KR101559300B1 - 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기에 관한 것으로, 그 구성은 내부에 캐니스터가 수용되는 수용 공간이 구비된 캐스크 본체와, 상기 캐스크 본체의 외부에 소정 간격 이격되어 설치되는 외부케이싱과, 상기 캐이스 본체와 외부 케이스 사이에 구비되는 중성자차폐재와, 상기 케이스 본체와 연결시켜 견인하기 위한 트리니언을 포함하여 구성된 캐스크; 및 상기 캐스크 하부에 구비되어 내부의 수용 공간을 하부 방향으로 개폐시키며 하부 방향에서 수용 공간 측으로 캐니스터가 수용될 수 있도록 하는 하부 개폐수단;을 포함하여 구성된다.

Description

사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기{A transfer cask for canister of spent nucler fuel}

본 발명은 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캐니스터를 수용하는 용기로부터 다른 용기로 이송할 경우 캐니스터의 외부 노출을 최소화한 상태로 이송할 수 있게 하는 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기에 관한 것이다.

원자력 발전소에서 소정 기간 사용된 후 연소를 종료한 핵연료를 사용후핵연료라 한다. 사용후핵연료는 냉각 과정을 거쳐 재처리 시설이나 저장소로 운반되는데, 사용후핵연료라 해도 다량의 방사선과 붕괴열을 방출하는 방사성 물질이므로, 이를 수송 또는 저장하기 위해서는 외부의 충격에 대해 내용물을 안전하게 보호할 수 있을 뿐 아니라, 방사선을 차폐하고 붕괴열을 원활히 방출할 수 있는 구조로 이루어진 전용의 용기를 필요로 하게 된다.

이러한 전용의 용기를 캐니스터라 말하며, 상기 캐니스터는 외부 하우징 형태의 캐니스터 셸과, 상기 캐니스터 셸 상부와 하부를 차폐시키는 덮개와 사용후핵연료가 각각 수용되는 바스켓 집합체로 이루어져 다수개의 사용후핵연료를 저장하게 된다.

또한 상기 캐니스터는 사용후핵연료 수송 또는 저장하기 위한 구조물 내부에 수용되는데, 상기 구조물의 외부를 이루은 용기 본체를 캐스크라 한다. 캐스크의 주재료에 따라 금속 용기와 콘크리트 용기로 구분된다. 이 중에서 금속 용기는 두꺼운 벽체를 구비한 용기 형태의 본체를 소정 두께의 중성자차폐재가 감싸는 구조를 갖는데, 상기 중성자차폐재는 캐스크 본체의 외부를 감싸도록 이격되어 설치된 외부케이싱의 내측 공간에 충전된 방식으로 구비되는 것이 일반적이다.

그러나 종래의 수송 또는 저장 용기는 수용되는 캐니스터를 다른 용기에 이용할 경우 방사능 또는 고열이 외부에 노출되어 주변 또는 작업자가 방사능 또는 고열에 노출되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 특성을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 캐니스터를 수용하는 용기로부터 다른 용기로 이송할 경우 캐니스터의 외부 노출을 최소화한 상태로 이송할 수 있게 하는 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기를 제공함에 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기는, 내부에 캐니스터가 수용되는 수용 공간이 구비된 캐스크 본체와, 상기 캐스크 본체의 외부에 소정 간격 이격되어 설치되는 외부케이싱과, 상기 캐스크 본체와 외부 케이싱 사이에 구비되는 중성자차폐재와, 상기 캐스크 본체와 연결시켜 견인하기 위한 트리니언을 포함하여 구성된 캐스크; 및 상기 캐스크 하부에 구비되어 내부의 수용 공간을 하부 방향으로 개폐시키며 하부 방향에서 수용 공간 측으로 캐니스터가 수용될 수 있도록 하는 하부 개폐수단;을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 캐스크에는 중성자차폐재와 외부 케이싱 사이에 등간격 배치되는 열전달부재;를 더 포함한다.

또한 상기 열전달부재는 폭방향 중앙 부분이 절곡된 판재로 이루어지고, 절곡된 중앙부가 외측을 향하도록 양측 단부가 캐스트 본체의 외부에 결합된다.

