KR101661115B1

KR101661115B1 - 방사선 차폐원단의 제조방법과, 이를 이용한 방사선 폐기물용 컨테이너백

Info

Publication number: KR101661115B1
Application number: KR1020150048576A
Authority: KR
Inventors: 배일준; 김상운; 김용훈
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원; 주식회사 한국이엔티; 김용훈
Priority date: 2015-04-06
Filing date: 2015-04-06
Publication date: 2016-09-30

Abstract

본 발명은 방사선 차폐원단의 제조방법과, 이를 이용한 방사선 폐기물용 컨테이너백에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안정된 내구성과 방사능 차폐성이 확보되어, 방사선 폐기물의 안정된 수납과 보관 및 운반이 가능하도록 하는 방사선 차폐원단의 제조방법과, 이를 이용한 방사선 폐기물용 컨테이너백에 관한 것이다.

Description

방사선 차폐원단의 제조방법과, 이를 이용한 방사선 폐기물용 컨테이너백{METHOD OF PREPARING FABRIC USED FOR RADIATION SHIELD AND CONTAINER BAG FOR THE RADIOACTIVE WASTE USING THE SAME}

일반적으로, 원자력은 원자핵의 변환에 따라 방출되는 에너지를 지칭하며, 원자 에너지 또는 핵 에너지라고도 불린다.

이러한 원자력은 인위적으로 원자핵 변환에 의해 이용가능한 에너지를 추출하는 것을 말하며, 우라늄, 플루토늄 등 무거운 원소의 원자핵을 연쇄적으로 분열시키는 방법(핵 분열 방법)과 중수소(重水素) 등 가벼운 원소의 원자핵을 융합(融合)시키는 방법(핵융합 방법)으로 나뉜다.

초기의 원자폭탄 및 원자로는 이들 중 핵분열 방법을 이용한 것이고, 수소폭탄은 핵융합 방법을 이용한 것이다.

한편, 원자력의 부산물인 방사성폐기물은 원자력 발전소 및 연구소의 운영 과정에서 배출되는 방사능 폐기물을 의미하며, 이는 발전소의 원자로 내에서 핵 분열 반응 중 생긴 핵 분열 생성물 때문에 높은 방사능뿐만 아니라, 핵 분열 반응 후에도 지속적으로 열을 발생시킨다.

일반적으로 방사성폐기물은 고준위 방사성폐기물과 액체 폐기물 처리과정을 거친 후 남은 찌꺼기 및 운전원이나 보수요원 등이 사용한 의복, 장갑을 포함하는 각종 부품 등을 지칭하는 중저준위 방사성폐기물로 구분된다.

이러한 방사성폐기물은 방사능 물질로 이루어져 있어 바람과 물을 통하여 급속히 환경에 전파됨은 물론 조금만 노출되어도 인간에게는 치명적인 악영향을 미치게 되며, 이로 인해 현재 드럼에 저장 및 밀봉되는 방사성폐기물이 지반 깊은 곳에서 안전하게 보관된다는 보장이 없기 때문에 현재 이 문제를 둘러싸고 끊임없는 논란이 일고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 현재 대부분의 국가들이 추진하고 있는 방법은 방사성폐기물을 소정의 드럼 내에 저장 및 밀봉시켜 지반 깊은 곳에 매장하는 방법을 채택하고 있다.

즉, 방사성폐기물의 보다 안전한 관리를 위하여 고체 폐기물은 초고압으로 압축하여 철제 드럼 속에 넣으며, 액체 폐기물은 수분을 증발시켜 부피를 줄인 다음 시멘트와 함께 굳혀 드럼 속에 넣고 밀봉한 후 저장고에 보관하고, 기체 폐기물은 일단 밀폐탱크에 저장한 후 방사능이 기준치 이하로 떨어지면 고성능 필터를 통해 대기로 방출한다.

우리나라에서는 연간 수천 드럼의 중저준위 방사성폐기물이 배출되고 있으며, 현재 원자력 발전과정 중에 발생된 중저준위 방사성폐기물은 종류와 형태에 따라 200L 철제 드럼과 이를 2 내지 3개로 압축하여 재포장한 320L 철제드럼 및 고선량의 폐기물을 담는 HIC(High Integrity Container)용기 등으로 포장되어 각 원전의 임시 저장고에 저장하고 있는 실정이다.

