KR101696878B1

KR101696878B1 - 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템과 이의 절단 및 해체공법

Info

Publication number: KR101696878B1
Application number: KR1020160098951A
Authority: KR
Inventors: 최영화
Original assignee: 인영건설 주식회사
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2017-02-01

Abstract

본 발명은 원자로 차폐벽 및 돔 구조물의 절단 및 해체를 주요한 목적으로 할 뿐만 아니라 동종의 크고, 작은 철근콘크리트 구조물의 절단 및 해체에도 적용이 가능하며, 전체구조가 소형으로 조립 및 해체가 용이하고, 절단 대상구조물의 공간이 협소하거나, 방사화 영역의 외부 또는 벽구조체 부지의 외부에서 조립하여 용이하게 반입 및 설치할 수 있고, 기초공사나 가설이 필요 없어 공기의 단축을 도모할 수 있도록 한 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템과 이의 절단 및 해체공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템은 원전구조물(W)의 절단대상 부분에 와이어로프(110)를 감으며, 상기 와이어로프(110)를 구동시켜서 원전구조물(W)을 절단하는 다이아몬드 와이어쏘(100)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)와; 상기 와이어로프(110)가 감긴 원전구조물(W)의 절단부분를 밀폐시키도록 고정 설치되며, 전체적으로 반원형상으로 이루어지면서, 양단부에 수평하게 날개부가 형성된 집진커버(300)와; 상기 일측에 고정 설치되며, 전체적으로 육면체 형상으로 이루어지면서, 하부가 상광하협의 단면형상으로 형성된 집진장치(400)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)의 소정의 위치에 설치되며, 속이 빈 2개의 분할체가 경첩(830)을 매개로 결합된 집진함(810)과, 상기 집진함(810)의 길이방향을 가로질러 내부에 고정 설치되는 유공관(820)으로 이루어진 분진회수장치(800)와; 상기 와이어로프(110)의 소정의 위치에 설치되며, 상부풀리(910)와, 상기 상부풀리(910)로부터 하향으로 일정간격 이격된 상태로 배치되는 하부풀리(920)와, 상기 상부풀리(910)와 하부풀리(920) 간에 고정 설치되는 지지부(930)와, 상기 지지부(930)의 측면에 고정 설치되는 잭키(940)로 이루어진 와이어로프 고정장치(900)로 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법은 원전구조물(W)의 절단대상 부분에 와이어로프(110)를 감으며, 상기 와이어로프(110)를 구동시켜서 원전구조물(W)을 절단하는 다이아몬드 와이어쏘(100)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)와; 상기 와이어로프(110)가 감긴 원전구조물(W)의 절단부분를 밀폐시키도록 고정 설치되며, 전체적으로 반원형상으로 이루어지면서, 양단부에 수평하게 날개부가 형성된 집진커버(300)와; 상기 일측에 고정 설치되며, 전체적으로 육면체 형상으로 이루어지면서, 하부가 상광하협의 단면형상으로 형성된 집진장치(400)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)의 소정의 위치에 설치되며, 속이 빈 2개의 분할체가 경첩(830)을 매개로 결합된 집진함(810)과, 상기 집진함(810)의 길이방향을 가로질러 내부에 고정 설치되는 유공관(820)으로 이루어진 분진회수장치(800)와; 상기 와이어로프(110)의 소정의 위치에 설치되며, 상부풀리(910)와, 상기 상부풀리(910)로부터 하향으로 일정간격 이격된 상태로 배치되는 하부풀리(920)와, 상기 상부풀리(910)와 하부풀리(920) 간에 고정 설치되는 지지부(930)와, 상기 지지부(930)의 측면에 고정 설치되는 잭키(940)로 이루어진 와이어로프 고정장치(900)로 구성된 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물을 절단 및 해체하는 공법으로서, 원전구조물(W)을 방사화와 비방사화로 구분하고, 상기 방사화 부분을 절단해체 하기로 결정하며, 상기 방사화 부분에 다이아몬드 와이어쏘(100)를 설치하고, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)를 연결하며, 상기 와이어로프(110)가 감긴 원전구조물(W)의 방사화 부분에 집진커버(300)를 설치하고, 상기 집진커버(300)의 일측에 집진장치(400)를 설치하여, 원전구조물(W)을 자주식 구동장치(200)의 동력으로 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시켜, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)에 의해 원전구조물(W)의 방사화 부분을 절단함과 동시에 상기 원전구조물(W) 절단 시 발생되는 분진을 집진커버(300)와, 집진장치(400)를 통해 집진 처리하고, 상기 분진회수장치(800)는 와이어쏘(110)가 설치되는 원전구조물(W)의 최종부분에 설치되고, 상기 와이어쏘(110)의 외주면에 유공관(820)이 삽입되고, 상기 유공관(820)이 집진함(810)의 내부를 가로질러 설치된 상태에서, 상기 집진함(810)의 상부에 형성된 주입구(840)를 통해 고압공기를 주입하면, 상기 주입된 공기를 집진함(810)의 내부에 가득차고, 상기 집진함(810)의 내부에 가득찬 공기는 설치된 유공관(820)의 유공을 통해 고속으로 유공관(820) 내부로 유입되고, 상기 유공관(820) 내부로 유입된 공기는 원전구조물(W)을 절단하고, 순환되는 와이어쏘(110)에 붙은 분진을 공기압에 의해 산란시킨 후, 상기 산란된 분진은 상기 집진함(810)의 측면 하부에 설치된 배출구(850)를 통해 외부로 집진 및 배출이 이루어지며, 상기 와이어로프(110)의 소정의 위치에 와이어로프 고정장치(900)를 설치하여, 와이어의 장력을 이용하여 원전구조물(W)을 절단함을 특징으로 한다.