그리고 상기 열전달부재는 폭이 좁고 길이가 만곡되거나 평편한 판재로 이루어진 외부 케이싱의 폭방향 양측 단부가 각각 이웃한 두 열전달부재에 결합된다.

또한 상기 케이싱부재는 상기 열전달부재의 모서리 양측면의 서로 이격된 위치에 결합된다.

그리고 상기 수용 공간은 하부 개폐수단이 구비되는 하단부가 내부 직경 보다 상대적으로 크게 형성된다.

또한 상기 하부 개폐수단은 캐스크 본체 하부에 위치되며 수용 공간과 대응되는 직경을 가지는 개구공이 형성된 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트 양단에 상기 개구공을 향하여 모주보는 위치에 배치되는 실린더와, 상기 개구공과 실린더 사이에 서로 이격된 위치에 배치되는 다수개의 가이드바와, 상기 개구공을 개폐시키도록 일측이 상기 실린더와 연결된 상태로 상기 가이드바의 안내를 받으며 서로 대향되는 방향으로 슬라이딩되는 한쌍의 슬라이더로 구성된다.

그리고 상기 슬라이더는 서로 밀착되는 면에 단턱이 형성된다.

한편 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기 상에 캐니스터를 수용시키거나 이탈시키기 위한 견인수단;이 더 구비된다.

그리고 상기 견인수단은 일정한 길이를 가지며 트레버스 탈착되는 견인바와, 상기 견인바 회전 가능하게 축설되는 한쌍의 연결암과, 상기 캐니스터에 탈착 가능하게 구비되어 상기 연결암에 캐니스터가 견인되도록 하는 고정 플레이트와, 상기 고정 플레이트를 상기 연결암에 고정시키는 결속부재로 구성된다.

또한 상기 결속부재는 상기 연결암에 구비되는 하우징과, 상기 하우징 내부에서 연결암 측으로 삽탈 동작하는 결속핀과, 상기 결속핀과 연결되어 결속핀을 동작시키는 실린더로 구성된다.

그리고 상기 캐니스터는 다수의 격납부재와 지지로드를 통해 소정 간격 이격되어 결합된 조립체를 이루고, 상기 격납부재를 관통하여 다수의 바스켓이 수납될 수 있도록 하고 있다.

본 발명에 따르면, 캐니스터를 수용하는 용기로부터 다른 용기로 이송할 경우 캐니스터의 외부 노출을 최소화한 상태로 이송할 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기를 나타내는 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 하부 개폐수단을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기 내의 캐니스터를 이송하기 위한 견인수단을 나타내는 도면.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기에 수용되는 캐니스터를 나타내는 도면.
도 11 내지 도 16은 본 발명에 따른 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기의 사용상태를 나타내는 도면.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다.

이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기(100)는 캐스크(110) 및 하부개폐수단(120)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 캐스크(110)는 일정한 길이와 직경을 갖고 내부에 수용 공간(111a)이 형성되어 있는 캐스크 본체(111)와, 상기 캐스크 본체(111) 외부에서 일정 간격 이격되어 캐스크 본체(111)를 감싸도록 배치된 외부 케이싱(114)과, 상기 외부 케이싱(114)과 캐스크 본체(111) 사이에 충진되어 내부에 수용되는 캐니스터로부터 발생되는 중성자가 외부로 방출되는 것을 방지하게 하는 중성자차폐재(113)와, 상기 케스크 본체(111) 상단과 하단에 각각 서로 마주보는 위치에 배치되어 향 후 캐스크가 트레버스에 의해 견인될 수 있게 하는 트리니언(115)과, 상기 캐스크 본체(111)와 트리니언(115) 사이에 충진되어 중성자를 차폐시키는 중성자차폐체(116)를 포함하여 구성되어 있다.

또한 상기 캐스크 본체(111) 상단에는 개구공(111c)이 형성된 케이스(111b)가 덮개 형태로 배치되며 상기 케이스에는 덮개(미도시)가 더 구비될 수도 있다.

여기서 상기 캐스크 본체(111)와 외부 케이싱(114) 사이에 열전달부재(112)가 더 구비될 수 있다.

