consisting of a spring 61 of the metal material and the elastic rubber 62 of the pleated form in order to maintain the shape and prevent rotational shock.

본 발명에 따르면, 레이저에 의해 발생된 오염물이 재 집적되어 제염효과가 떨어지는 현상을 방지할 수 있으며, 평면오염에 대한 광용발 제염 시 재 오염을 억제하기 위해 별도의 제염생성물제거장치를 구비할 필요가 없어 제염장비의 구조가 간단해 지는 이점이 있다.According to the present invention, the contaminants generated by the laser can be re-integrated to prevent the decontamination effect, and it is necessary to provide a separate decontamination product removal device in order to suppress recontamination during light-spray decontamination for plane contamination. There is no advantage in simplifying the structure of the decontamination equipment.

또한, 3 자유도 적용 시 발생되는 사각지대를 최소한으로 줄일 수 있어 효율적인 제염작업이 가능하다.In addition, the blind spots generated when applying 3 degrees of freedom can be reduced to a minimum, which enables efficient decontamination work.

또한, 고방사전장에서 레이저 거리센서가 작동하지 못할 경우에는 초음파 거리센서를 작동시켜 광용발 제염노즐과 오염표면의 거리를 일정하게 유지시켜줌으로써 제염효율을 극대화시킬 수 있다. In addition, when the laser distance sensor does not operate in a high emission field, it is possible to maximize the decontamination efficiency by maintaining the distance between the light emitting decontamination nozzle and the contamination surface by operating the ultrasonic distance sensor.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광용발 제염노즐에 대한 사시도이다.
도 2는 입체적 형태의 오염 물체에 대한 거리 측정을 위해 광용발 제염노즐에 부착된 두가지 종류의 거리센서를 작동원리를 나타내 주는 개요도이다.
도 3은 사각지역 부근에서 광용발 제염노즐의 오염방지컵 역할을 보여주는 개요도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광용발 제염노즐을 제어하기 위한 프로그램의 실행창을 나타내는 예시도이다.1 is a perspective view of a light emitting decontamination nozzle according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing the principle of operation of the two types of distance sensor attached to the light emitting decontamination nozzle for measuring the distance to the three-dimensional type of contaminants.
Figure 3 is a schematic diagram showing the role of the anti-fouling cup of the light emitting decontamination nozzle in the vicinity of the blind area.
4 is an exemplary view showing an execution window of a program for controlling a light-emitting decontamination nozzle according to the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 광용발 제염노즐의 바람직한 실시예들을 자세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail preferred embodiments of the light-emitting decontamination nozzle according to the present invention. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광용발 제염노즐(100)에 대한 사시도이다.1 is a perspective view of a light emitting decontamination nozzle 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광용발 제염노즐(100)은 구동장치 연결부(10), 거리측정부(20), 접촉센서(30), 다관절 반사경 연결부(40), 광용발 제염 토치부(50), 오염방지컵(60), 여과시스템 연결부(70)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the light emitting decontamination nozzle 100 of the present invention includes a driving unit connection unit 10, a distance measuring unit 20, a contact sensor 30, a multi-joint reflector connecting unit 40, and a light emitting decontamination unit. Torch portion 50, anti-fouling cup 60, filtration system connection portion 70.

상기 장치 연결부(10)는 상기 광용발 제염노즐(100)과 기계적으로 접속되어 제염 대상물의 위치에 기반하여 X축, Y축, Z축 방향으로 움직이도록 처리해주는 구동장치(미도시)와 연결된다.The device connecting unit 10 is connected to the driving device (not shown) which is mechanically connected to the light-emitting decontamination nozzle 100 and moves to move in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions based on the position of the decontamination object. .