이러한 폐기물 드럼은 관련법과 규정에 따라 전용 운반용기에 담아 운반차량과 운반선박 등을 이용하여 경주 방사성폐기물 처분장까지 이송하게 되며, 처분장에 도착한 폐기물은 인수검사를 거쳐 콘크리트로 제작된 사각형의 처분용기에 담아 최종적으로 지하 처분고(Silo)에 처분하게 된다.

그러나, 현재 건설중인 경주처분장의 경우 건설과정에서 연약지반으로 인한 공기지연으로 처분장의 안전성 논란이 제기되어 논란을 빚고 있으며 정부차원의 진상조사까지 마친 상태이지만 암반의 파쇄대를 따라 발달 된 다량의 지하수와 해안가에 위치한 방폐장의 특성상 바다로부터 지하 처분고로 해수가 유입될 가능성이 높아 철제로된 드럼이 부식하여 내부에 있는 방사능 핵종이 누출될 수 있다는 주장이 끊임없이 제기되고 있다.

즉, 외부의 어떠한 영향에 의하여 지하 처분고의 1차 방벽 콘크리트 구조물의 해수 유입 방어능력이 상실하게 될 경우 방수 기능이 전혀 없는 현재의 처분용기 내부로 해수가 곧바로 유입되어 폐기물 드럼 부식과 방사능 핵종누출을 유발할 수 있게 된다.

종래 중저준위 방사성폐기물 드럼 수납용 적재용기는, 콘크리트 재질로 이루어지며 직사각형의 모양으로 행과 열을 맞추어 드럼를 적재하는 방식을 취하고 있고, 원형의 처분고 내부에 정사각형의적재용기를 정치하게 됨에 따라 발생되는 불용면적으로 인해 공간활용도가 현저히 떨어지며 이러한 불용의 공간이 약 100년 이상 관리의 대상이 되어야 한다는 면에서 운영상의 효율성도 떨어지는 문제점이 있다.

결국, 대부분의 국가에서 방사성폐기물 저장방법의 채택 및 매장시설의 선정과 건설은 아직까지 미해결문제로 남아 있으며, 이를 해결하기 위한 방사성폐기물의 안전한 처리 및 보관은 아직까지 모든 국가들이 풀어야할 숙제로 자리 잡고 있다.

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 안정된 내구력과 방사능 차폐성이 확보되어 수납되는 방사선 폐기물의 안정된 이동 및 보관이 가능하도록 하는 방사선 차폐원단의 제조방법과, 이를 이용한 방사선 폐기물용 컨테이너백을 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 방사선 차폐원단의 제조방법은,

지지 필름사를 직조하여 지지층을 형성하는 지지층 형성단계와;

상기 지지층의 표면에 라미네이션 또는 코팅 수지로 이루어진 접합 매개층을 형성하는 접합 매개층 형성단계; 및

상기 접합 매개층의 표면에 접착되어 방사선을 차폐하는 차폐박지를 접착시켜 주차폐층을 형성하는 주차폐층 형성단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 지지층을 형성하는 지지 필름사는 필라멘트사를 전개 견인방식(spread of tow)을 통해 심사들을 전개한 다음, 이들 전개된 심사에 바인더 수지를 도포, 또는 함침을 통해 침투시켜 성형된 필름을 필름사 형태로 세절한 것으로, 상기 심사는 유리 섬유사나 탄소 섬유사 또는 아라미드사 중 어느 하나가 채택된다.

보다 바람직하게는, 상기 바인더 수지는 고밀도 폴리 에틸렌(HDPE) 수지로 이루어지고, 상기 바인더 수지에는 B4C, 텅스텐, 흑연, 황산바륨, 우라륨, 철광석 중 어느 하나의 방사선 차폐물질이 혼입 되거나, 순수 고밀도 폴리 에틸렌 (HDPE)로 이루어지며, 상기 주차폐층을 형성하는 차폐박지는, 스포터림 진공 증착방식을 통해 증착필름의 표면에 차폐물질을 진공 증착시켜 성형된다.