즉, 상기 캐스크 본체(111)와 외부 케이싱(114)의 사이에는 열전도성이 높은 금속 소재, 예를 들어 강철, 주철 등의 소재로 이루어진 열전달부재(112)가 연결 설치된다. 상기 열전달부재(112)는 넓게 벌어진 "V"자 형의 단면 형상을 갖도록 폭방향 중앙 부분이 절곡된 긴 판재로 이루어지며, 절곡된 중앙부가 외측을 향하도록 양측 단부가 캐스크 본체(111)의 외벽면에 결합된다. 이에 따라, 열전달부재(112)의 내측면과 캐스크 본체(111)의 외측면 사이에 중성자차폐재(113)가 충진되는 공간이 형성된다.

상기 캐스크본체(111)와 열전달부재(112)는 예시된 바와 같이 용접에 의해 결합되는 것이 바람직하나, 경우에 따라서는 볼트와 같은 체결부재에 의해 결합될 수도 있다. 볼트에 의해 결합되는 경우, 열전달부재(112)의 폭방향 양단부를 비롯한 다양한 위치에 캐스크 본체(111)와 접하는 볼트결합부가 구비될 수 있다.

상기 외부 케이싱(114)은 원통 형태로 형성된 일체형 부재로 이루어지거나 복수의 평편한 판재가 원통 형태를 이루도록 결합된 구조로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 예시된 바와 같이 다수의 케이싱부재(미도시)가 각각 두 열전달부재(112) 사이에 연결되어 전체적으로 원통 형태인 외부 케이싱(114)을 이루는 구조를 갖는다. 각 케이싱부재는 폭이 좁고 길이가 긴 판재 형태로 형성되어 폭방향 양측 단부가 각각 양측의 열전달부재(112)와 결합된다. 이에 따라, 열전달부재(112)의 외측면과 케이싱부재의 사이에도 중성자차폐재(113)가 충진되는 공간이 형성된다. 상기 케이싱부재는 연결 시 정확한 원통 형태를 이루도록 외부가 볼록한 원호형 단면 형상을 갖는 만곡된 형태로 형성될 수도 있고, 예시된 바와 같이 대략 원통 형태를 이루도록 일자형 단면 형상을 갖는 평평한 형태로 이루어질 수도 있다.

또한 상기 케이싱부재는 다양한 소재로 이루어질 수 있으나, 강철, 주철 등과 같은 금속 소재로 이루어져 열전달부재(112)와 용접에 의해 결합되는 것이 바람직하다. 용접에 의해 결합되는 경우, 예시된 바와 같이 열전달부재(112)의 모서리 양측면에 각각 케이싱부재가 서로 이격되어 결합되는 것이 바람직하다. 이는 용접 시 가해지는 열이 집중되지 않도록 양측의 용접부를 분리하여 재료의 변형 및 특성 저하를 경감시키는데 유용하다. 또한, 상기 열전달부재(112)의 모서리 부분이 케이싱부재 보다 더 외측으로 돌출되도록 열전달부재(112)와 케이싱부재가 결합될 수 있으며, 이를 통해 캐스크(110)의 외벽면이 요철된 구조를 이루어 방열 면적이 증가되고, 열전달부재(112)가 직접 외부 공기에 접하게 되어 캐스크(110) 내부에 수용되는 사용후핵연료의 열 방출이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.

한편, 상기 케이싱부재와 열전달부재(112) 간의 결합도 볼트와 같은 체결부재에 의해 이루어질 수도 있다.

상기한 바와 같이 구성된 캐스크(110)는 캐스크본체(111)의 외벽면에 소정 간격으로 열전달부재(112)를 결합하고, 각 열전달부재(112) 간에 케이싱부재를 연결하여 외부 케이싱(114)을 형성하는 방식으로 제작된다. 이에 따라, 좁은 공간에서의 결합작업, 예를 들어 용접작업을 피할 수 있어 캐스크(110)의 조립 작업을 용이하고 신속하게 행할 수 있다.