상기 거리측정부(20)는 상기 광용발 제염노즐(100)과 오염 표면과의 거리를 측정 및 조절하기 위한 것으로 레이저 거리 측정센서(21)와 초음파 거리 측정센서(22)로 구성된다. 상기 레이저 거리 측정센서(21)는 레이저를 방출하는 발광부(미도시)와 오염 표면에 반사된 상기 레이저를 검출하는 검출부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 초음파 거리 측정센서(22)도 마찬가지로 초음파를 방출하는 발광부(미도시)와 오염 표면에 반사된 상기 초음파를 검출하는 검출부(미도시)를 포함할 수 있다.The distance measuring unit 20 is for measuring and adjusting the distance between the light emitting decontamination nozzle 100 and the contaminated surface and is composed of a laser distance measuring sensor 21 and an ultrasonic distance measuring sensor 22. The laser distance measuring sensor 21 may include a light emitting part (not shown) for emitting a laser and a detection part (not shown) for detecting the laser reflected on a contaminated surface. The ultrasonic distance measuring sensor 22 may also include a light emitting unit (not shown) for emitting ultrasonic waves and a detection unit (not shown) for detecting the ultrasonic waves reflected on the contaminated surface.

또한, 거리측정부(20)는 상기 광용발 제염노즐(100)의 진행방향 쪽과 반대방향 쪽에 각각 부착되어, 진행방향이 변경될 때에는 반대측에 있는 거리 측정센서를 사용한다.In addition, the distance measuring unit 20 is attached to the traveling direction side and the opposite direction side of the light-emitting decontamination nozzle 100, respectively, and uses the distance measuring sensor on the opposite side when the traveling direction is changed.

또한, 거리측정부(20)는 음파 또는 빛을 이용하여 거리를 측정할 수 있는 센서라면 종류에 상관없이 사용할 수 있다. 다만, 고방사전장에서 레이저 거리센서(21)가 작동하지 못할 경우에는 초음파 거리센서(22)를 작동시킨다. 상호 보완적으로 작동하여 3차원 상에서 사각 지대(Dead area)를 최소화시키기 위해서 서로 다른 종류의 거리 측정센서를 사용하는 것이 권장된다.In addition, the distance measuring unit 20 may be used regardless of the type of sensor that can measure the distance using sound waves or light. However, when the laser distance sensor 21 does not operate in a high emission field, the ultrasonic distance sensor 22 is operated. It is recommended to use different types of distance sensors in order to work complementarily to minimize dead areas in three dimensions.

상기 접촉센서(30)는 레이저 또는 적외선을 방출하여 상기 제염 대상물 주변의 장애물을 감지하는 역할을 수행하는데, 제염 중 물체와의 접촉을 인지하여 광용발 제염노즐(100)의 구동을 자동으로 정지시켜서, 광용발 제염노즐(100)의 손상을 예방한다.The contact sensor 30 serves to detect an obstacle around the object to be decontaminated by emitting a laser or infrared rays, and automatically stops driving of the light emitting decontamination nozzle 100 by recognizing contact with an object during decontamination. , To prevent damage to the light emitting decontamination nozzle (100).

상기 다관절 반사경 연결부(40)는 외부의 레이저발생장치(미도시)로부터 레이저를 수신하기 위한 역할을 수행하는 것으로, 종래의 광섬유를 통한 저출력의 레이저가 방사능 제염을 위해서는 적합하지 않는바, 다관절 반사경을 통해서 고출력의 레이저를 광용발 제염 토치부(50)에 전달시켜 준다.The articulated reflector connector 40 serves to receive a laser from an external laser generator (not shown), and a low-power laser through a conventional optical fiber is not suitable for radioactive decontamination. The high power laser is transmitted to the light emitting decontamination torch unit 50 through the reflector.

상기 광용발 제염 토치부(50)는 다관절 반사경 연결부(40)와 연결되어 외부의 레이저발생장치에서 발생한 레이저를 사용하여 오염 표면을 제염한다. 바람직하게는 광용발 제염 토치부(50)는 펄스형 Nd:YAG 레이저를 사용하여 오염 표면을 제염한다.The light emitting decontamination torch unit 50 is connected to the articulated reflector connecting unit 40 to decontaminate the contaminated surface using a laser generated from an external laser generator. Preferably, the light elution decontamination torch unit 50 decontaminates the contaminated surface using a pulsed Nd: YAG laser.