한편, 본 발명에 따른 방사선 폐기물용 컨테이너백은,

상부 개방형의 외부 수납체를 포함하고,

상기 내부 수납체는, 방사선 차폐금속으로 이루어진 금속박지의 봉합단부를 봉합한 상부 개방형의 함체로 구성되고, 상기 외부 수납체는 방사선 차폐원단의 봉합단부를 봉합한 상부 개방형의 함체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의해 제작된 차폐원단은, 지지 필름사를 직조한 지지층에 방사선 차폐기능을 갖는 주차폐층을 적층되게 형성되어, 수납된 방사선 폐기물의 안정된 지지를 도모하면서 방사선의 안정적인 차폐가 가능하다.

특히, 본 발명에 따른 차폐원단은, 직조된 지지층에 의해 수용된 방사선 폐기물의 중량을 충분히 견디는 내구력이 확보되고, 또 지지층과 접합 매개층에 혼입된 방사선 차폐물질과, 방사선 차폐물질로 이루어진 주차폐층에 의해 방사선의 안정적인 차폐가 가능하다.

그리고, 상기 차폐원단을 외부 수납체로 구성하고, 상기 외부 수납체 내에 금속박지를 봉합한 내부 수납체를 배치한 방사선 폐기물용 컨테이너백은, 복층의 차폐구조에 의해 방사선의 안정적인 차폐가 가능하고, 또 이동 및 보관에 따른 방수 및 내구성을 갖는다.

또한, 상기 내부 수납체와 외부 수납체는 독특한 배치 및 봉합구조에 의해 봉합부위가 최소화되어 제작에 따른 공정의 단축과 부대비용의 절감이 가능하고, 또 안정된 내구성을 갖는다.

도 1과 도 2는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 방사선 폐기물용 컨테이너백의 전체 구성 및 사용상태를 보여주는 것이고,
도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 방사선 폐기물용 컨테이너백에 있어, 내부 수납체의 봉합 및 세부 형상을 보여주는 것이고,
도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 방사선 차폐원단의 제조방법에 의해 제작된 방사선 차폐원단의 단면을 보여주는 것이며,
도 5는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 방사선 차폐원단의 제조방법을 통한 지지층을 형성하는 지지 필름사 및 지지 필름사의 성형상태, 및 지지 필름사의 단면을 보여주는 것이고,
도 6은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 방사선 차폐원단의 제조방법을 통해 지지층의 표면에 접합 매개층을 형성하는 과정을 보여주는 것이며,
도 7은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 방사선 폐기물용 컨테이너백에 있어, 외부 수납체의 봉합 및 세부 형상을 보여주는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 방사선 차폐원단 및 방사선 차폐원단의 제조방법과, 이를 이용한 방사선 폐기물용 컨테이너백을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 방사선 폐기물용 컨테이너백(100)은, 도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이 방사선 폐기물을 수납하여 방사선 폐기물의 이동 및 보관하는 전용의 수납 물품이다.

상기 컨테이너백(100)은, 방사선 차폐기능을 가지며 상부 개방형의 내부 수납체(110)와; 상기 방사선 차폐물이 수납된 내부 수납체(110)를 수용하여 지지하며 방사선 차폐기능을 갖는 상부 개방형의 외부 수납체(120)를 포함한다.

그리고, 상기 내부 수납체(110) 내에 수용된 방사선 폐기물들은 내부 수납체(110)와 외부 수납체(120)에 형성된 다층의 방사선 차폐구조에 의해 방사선 폐기물의 이동이나 보관과정에 발생되는 방사선의 외부 누설을 방지된다.

상기 내부 수납체(110)는 도 3에서 보는 바와 같이 우수한 방사선 차폐성을 갖는 텅스텐, 또는 철, 납 등의 재질로 이루어진 금속박지(111, 111')들의 교차단부(112)를 봉합하여 형성된 상부 개방형의 함체로 구성된다.