뿐만 아니라, 열전달부재(112)가 "∧"자 형으로 절곡된 형태로 형성되어 캐스크 본체(111)에 결합 시 캐스크(110)의 반경 방향에 대해 경사지게 배치되고, 이 열전달부재(112)의 전/후방 공간에 중성자차폐재(113)가 충진된 구조로 이루어지므로, 캐스크(110)의 내부에서 방사형으로 방출된 중성자가 열전달부재(112)를 통해 외부로 유출되지 않고 중성자차폐재(113)에 의해 완전히 차폐될 수 있다.

더욱이, 열전달부재(112)의 양단부를 캐스크 본체(111)에 결합하기만 하면 일정한 각도로 경사진 배치가 이루어지고, 열전달부재(112)의 부착 간격만 일정하게 하면 케이싱부재가 결합되는 열전달부재(112)의 모서리부 간의 간격도 정확하게 맞추어지므로, 열전달부재(112)의 결합 각도 및 위치를 맞추기 위한 작업상의 어려움과 번거로움이 해소되어 더욱 용이하고 신속하게 캐스크(120)의 조립 작업을 행할 수 있게 된다.

더하여 상기 캐스크 본체(111)의 수용 공간(111a) 하부는 수용 공간 내의 직경(D) 보다 하단이 더 확장된 형태의 직경(D')을 갖는 것이 바람직하다. 이는 하부를 통해 수용 공간 내부로 진입하는 캐니스터가 수용 공간 측으로의 진입을 더욱 효적으로 진행시키기 위함이다.

상기 하부 개폐수단(120)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 캐스크(110) 내부의 수용공간을 개폐하도록 캐스크(110) 하부에 배치되어 있는 구조로써, 판재 형태의 중앙 부분에 캐니스터가 통과할 정도의 직경을 가지는 개구공(121a) 형성된 베이스 플레이트(121)와, 상기 베이스 플레이트(121)의 개구공(121a) 둘레에 서로 수평 상태가 되도록 배치된 다수개의 가이드바(122)와, 상기 베이스 플레이트(121) 상면 양단부에 실린더 브라켓(123a)에 의해 지지된 상태로 서로 마주 보는 방향으로 실린더 로드(미도시)가 삽탈되도록 배치된 실린더(123)와, 상기 실린더(123) 전단과 후단을 각각 지지하는 고정 브라켓(123b) 및 지지브라켓(123c)과, 상기 실린더 로드 단부에 결속브라켓(126)에 의해 연결되어 실린더 동작의 동작을 통해 서로 대향되는 방향으로 슬라이딩 동작하는 슬라이더(124)와, 상기 슬라이더(124) 일측에 보강재로서의 기능을 수행하도록 배치된 브라켓(125)으로 구성되어 있다.

또한 상기 슬라이더(124)에는 서로 마주보는 면이 맞물리도록 단턱(124b)이 형성되어 있으며, 상기 가이드바(122)를 따라 슬라이딩될 수 있게 양측에 가이드바(122)와 대응되는 형태의 가이드턱(124a)이 형성되어 있다.

그리고 상기 실린더(123)는 유압 또는 공압에 의해 동작하며, 실린더의 동작 제어는 전기적으로 연결된 제어부(미도시)에 의해 이루어진다.

한편 상기 하부 개폐수단(120)은 상기 캐스크(110) 하부로부터 볼트를 이용해 탈부착 가능한 구조를 하고 있다.

즉, 상기 캐스크(110) 내에 캐니스터가 수용된 상태일 경우에는 하부의 하부 개폐수단(120)을 차단한 상태로 슬라이더(124)만이 캐스크 하부에 부착시켜 캐니스터를 이송 또는 보관할 수 있게 하고, 캐스크로부터 캐니스터를 이탈시킬 경우에는 슬라이더에 베이스 플레이트 및 실린더를 부착시켜 슬라이더를 개방할 수 있게 하는 것이다. 이 경우 베이스 플레이트에 의해 차지하는 공간을 최소화시킬 수 있어 캐스크의 보관이 용이 해질 수 있다.

또한 본 발명의 이송용기(100)에는 도 5에 도시된 바와 같이 견인수단(130)이 더 구비된다.