상기 오염방지컵(60)은 레이저 제염 시 발생하는 분진들을 회수하는 역할을 하며, 광용발 제염노즐(100)의 회전시 접촉 충격을 최소화 시키는 기능을 수행한다. 종래의 레이저를 이용한 제염의 경우에는 제염시 발생하는 분진들이 2차 오염을 시키는 문제가 있었으나, 이를 해결하기 위해서 오염방지컵(60)을 배치하여 제염 시 발생하는 분진들을 여과시스템으로 석션 하도록 하였다. 이렇게 함으로써 추가 오염을 방지할 수 있어 제염효과가 증대된다.The anti-fouling cup 60 serves to recover dust generated during laser decontamination, and minimizes contact impact during rotation of the light emitting decontamination nozzle 100. In the case of decontamination using a conventional laser, there was a problem in that dust generated during decontamination causes secondary contamination, but in order to solve this problem, an anti-pollution cup 60 is disposed to suction dust generated during decontamination into a filtration system. This prevents further contamination and increases the decontamination effect.

또한, 오염방지컵(60)은 오염 표면과 미세한 간격을 두고 떨어져 있는데, 이는 광용발 제염노즐(100)의 이동시 생기는 마찰을 고려하여 일정한 간격을 두고 떨어져 구동하는 것이 바람직하다. 오염방지컵(60)은 형태 유지 및 회전 충격을 방지하기 위해 금속재질의 용수철(61)과 주름 형태의 탄력성 고무(62)로 이루어진다.In addition, the anti-fouling cup 60 is separated from the contamination surface at a fine interval, which is preferably driven apart at regular intervals in consideration of the friction generated during the movement of the light-emitting decontamination nozzle (100). The anti-fouling cup 60 is formed of a spring 61 made of a metallic material and a resilient rubber 62 in a pleated form in order to maintain shape and prevent rotational impact.

상기 여과시스템 연결부(70)는 상기 오염방지컵(60)으로부터 모아진 분진들을 여과시스템으로 이송하기 위해 여과시스템(73)과 광용발 제염노즐(100)을 연결하는 지점이다.The filtration system connection part 70 is a point connecting the filtration system 73 and the light emitting decontamination nozzle 100 to transfer the dust collected from the pollution prevention cup 60 to the filtration system.

여과시스템 연결부(70)는 보조기체 주입을 위한 제 1 연결부(71)와 제염 중 발생하는 분진을 제거하여 여과시스템(73)으로 보내주는 제 2 연결부(72)로 구성되어 있다.The filtration system connection part 70 is composed of a first connection part 71 for injection of auxiliary gas and a second connection part 72 which removes dust generated during decontamination and sends it to the filtration system 73.

도 2는 입체적 형태의 오염 물체에 대한 거리 측정을 위해 광용발 제염노즐(100)에 부착된 두가지 종류의 거리센서의 작동원리를 나타내 주는 개요도이다. 거리 센서는 레이저 거리센서(21)와 초음파 거리센서(22)로 구성되며 상호 보완적으로 작용한다. 오염 표면과 광용발 제염노즐(100)과의 거리는 프로그램 실행 창에 미리 입력되며 두 센서로부터 나오는 신호의 평균치를 적용할 수 도 있고, 어느 하나의 거리센서가 작동불능시에는 나머지 하나의 거리 측정센서의 값 중의 하나를 이용하는 것이 바람직하다.Figure 2 is a schematic diagram showing the operating principle of the two types of distance sensors attached to the light emitting decontamination nozzle 100 for measuring the distance to the contaminant in the three-dimensional form. The distance sensor is composed of a laser distance sensor 21 and the ultrasonic distance sensor 22 and complementary to each other. The distance between the contaminated surface and the light emitting decontamination nozzle 100 may be input in advance in the program execution window, and an average value of signals from the two sensors may be applied. When one of the distance sensors is inoperable, the other distance measuring sensor may be used. It is preferable to use one of the values of.