여기서, 상기 금속 박지는 텅스텐이나 철, 납을 박막으로 전개한 금속박지가 채택될 수도 있고, 증착필름에 텅스텐 분말이나 철 분말, 납 분말을 고착시킨 금속증착 필름 형태 일 수도 있고, 또는 텅스텐 분말이나 철, 납, 흑연, 황산바륨 분말 등을 혼입한 중합체를 T다이스를 통해 면상으로 압출시켜 성형한 금속중합필름 형태 등이 채택될 수 있다.

다만, 본 발명에서는 일예로 스포터림 진공 증착방식을 통해 증착필름의 표면에 나노 상태의 텅스텐 분말 또는 철 분말, 납 분말을 진공 증착시킨 금속증착필름을 제안 및 채택하여, 텅스텐 재질의 금속증착필름으로 이루어진 상부 개방형의 내부 수납체(110)를 형성하고 있다.

그리고, 상기 내부 수납체(110)는 상호 교차하는 금속증착필름지(111, 111')들의 봉합단부(112)를 봉합시킨 형태로, 본 실시예에서는 길이가 긴 제 1 금속 증착필름지(111)를 'ㄷ'형태로 절곡시켜 전면과 후면 및 바닥면이 일체로 형성된 'ㄷ'자형의 지지부를 형성하고, 상기 개방된 지지부의 양측에 측판을 형성하는 제 2 금속증착필름지(111')를 배치 및 봉합하여서, 상부가 개방된 사각의 내부 수납체(110)를 형성하고 있다.

이와 같이 구성하면, 내부 수납체(110)의 바닥면(110a)은 별도의 봉합과정 없이 전면과 배면을 형성하는 제 1 금속증착필름지(111)로 이루어져, 향상된 내구성을 갖는다.

본 실시예에서는 도 3c와 같이 상기 금속증착필름지(111, 111')의 봉합단부(112)에 접착수지(113)를 도포한 다음 접착수지(113)가 도포된 금속증착필름지(111, 111')의 봉합단부(112)에 고주파 조사하여 상호 교차된 금속증착필름지(111, 111')의 봉합단부(112)들이 고주파에 의해 용융된 접착수지(113)에 의해 접합하여 봉합되도록 한다.

본 실시예에 따르면, 이러한 금속증착필름지(111, 111')의 봉합을 도모하는 접합수지(113)로는 저밀도 폴리에틸렌 수지(LDPE), 폴리에스텔 수지(polyestel;PET), EVA 수지를 포함하는 접착제 중 어느 하나의 접착수지가 채택된다.

이때, 상기 고주파 융착에 의해 봉합되는 금속증착필름지(111, 111')의 봉합단부(112)들은 절곡되어서, 접합수지(113)에 의해 봉합된 봉합단부(112)들 사이로 방사선 폐기물에서 방사되는 다량의 방사선들이 외부 누설되지 않고 액체도 방수가 되도록 한다.

한편, 상기 방사선 폐기물이 수납된 내부 수납체(111)를 수용 지지하고, 또 내부 수납체(111)에 수용된 방사선 폐기물에서 방사되는 방사선의 외부 누설을 2차적으로 차단하는 외부 수납체(120)는, 후술되는 차폐원단(1)을 포함한다.

상기 외부 수납체(120)를 구성하는 차폐원단(1)은 도 4에서 보는 바와 같이 지지층(10)과; 상기 지지층(10)의 표면과 이면에 각각 형성되며, 지지층(10)과 이형재질로 이루어진 접합 매개층(20); 및 상기 접합 매개층(20)의 내면에 접착되어 방사선을 주차폐하는 주차폐층(30)을 포함한다.

본 실시예에 따르면, 상기 지지층(10)은 지지 필름사를 직조한 직물로 이루어지며, 상기 지지 필름사(11)는 도 5에서 보는 바와 같이 우수한 강도를 갖는 유리 섬유사나 탄소 섬유사 또는 아라미드사 등의 심사(11a)들을 길이방향으로 정렬한 필라멘트사를 전개 견인방식(spread of tow)방식으로 일정 간격으로 펼치고, 이들 전개하여 정렬된 심사에 바인더 수지(11b)를 도포, 또는 함침을 통해 침투시켜 전폭의 필름지를 성형한 다음 이를 소정의 폭으로 세절하여 제작되며, 상기 지지 필름사를 직조한 직물은 지지층(10)을 형성한다.