상기 견인수단(130)은 트레버스에 고정시키기 위한 고정공(131a)이 형성된 일정한 길이의 견인바(131)가 구성되어 있고, 상기 견인바(131) 하단에는 축(132)에 의해 회전 가능하게 결합된 한쌍의 연결암(133)이 구성되어 있다.

또한 상기 연결암(133) 하단에는 결속공(133a)이 형성되어 있으며, 상기 결속공(133a) 측에는 향 후 고정 플레이트(134)가 구성될 수 있도록 결속부재(140)가 구성되어 있다.

여기서 상기 고정 플레이트(134)는 볼트를 이용해 캐니스터 상단에 결합되는 구조물로써 결속공(135a)이 형성된 브라켓(135)이 수직하게 돌출되어 있다.

상기 결속부재(140)는 일정한 길이를 갖는 관 형태의 하우징(142)과, 상기 하우징(142)을 상기 결속공(133a) 측에 고정시키기 위한 브라켓(141a)과, 상기 하우징 일측에 브라켓(141a)을 이용해 고정되는 실린더(144)와 상기 하우징(142) 내부에서 실린더와 연결되어 하우징 내부를 슬라이딩 이동하며 결속공에 삽탈되는 결속핀(143)으로 이루어져 있다.

여기서 상기 실린더는 유압 또는 공압에 의해 동작하며, 실린더의 동작 제어는 전기적(유선 또는 무선 방식을 포함함)으로 연결된 제어부(미도시)에 의해 이루어진다.

즉, 상기 견인수단(130)은 캐니스터를 결속시켜 이송용기 내부에 수용시키거나 수용된 캐니스터를 다시 금속용기 또는 콘크리트 용기로 이송하기 위한 수단으로 이용된다.

도 6 내지 도 10을 함께 참조하여 상기 캐니스터(200)의 구성을 설명한다.

상기 캐니스터(200)는 다수의 격납부재(210)가 지지로드(220)를 통해 소정 간격 이격되어 결합된 조립체를 이루고, 상기 격납부재(210)를 관통하여 다수의 바스켓(230)이 수납된 구조를 갖는다. 부가적으로, 캐니스터(200)는 캐니스터쉘(201)의 내부에 수용된 구조로 이루어질 수 있다.

상기 격납부재(210)는 도시된 디스크 형태를 비롯하여 상기 캐스크(110) 내부의 수용 공간의 형태에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 이 격납부재(210)에는 상기 바스켓(230)이 삽입되는 다수의 수납구(212)가 소정 간격으로 배열 형성되고, 상기 지지로드(220)가 삽입되는 복수의 결합공(213)이 반경 방향 외측 부분에 형성된다. 또한, 격납부재(210)에 의해 구획된 양측 공간 간의 공기 소통이 가능하도록 복수의 통기공(211)이 형성된다.

상기 바스켓(230)은 내부에 사용후핵연료가 담겨질 수 있도록 상하로 긴 사각관 형태로 형성된 몸체(233) 및 이 몸체(233)의 외벽면에 부착된 중성자흡수체(235)로 이루어진다. 상기 몸체(233)의 상단부와 하단부에는 공기의 유출입이 가능하도록 복수의 통기홈(231, 232)이 형성된다. 상기 중성자흡수체(235)는 커버판(235a)의 내측에 중성자흡수재(235b)가 적층된 구조를 갖는다.

상기 캐니스터쉘(201)은 지지로드(220)에 의해 결합되고 바스켓(230)이 수납된 격납부재(210) 구조물을 감싸 외부와 차폐하는 것으로, 원통형으로 형성되고, 개방된 상부와 하부에 각각 뚜껑(203) 및 바닥판(202)이 결합된다.

상기와 같이 구성된 캐니스터(200)는 수납된 사용후핵연료에서 발생된 열을 상기 격납부재(210)를 통한 열전도에 의해 캐스크(110)로 방출할 수 있을 뿐 아니라, 각 격납부재(210) 간의 이격된 공간을 통한 공기의 대류에 의해서도 사용후핵연료의 열을 냉각할 수 있다. 이에 따라, 수납된 사용후핵연료의 방열 및 냉각이 보다 효율적으로 이루어지게 된다. 더욱이, 상기 격납부재(210)에 통기공(211)이 형성되어 격납부재(210) 양측의 공간 간에 공기 소통이 자유롭게 이루어지고, 상기 바스켓(230)에 통기홈(231, 232)이 형성되어 바스켓(230) 내부로 공기의 유출입 및 유동이 이루어질 수 있으므로, 공기에 의한 방열 및 냉각이 더욱 촉진될 수 있다.