도 3은 사각지역 부근에서 광용발 제염노즐(100)의 오염방지컵(60) 역할을 보여주는 개요도이다. 도 3에 나타난 바와 같이 광용발 제염노즐(100)은 사각 지역 부근을 최소화하는 방향으로 레이저를 조사하는데 있어서 제염 중 발생하는 미세 분진을 효과적으로 제거할 수 있게 된다. 오염방지컵(60)의 도입으로 2차 오염을 효율적으로 방지할 수 있다는 것을 알 수 있다. Figure 3 is a schematic diagram showing the role of the anti-fouling cup 60 of the light emitting decontamination nozzle 100 in the vicinity of the blind area. As shown in FIG. 3, the light emitting decontamination nozzle 100 can effectively remove fine dust generated during decontamination in irradiating a laser in a direction of minimizing a vicinity of a blind area. It can be seen that the introduction of the pollution prevention cup 60 can effectively prevent secondary pollution.

도 4는 본 발명에 따른 광용발 제염노즐(100)을 제어하기 위한 프로그램의 실행창을 나타내는 예시도이다.4 is an exemplary view showing an execution window of a program for controlling the light emitting decontamination nozzle 100 according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, (a)는 X,Y,Z축 위치 좌표, Rotation 좌표 통신포트 창을 나타내며, (b)는 좌표 입력 모드 창을 나타내며, (c)는 속도입력창(x,y,z 축: 최대 15 mm/s)(이송: 최대 14 deg/s)을 나타내며, (d)는 X,Y,Z 축 위치 좌표값 및 레이저 센서 거리 측정 값을 나타내며, (e)는 근접센서의 활성화창을 나타내며, (f)는 자동 제어 창을 나타내며, (g)는 조그 모드 확인 창을 나타내며, (h)는 레이저 거리 측정(좌,우)값 통신포트 창을 나타낸다.As shown in Figure 4, (a) represents the X, Y, Z axis position coordinates, Rotation coordinates communication port window, (b) represents the coordinate input mode window, (c) represents the speed input window (x, y, z axis: max. 15 mm / s) (feed: max. 14 deg / s), (d) represents X, Y, Z axis position coordinate value and laser sensor distance measurement value, (e) proximity (F) shows the automatic control window, (g) shows the jog mode confirmation window, and (h) shows the laser distance measurement (left and right) value communication port window.

광용발 제염노즐(100)의 구동장치는 linear motion guide에 의한 XY축 방향 구동 모터 및 Z 축 방향 구동 모터로 이루어지며, 엔코더 및 구동 모터에 의해 광용발 제염노즐(100)의 회전이 이루어진다.The driving device of the light emitting desalting nozzle 100 is composed of an XY axis driving motor and a Z axis driving motor by a linear motion guide, and the light emitting desalting nozzle 100 is rotated by an encoder and a driving motor.

광용발 제염노즐(100)의 이동 속도는 0.01 mm/s 로부터 15 mm/s 이며, 회전 속도는 1 deg/s 로부터 10 deg/s 인 것이 바람직하다.The moving speed of the light emitting decontamination nozzle 100 is preferably from 0.01 mm / s to 15 mm / s, and the rotational speed is from 1 deg / s to 10 deg / s.

또한, 광용발 제염노즐(100)과 오염 표면 사이의 거리조절은 거리입력창에 입력된 수치에 의한 자동 조절 혹은 제어실행 화면상의 조그 모드에 의한 직접 조절이 가능하다.In addition, the distance control between the light emitting decontamination nozzle 100 and the contaminated surface may be directly adjusted by the jog mode on the control execution screen or by automatic adjustment by a value input in the distance input window.

속도 입력창 및 위치 입력창이 있으며, 광용발 제염노즐(100)의 회전을 위한 변수 입력창이 있어서 변수 입력에 의해 노즐의 회전이 가능하다.There is a speed input window and a position input window, there is a variable input window for the rotation of the light emitting decontamination nozzle 100 is possible to rotate the nozzle by the variable input.