본 실시예에서는 상기 바인더 수지(11b)로는, 중성자 차폐기능을 겸비하면서 심사들의 안정된 고착을 도모하는 고밀도 폴리 에틸렌(HDPE) 수지를 채택한다.

그리고, 상기 바인더 수지(11b)에는 방사선 차폐물질인, 나노상태의 B4C, 텅스텐, 흑연, 황산바륨, 우라륨, 철광석 중 어느 하나의 나노 차폐물질을 2 내지 25%를 혼입시켜서, 상기 지지층은 지지기능뿐 아니라 바인더 수지(11b)인 고밀도 폴리 에틸렌 수지와, 혼입된 방사선 차폐물질에 의해 방사선의 차폐가 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

또한 일예로 상기 나노 차폐물질을 쓰지 않고 순수 고밀도 폴리 에틸렌(HDPE)만을 쓸 경우도 있다.

본 발명에서는 일예로, 도 5와 같이 상기 이송롤러를 통해 길이방향으로 배열된 필라멘트사 심사(11a)들을 길이방향으로 견인(전개 견인방식(spread of tow))하여 이송시키고, 상기 길이방향으로 이동하는 심사(11a)의 표면에 롤 함침(롤트롤, RT)방식을 통한 바인더 수지(11b)를 딥핑 도포 및 침투시켜 심사(11a)들이 바인더 수지(11b)에 의해 면상으로 고착된 전폭의 필름지를 성형한 다음, 상기 전폭의 필름지를 소정의 폭으로 세절하여 심사(11a)들이 바인더 수지(11b)에 의해 고착된 사폭이 2.5mm, 3.5mm, 4mm, 5mm 등 다양한 지지 필름사(11)를 성형한다.

그리고, 상기 세절한 지지 필름사(11)들은 직조되어 지지층(10)을 형성하며, 이때 경사를 세절된 필름사(11) 평사로 구성하고, 위사를 세절된 필름사(11)의 평사로 구성하면, 보다 높은 인장강도와 치밀한 조직구조를 갖는다.

그런데, 상기 지지층(10)은 그 특성상, 길이방향으로 배치된 심사(11a)에 의해 강도가 높아 안정된 지지력은 겸비하지만, 직조된 관계로 이형물질과의 접합을 도모하는 표면 접합력이 불량하여 후술되는 주차폐층(30)과의 안정된 접합이 어렵고, 또 상기 지지 필름사(11)를 직조한 지지층(10)은 조직 사이에 틈이 발생되어 안정된 밀폐력을 갖기 어렵다.

이를 고려하여, 본 실시예에서는 도 6과 같이 상기 지지층(10)의 표면에 표면 접합력이 높은 라미네이션 또는 코팅 수지를 통해 접합 매개층(20)을 형성하여서, 상기 접합 매개층(20)을 통해 지지층(10)의 표면에 방사성 차폐기능을 갖는 주차폐층(30)의 안정된 접합을 도모한다.

여기서, 상기 접합 매개층(20)을 형성하는 라미네이션 또는 코팅 수지로는 저밀도 폴리 에틸렌(LDPE) 수지나 핫멜트 등이 채택될 수 있으며, 상기 라미네이션 또는 코팅 수지도 상기 지지층(10)을 형성하는 바인더 수지(11b)와 마찬가지로, 방사선 차폐물질(21)인, 나노상태의 B4C, 텅스텐, 흑연, 황산바륨, 우라륨, 철광석 중 어느 하나의 나노 차폐물질을 2 내지 25%를 혼입시켜서, 혼입된 방사선 차폐물질에 의해 방사선을 차폐하도록 구성하는 것이 보다 바람직하다.

본 실시예에 따르면, 상기 접합 매개층(20)은 도 6와 같이 T 다이스를 통해 면상 압출하는 라미네이션 또는 코팅 수지를 용융한 중합체를 지지층(10)의 내벽에 융착 및 침투시켜 형성된다.