한편, 상기 캐스크(110) 및 캐니스터(200)는 예시된 밀폐형 구조뿐 아니라, 내부와 외부 간의 공기의 소통이 가능한 구조로 이루어질 수도 있다. 이러한 경우, 상기한 격납부재(210)의 통기공(211) 및 바스켓(230)의 통기홈(231, 232)을 통한 공기 흐름에 의한 방열 및 냉각 효과가 더욱 증진될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 상태를 설명한다.

도 11에 도시된 바에 의하면, 우선 캐니스터가 수용된 금속용기 상부에 하부 개폐수단(120)을 위치시킨 후 상기 하부 개폐수단(120)을 금속용기 상단에 부착시킨다.

이 후 상기 하부 개폐수단(120)에 이송용기(100)의 캐스크(110) 하부를 볼트를 이용해 부착시킨다.

이 상태에서 상기 하부 개폐수단(120)의 실린더(123)에 전기적 신호를 인가하여 실린더와 연결된 슬라이더(124)를 서로 대향되는 방향으로 슬라이딩시켜 이송용기 하부가 금속용기 상부와 연통되게 한다.

이 후, 도 12에 도시된 바와 같이 캐니스터(200) 상면에 고정 플레이트(134)를 볼트 결합시키고 캐스크(110) 상부로부터 수용 공간을 관통하여 견인수단(130)을 고정 플레이트(134) 측으로 하향시킨다.

이 상태에서 상기 견인수단(130)의 연결암(133)에 결합된 결속부재(140)에 전기적 신호를 인가하여 실린더(144)를 동작시키며 상기 실린더(144)에 결합된 결속핀이 연결암(133) 측으로부터 이탈하며 연결암(133)에 형성된 결속공이 개방하게 되고 개방된 결속공과 고정 플레이트의 결속공이 서로 수평선상에 위치하게 된다. 이때 상기 수평선상에 위치된 상태의 결속공 측으로 결속핀을 삽입하여 고정 플레이트와 연결암이 결속핀에 의해 연결되게 한다.

이 후, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 견인수단(130)을 상승시켜 캐스크(110) 내에 캐니스터(200)가 위치되게 한 후 도 11에 도시된 바와 같이 슬라이더를 이용해 캐스크 하부를 차단시키고, 금속용기와 결속된 상태의 베이스 플레이트의 결속을 해지시켜 이송용기(100)가 캐니스터를 수용한 상태로 금속용기로부터 이탈할 수 있게 한다.

이 후, 도 14에 도시된 바와 같이 트레버스(TB)에 견인된 이송용기(100)는 금속용기로부터 이탈한 상태로 상승하여 다시 이웃한 또는 근거리에 위치한 콘크리트용기 측으로 이송하게 되며, 이송된 이송용기는 도 15에 도시된 바와 같이 하부 개폐수단(120)을 콘크리트 용기에 부착시킨 후 실린더를 이용해 슬라이더를 개방한 후 개방된 이송용기 하부 측을 통해 캐니스터가 콘크리트 용기 측으로 이동할 수 있게 한다.

이 후, 도 16에 도시된 바와 같이 견인수단(130)에 의해 캐니스터(200)가 하향 이동하여 콘트리트 용기에 수용되면 캐니스터로부터 견인수단(130)을 탈거한 후 상기 이송용기의 하부 개폐수단을 콘크리트 용기로부터 탈거하여 이송용기를 분리하게 된다.

이 상태에서 상기 콘크리트 용기는 덮개 등을 이용해 상부를 차폐시켜 내부를 완전히 밀봉하게 된다.