또한, 제염 후 광용발 제염노즐(100)이 원점 및 초기 위치로 복귀할 수 있도록 하는 원점복귀와 위치 리셋 버튼도 포함된다. 자동제어는 연속모드, 단계모드가 있으며, 근접 센서(미도시)는 광용발 제염노즐(100)이 오염 표면과 접촉되는지를 감시하는 기능을 수행한다.In addition, after decontamination, the light emitting decontamination nozzle 100 may also include an origin return and position reset button for returning to the origin and initial positions. The automatic control has a continuous mode and a step mode, and a proximity sensor (not shown) performs a function of monitoring whether the light emitting decontamination nozzle 100 is in contact with a contaminated surface.

상기에 열거한 창들을 통해 사용자는 광용발 제염노즐(100)을 제어할 수 있다. Through the windows listed above, the user can control the light emitting decontamination nozzle 100.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10: 구동장치 연결부 20: 거리측정부
21: 레이저 거리 측정센서 22: 초음파 거리 측정센서
30: 접촉센서 40: 다관절 반사경 연결부
50: 광용발 제염 토치부 60: 오염방지컵
61: 금속재질의 용수철 62: 주름 형태의 탄력성 고무
70: 여과시스템 연결부 71: 제 1 연결부
72: 제 2 연결부 73: 여과시스템
100: 광용발 제염노즐10: drive unit connection portion 20: distance measuring unit
21: laser distance measuring sensor 22: ultrasonic distance measuring sensor
30: contact sensor 40: articulated reflector connection
50: light emitting decontamination torch 60: anti-fouling cup
61: metal spring 62: pleated elastic rubber
70: filtration system connection 71: first connection
72: second connection 73: filtration system
100: light emitting decontamination nozzle

Claims (7)