이때, 상기 T 다이스를 통해 면상으로 압출되는 라미네이션 또는 코팅 수지는 일방향으로 이송되는 지지층(110)의 표면에 전개된 다음 압착롤러(R)에 의해 압착되어서, 지지층(10)의 조직내에 깊숙히 침투하면서 표면에 고착되도록 한다.

따라서, 상기 T 다이스에서 면상 압출되는 라미네이션 또는 코팅 수지는, 직조된 지지층(10)의 조직 사이로 깊숙히 침투하여 고착되므로, 지지층(10)은 조직 내에 침투된 상태로 내벽에 고착된 접합 매개층(20)에 의해 안정된 밀폐성과 표면 접합력을 갖는다.

그리고, 상기 접합 매개층(20)을 형성한 지지층(10)의 내벽에는 방사선 차폐성을 갖는 주차폐층(30)이 형성되며, 본 실시예에서는 상기 지지층(10)의 표면에 텅스텐 재질의 차폐박지로 이루어진 주차폐층(30)을 접착제(33)를 통해 접착시켜 형성하고 있다.

여기서, 상기 접합 매개층(20)과 주차폐층(30)의 접합을 도모하는 접착제(33)로는, 저밀도 폴리 에틸렌 수지, 핫멜트 등의 접착제가 채택되고, 상기 접착제를 통해 주차폐층(30)은 접합 매개층의 표면에 접착되어서, 방사선 폐기물에서 방사되는 방사선을 안정되게 차폐한다.

그리고, 상기 주차폐층(30)을 구성하는 차폐박지로는 텅스텐, 철, 납을 금속박지로 전개한 형태로 채택될 수도 있고, 증착필름에 나노 상태의 텅스텐 분말, 철 분말, 납 분말을 고착시킨 금속증착필름 형태 일 수도 있고, 또는 나노 상태의 텅스텐 분말 또는 철 분말, 납 분말, 흑연 분말, 황산바륨 분말 등을 혼입한 중합체를 T다이스를 통해 면상으로 압출시킨 형태가 채택될 수가 있다.

다만, 본 발명에서는 일예로 스포터림 진공 증착방식을 통해 증착필름의 표면에 나노 상태의 텅스텐 분말, 철 분말, 납 분말 등의 차폐물질을 진공 증착시킨 차폐금속증착필름을 제안 및 채택하고, 상기 차폐금속증착필름을 접착제(33)를 통해 접합 매개층(20)의 표면에 접착시켜서 주차폐층(30)을 형성한다.

상기 금속증착필름의 지지 증착필름지는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에스텔(PET), 나일론 등 고분자 필름지로 채택 될 수가 있다.

이와 같이 구성된 방사선 차폐원단(1)은 직조된 지지층(10)에 의해 수용된 방사능 폐기물의 중량을 충분히 견디는 내구력이 확보되고, 또 지지층(10)과 접합 매개층(20)에 혼입된 방사선 차폐물질과, 방사선 차폐물질로 이루어진 주차폐층(30)에 의해 방사선의 안정적인 차폐가 가능하다.

한편, 이러한 방사선 차폐원단(1)으로 제작되는 외부 수납체(120)는, 도 1과 도 2 및 도 7에서 보는 바와 같이 상기 방사선 차폐원단(1, 1')들은 봉합단부(120)들을 봉합하여 형성된 상부 개방형의 함체로 이루어진다.

본 실시예에서는 도 7a와 도 7b에서 보는 바와 같이 길이가 긴 제 1 차폐원단(1)을 'ㄷ'형태로 절곡시켜 전면과 후면 및 바닥면(121a)이 일체로 형성된 'ㄷ'자형의 제 1 지지부(121)를 형성하고, 상기 개방된 제 1 지지부(121)의 양측에 제 2 차폐원단(1')을 배치 및 봉합하여서, 상부 개방형의 함체를 형성한다.

이와 같이 구성하면, 외부 수납체(120)의 바닥면(121a)은 별도의 봉합과정 없이 전면과 배면을 형성하는 제 1 지지부(121)와 단일 차폐원단(1)으로 이루어져, 향상된 내구성을 갖는다.