이와 같이 이송용기를 이용하여 캐니스터를 이송할 경우 사용후핵연료를 저장하는 캐니스터를 금속용기 또는 콘크리트 용기로부터 최소한으로 노출시킨 상태로 상호 이동시킬 수 있어서 이에 따른 방사능 노출을 최소화할 수 있고 금속용기로부터 콘크리트 용기로의 이동이나 콘크리트 용기에서 금속용기로의 이동을 보다 용이하게 실시할 수 있어 사용후핵연료의 유지관리를 편하게 할 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나, 이는 본 발명의 기술적 내용에 대한 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아니다.

즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.

100 : 이송용기 110 : 캐스크
111 : 캐스크 본체 112 : 열전달부재
113 : 중성자차폐재 114 : 외부 케이싱
115 : 트리니언 116 : 중성자차폐체
120 : 하부 개폐수단 121 : 베이스 플레이트
122 : 가이드바 123 : 실린더
124 : 슬라이더 125 : 브라켓
126 : 결속브라켓 130 : 견인수단
131 : 견인바 132 : 축
133 : 연결암 134 : 고정 플레이트
135 : 브라켓 140 : 결속부재
141a,b : 브라켓 142 : 하우징
143 : 결속핀 144 : 실린더
200 : 캐니스터

Claims (12)

1. 내부에 캐니스터가 수용되는 수용 공간이 구비된 캐스크 본체와, 상기 캐스크 본체의 외부에 소정 간격 이격되어 설치되는 외부케이싱과, 상기 캐스크 본체와 외부 케이싱 사이에 구비되는 중성자차폐재와, 상기 캐스크 본체와 연결시켜 견인하기 위한 트리니언을 포함하여 구성된 캐스크;
   상기 캐스크 하부에 구비되어 내부의 수용 공간을 하부 방향으로 개폐시키며 하부 방향에서 수용 공간 측으로 캐니스터가 수용될 수 있도록 하는 하부 개폐수단; 및
   캐스크 하부에 배치되어 캐스크 상에 캐니스터를 수용시키거나 이탈시키기 위한 견인수단;을 포함하며,
   상기 하부 개폐수단은 캐스크 본체 하부에 위치되며 수용 공간과 대응되는 직경을 가지는 개구공이 형성된 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트 양단에 상기 개구공을 향하여 마주보는 위치에 배치되는 실린더와, 상기 개구공과 실린더 사이에 서로 이격된 위치에 배치되는 다수개의 가이드바와, 상기 개구공을 개폐시키도록 일측이 상기 실린더와 연결된 상태로 상기 가이드바의 안내를 받으며 서로 대향되는 방향으로 슬라이딩되되 서로 밀착되는 면에 단턱이 형성된 한쌍의 슬라이더로 구성되고,
   상기 견인수단은 일정한 길이를 가지며 트레버스 탈착되는 견인바와, 상기 견인바 회전 가능하게 축설되는 한쌍의 연결암과, 상기 캐니스터에 탈착 가능하게 구비되어 상기 연결암에 캐니스터가 견인되도록 하는 고정 플레이트와, 상기 고정 플레이트를 상기 연결암에 구비되는 하우징과, 상기 하우징 내부에서 연결암 측으로 삽탈 동작하는 결속핀과, 상기 결속핀과 연결되어 결속핀을 동작시키는 실린더로 구성된 결속부재로 구성된 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 캐스크에는 중성자차폐재와 외부 케이싱 사이에 등간격 배치되는 열전달부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 열전달부재는 폭방향 중앙 부분이 절곡된 판재로 이루어지고, 절곡된 중앙부가 외측을 향하도록 양측 단부가 캐스트 본체의 외부에 결합된 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 열전달부재는 판재로 이루어진 외부 케이싱의 폭 방향 양측 단부가 각각 이웃한 두 열전달부재에 결합된 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 외부 케이싱은 상기 열전달부재의 모서리 양측면의 서로 이격된 위치에 결합된 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 수용 공간은 하부 개폐수단이 구비되는 하단부가 내부 직경 보다 상대적으로 크게 형성된 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,
    상기 캐니스터는 다수의 격납부재와 지지로드를 통해 소정 간격 이격되어 결합된 조립체를 이루고, 상기 격납부재를 관통하여 다수의 바스켓이 수납될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 저장용 캐니스터 이송용기.

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