방사성 물질로 오염된 표면을 레이저에 의해 제염하는데 사용되는 광용발 제염노즐에 있어서,
상기 광용발 제염노즐과 기계적으로 접속되며, 원격 제어에 의해 3 자유도로 이동시키기 위한 구동장치 연결부(10);
상기 광용발 제염노즐과 오염 표면과의 거리를 측정하기 위한 거리측정부(20);
3차원 상 물체의 접촉을 감지하는 접촉센서(30);
외부의 레이저발생장치로부터 레이저를 수신하기 위한 다관절 반사경 연결부(40);
상기 다관절 반사경 연결부에 연결되어 오염 표면에 제염용 레이저를 조사하기 위한 광용발 제염 토치부(50);
상기 광용발 제염 토치부를 둘러싸고 제염시 발생하는 분진들을 회수하는 역할을 하는 오염방지컵(60);
상기 오염방지컵을 통해서 회수된 분진들을 여과시스템으로 이송하기 위한 여과시스템연결부(70)를 구비하고,
상기 거리측정부(20)는 레이저 거리 측정센서(21)와 초음파 거리 측정센서(22)로 이루어지고,
상기 레이저 거리 측정센서(21)와 상기 초음파 거리 측정센서(22)는 제염노즐의 진행방향 쪽과 반대방향 쪽에 각각 1개씩 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 광용발 제염노즐.In the light-propelled decontamination nozzle used to decontaminate a surface contaminated with radioactive material by a laser,
A driving device connection part (10) mechanically connected to the light emitting decontamination nozzle and for moving in three degrees of freedom by a remote control;
A distance measuring unit 20 for measuring a distance between the light emitting decontamination nozzle and the contaminated surface;
A contact sensor 30 for detecting a contact of a three-dimensional object;
A multi-joint reflector connector 40 for receiving a laser from an external laser generator;
A light emission decontamination torch unit 50 connected to the articulated reflector connection unit for irradiating a decontamination laser to a contaminated surface;
A pollution prevention cup 60 which surrounds the light emitting decontamination torch and collects dust generated during decontamination;
It is provided with a filtration system connecting portion 70 for transferring the dust recovered through the anti-fouling cup to the filtration system,
The distance measuring unit 20 is composed of a laser distance measuring sensor 21 and the ultrasonic distance measuring sensor 22,
The laser distance measuring sensor (21) and the ultrasonic distance measuring sensor (22) is a light emitting decontamination nozzle, characterized in that each one is attached to the advancing direction and the opposite side of the decontamination nozzle. 방사성 물질로 오염된 표면을 레이저에 의해 제염하는데 사용되는 광용발 제염노즐에 있어서,
상기 광용발 제염노즐과 기계적으로 접속되며, 원격 제어에 의해 3 자유도로 이동시키기 위한 구동장치 연결부(10);
상기 광용발 제염노즐과 오염 표면과의 거리를 측정하기 위한 거리측정부(20);
3차원 상 물체의 접촉을 감지하는 접촉센서(30);
외부의 레이저발생장치로부터 레이저를 수신하기 위한 다관절 반사경 연결부(40);
상기 다관절 반사경 연결부에 연결되어 오염 표면에 제염용 레이저를 조사하기 위한 광용발 제염 토치부(50);
상기 광용발 제염 토치부를 둘러싸고 제염시 발생하는 분진들을 회수하는 역할을 하는 오염방지컵(60);
상기 오염방지컵을 통해서 회수된 분진들을 여과시스템으로 이송하기 위한 여과시스템연결부(70)를 구비하고,
상기 거리측정부(20)는 레이저 거리 측정센서(21)와 초음파 거리 측정센서(22)로 이루어지고,
상기 거리측정부에서 측정된 노즐과 오염표면과의 거리는 상기 레이저 거리 측정센서와 상기 초음파 거리 측정센서의 평균치 또는 각각의 거리 측정센서 작동 불능시 나머지 하나의 거리 측정센서의 값 중의 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 광용발 제염노즐.In the light-propelled decontamination nozzle used to decontaminate a surface contaminated with radioactive material by a laser,
A driving device connection part (10) mechanically connected to the light emitting decontamination nozzle and for moving in three degrees of freedom by a remote control;
A distance measuring unit 20 for measuring a distance between the light emitting decontamination nozzle and the contaminated surface;
A contact sensor 30 for detecting a contact of a three-dimensional object;
A multi-joint reflector connector 40 for receiving a laser from an external laser generator;
A light emission decontamination torch unit 50 connected to the articulated reflector connection unit for irradiating a decontamination laser to a contaminated surface;
A pollution prevention cup 60 which surrounds the light emitting decontamination torch and collects dust generated during decontamination;
It is provided with a filtration system connecting portion 70 for transferring the dust recovered through the anti-fouling cup to the filtration system,
The distance measuring unit 20 is composed of a laser distance measuring sensor 21 and the ultrasonic distance measuring sensor 22,
The distance between the nozzle and the contamination surface measured by the distance measuring unit may use one of an average value of the laser distance measuring sensor and the ultrasonic distance measuring sensor or a value of the other distance measuring sensor when each distance measuring sensor is inoperable. Blasting decontamination nozzle 삭제delete 삭제delete 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
상기 여과시스템 연결부(70)는 불활성기체 주입을 위한 제 1 연결부(71)와 제염 중 발생하는 분진을 제거하여 여과시스템(73)으로 보내주는 제 2 연결부(72)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광용발 제염노즐.The method according to claim 1 or 2,
The filtration system connection part 70 includes a first connection part 71 for inert gas injection and a second connection part 72 which removes dust generated during decontamination and sends it to the filtration system 73. Spray decontamination nozzle. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
상기 접촉센서(30)는 제염 중 물체와의 접촉을 인지하여 구동이 자동으로 정지하는 것을 특징으로 하는 광용발 제염노즐.The method according to claim 1 or 2,
The contact sensor 30 is a light emitting decontamination nozzle, characterized in that the drive is automatically stopped by recognizing contact with the object during decontamination. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
상기 오염방지컵(60)은 형태 유지 및 회전 충격을 방지하기 위해 금속재질의 용수철(61)과 주름 형태의 탄력성 고무(62)로 이루어진 것을 특징으로 하는 광용발 제염노즐.

The method according to claim 1 or 2,
The anti-fouling cup 60 is a light-emitting desalting nozzle, characterized in that made of a spring of the metal material 61 and the elastic rubber 62 of the form of wrinkles in order to prevent shape retention and rotational shock.

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