그리고, 상기 'ㄷ'자형의 제 1 지지부(121)를 구성하는 제 1 차폐원단(1)과, 상기 제 1 지지부(121)의 양측에 배치되어 양측면을 형성하는 제 2 차폐원단(1')의 마주하는 봉합단부(120a)는 도 7c와 같이 상호 교차한 상태에서 제봉을 통해 봉합되어서, 4 모서리에 봉합된 봉합단부(120a)가 외측으로 돌출된 형태의 외부 수납체를 형성한다.

이때, 상기 제봉에 의해 봉합되는 외부 수납체(120)의 봉합단부(120a)는 도 3과 같이 함체의 외측으로 돌출된 상태로 교차된 다음 1회 이상 절곡된 상태에서 제봉되어 제봉된 봉합단부(120a)를 통해서 방사선이 외부에 누출되는 것을 방지한다.

그리고, 상기 외부 수납체(120)의 4 모서리에 형성된 봉합단부(120a)에는, 거상밸트(122)의 제봉부위가 제봉사를 통해 순차적으로 제봉되어 외부 수납체(120)의 거상밸트(122)는 외측으로 돌출된 외부 수납체(120)의 각 모서리에 고정된 상태로 설치된다.

이때, 도 7c와 같이 상기 거상밸트(122)가 제봉되는 봉합단부(120a)의 이면에는 보강시트(123)가 배치되어 거상밸트(122)의 제봉구간은 보강시트(123)와 함께 봉합단부(120a)에 적층되게 제봉되어서, 거상밸트(122)가 제봉하여 고정되는 봉합단부(120a)의 내구성을 보완한다.

그리고, 상기 외부 수납체(120)의 4 모서리에 순차적으로 제봉되는 거상밸트(122)는 제봉등을 통해 단부를 상호 연결시켜 단일고리를 형성하며, 외부 수납체의 전체 상태를 보여주는 도 7d와 같이 상기 외부 수납체(120)의 바닥면(121a)을 대각방향으로 가로지르도록 배치된다.

이와 같이 구성하면, 추후 거상밸트(122)를 통해 고하중의 방사선 폐기물을 수납한 컨테이너백(100)을 거상하는 과정에, 바닥면(121a)을 가로지르는 거상밸트(122)에 의해 외부 수납체(120)의 바닥면(121a)이 지지되고, 결과적으로 외부 수납체 바닥면의 쳐짐이나 파열을 방지한다.

한편, 이와 같이 내부 수납체(110)와 외부 수납체(120)를 포함하는 컨테이너백(100)의 내부 수납체(110)에는 각종의 방사선 폐기물들이 수용되며, 상기 방사선 폐기물을 수납한 내부 수납체(110), 및 이를 수용한 외부 수납체(120)의 상부는 도 2와 같이 절곡된 상태로 결박부재(B)를 통해 결박되어 밀봉되어서, 방사선 폐기물의 안정된 수납을 도모한다.

1, 1'. 방사선 차폐원단
10. 지지층 11. 지지 필름사
11a. 심사 11b. 바인더 수지
20. 접합 매개층 30. 주차폐층
100. 컨테이너백 110. 내부 수납체
110a. 바닥면 111, 111'. 금속박지
112. 봉합단부 113. 접착수지
120. 외부 수납체 120a. 봉합단부
121. 제 1 지지부 121a. 바닥면
122. 거상밸트 123. 보강시트
B. 결박밴드
T. T 다이스 R. 롤러
RT. 롤 함침(롤트롤)

Claims

지지 필름사를 직조하여 지지층을 형성하는 지지층 형성단계와;
상기 지지층의 표면에 B4C, 텅스텐, 흑연, 황산바륨, 우라륨, 철광석 중 어느 하나의 방사선 차폐물질이 혼입된 저밀도 폴리에틸렌 수지로 이루어진 접합 매개층을 형성하는 접합 매개층 형성단계; 및
상기 접합 매개층의 표면에 접착되어 방사선을 차폐하는 차폐박지를 접착시켜 주차폐층을 형성하는 주차폐층 형성단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하고,
상기 주차폐층을 형성하는 차폐박지는, 스포터림 진공 증착방식을 통해 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에스텔(PET), 또는 나일론으로 이루어진 필름지의 표면에 텅스텐, 철, 또는 납 금속을 진공 증착시켜 성형된 것을 특징으로 하는 방사선 차폐원단의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 지지층을 형성하는 지지 필름사는 필라멘트사를 전개 견인방식(spread of tow)을 통해 심사들을 전개한 다음, 이들 전개된 심사에 바인더 수지를 도포, 또는 함침을 통해 침투시켜 성형된 필름을 필름사 형태로 세절한 것으로, 상기 지지층은 상기 지지 필름사들을 직조한 원단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선 차폐원단의 제조방법.
제 2항에 있어서, 상기 심사는 유리 섬유사나 탄소 섬유사 또는 아라미드사 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방사선 차폐원단의 제조방법.
제 3항에 있어서,
상기 바인더 수지는 고밀도 폴리 에틸렌(HDPE) 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선 차폐원단의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 바인더 수지에는 B4C, 텅스텐, 흑연, 황산바륨, 우라륨, 철광석 중 어느 하나의 방사선 차폐물질이 혼입된 것을 특징으로 하는 방사선 차폐원단의 제조방법.
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상부 개방형의 외부 수납체를 포함하여 구성되고,
상기 외부 수납체는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된 방사선 차폐원단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선 폐기물용 컨테이너백.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된 제 1 차폐원단을 'ㄷ'형태로 절곡시켜 전면과 후면 및 바닥면이 일체로 형성되고, 상부면이 개방된 'ㄷ'자형의 지지부를 형성하고,
상기 개방된 지지부의 양측에 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조된 제 2 차폐원단을 배치 및 봉합한 상부 개방형의 외부 수납체를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방사선 폐기물용 컨테이너백.
제 13항에 있어서,
상기 외부 수납체는 'ㄷ'자형의 지지부를 구성하는 제 1 차폐원단과, 상기 지지부의 양측에 배치되어 양측면을 형성하는 제 2 차폐원단의 마주하는 봉합단부는 상호 교차한 상태에서 제봉을 통해 봉합되어서, 각 모서리에 봉합된 봉합단부가 외측으로 돌출된 형성된 것을 특징으로 하는 방사선 폐기물용 컨테이너백.
제 14항에 있어서,
상기 외부 수납체의 4 모서리에 형성된 봉합단부에는, 거상밸트의 제봉부위가 제봉사를 통해 순차적으로 제봉되어 외부 수납체의 거상밸트는 외측으로 돌출된 외부 수납체의 각 모서리에 고정된 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 방사선 폐기물용 컨테이너백.
제 15항에 있어서,
상기 거상밸트가 제봉되는 봉합단부의 이면에는 보강시트가 배치되어 거상밸트의 제봉구간은 보강시트와 함께 봉합단부에 적층되게 제봉되도록 구성한 것을 특징으로 하는 방사선 폐기물용 컨테이너백.
제 15항에 있어서,
상기 외부 수납체의 4 모서리에 순차적으로 제봉되는 거상밸트는 상기 외부 수납체의 바닥면을 대각방향으로 가로지른 상태로 배치되어, 외부 수납체를 대각방향으로 감싸도록 구성된 것을 특징으로 하는 방사선 폐기물용 컨테이너백.
제 13항에 있어서,
상기 외부 수납체에는, 방사선 차폐금속으로 이루어진 금속박지의 봉합단부를 봉합한 상부 개방형의 내부 수납체가 수납되는 것을 특징으로 하는 방사선 폐기물 컨테이너백.
제 18항에 있어서,
상기 내부 수납체를 구성하는 금속박지의 봉합단부는 접착수지를 도포한 다음 고주파 처리에 의해 봉합된 것을 특징으로 하는 방사선 폐기물용 컨테이너백.
제 18항에 있어서,
상기 내부 수납체는 제 1 금속박지를 'ㄷ'형태로 절곡시켜 전면과 후면 및 바닥면이 일체로 형성된 'ㄷ'자형의 지지부를 형성하고, 상기 개방된 지지부의 양측에 측판을 형성하는 제 2 금속박지를 배치 및 봉합한 사각의 함체로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선 폐기물 컨테이너백.