Description

원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템과 이의 절단 및 해체공법{Cutting machine and cutting method using a dry wire saws for dismantling nuclear power plant construction}

본 발명은 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템과 이의 절단 및 해체공법에 관한 것으로, 특히 원전구조물의 방사화된 원자로 차폐벽 또는 다른 동상인 원통형 등의 콘크리트벽체를 해체할 목적으로 안전하게 효율 좋고, 토막 형상 또는 블록 형상으로 절단하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템과 이의 절단 및 해체공법에 관한 것이다.

일반적으로 과거에 건설된 초기 비등수형 원자로에 의한 원전구조물은 이미 노후화하여 발전능력이 작은 문제에서 폐로가 결정하거나 폐로의 준비가 가속화 되고 있다.

비등수형 원자로의 경우 방사화 된 원자로 차폐벽(측면을 강판으로 덮어 내부에 H빔 등의 강재가 조밀하게 배치된 대형의 원통형 콘크리트 구조물)이 해체 대상물이지만, 원자로 차폐벽은 중성자 조사에 의해서 고도로 방사화 되어 있어 작업자들이 근접하여 작업하는 피폭량이 많아진다.

그러므로 방사선에 의한 피폭을 받지 않도록 최대한 떨어진 위치에서 원격조종으로 해체 및 철거작업을 하는 무인화 공법의 실시가 바람직하다.

또한, 제한된 좁은 공간에서 절단 및 해체작업이 가능하면서도 해체된 콘크리트 블록을 조속히 폐기처리할 수 있는 시공기술의 개발이 당면 과제이다.

상기한 바와 같은 과제를 해결할 목적으로 한 종래의 기술로서, 예를 들면 아래의 특허문헌 1에 기재된 바와 같이, 원자로 차폐벽의 해체방법 및 장치는 원통형 원자로 차폐벽의 내부로 상향의 크레인에서 해체장치를 매달아 해체하는 방법이 사용된다.

구체적으로, 크레인에 수평으로 매달린 링체에 방사방향 외향으로 압출부재를 복수 설치하여, 상기 압출부재의 압착력으로 링체를 위치결정 및 고정하고, 가스 혹은 레이저에 의한 절단장치를 가동시키고, 원주방향으로 이동시켜 절단을 한다고 설명되어 있다.

그러나 가스 혹은 레이저를 이용한 절단장치의 경우에는 불가능까지는 아니지만, 벽 두께가 수십 cm에 달하는 원자로 차폐벽의 절단을 공업상의 이용에 상응하는 속도, 효율로 실시 가능한 것인지 및 가스 혹은 레이저를 이용한 절단을 가능하게 하는데 필요충분한 능력의 대형 에너지 공급장치를 준비하느냐가 크게 염려된다.

게다가, 특허문헌 1에는 원자로 차폐벽의 내측에서 외측으로 향하는 절단에 수반하여, 콘크리트의 먼지를 흡입하기 때문에 절단부분의 외주에 미리 흡입덕트를 가설하고, 흡인덕트로 흡인하도록 하는 것으로 설명된다.

즉, 절단작업을 시작하는데 선행하여, 상황에 따라, 작업원이 원자로 차폐벽의 절단부분의 경계에 출입, 미리 흡입덕트를 가설하는 작업을 하기 때문에 방사선의 피폭을 하지 않도록 최대한 떨어진 위치에서 원격 조종으로 해체 철거 작업을 벌일 목적은 도저히 실시할 수가 없다.

다음에, 아래의 특허문헌 2에 기재된 바와 같이, 원자로 차폐벽의 절단장치 및 절단방법은 와이어쏘를 이용하는 방식이지만, 원자로 차폐벽을 향하여 바닥 상의 양측 위치에 주행 레일을 부설하고, 와이어쏘를 원하는 절단높이로 주행시키는 지주 및 지지기둥을 상기 주행레일 위에 직립시켜 주행 가능하게 하고, 조금 떨어진 위치에 설치한 와이어쏘 구동장치의 와이어쏘를 주행시키고, 상술한 바와 같은 지주 및 지지기둥을 원자로 차폐벽을 향하여 전진 주행시켜 원자로 차폐벽을 수평방향의 토막 형상으로 절단하는 구성이다.

그러나 방사화된 원자로 차폐벽의 인근에 출입 및 바닥 상의 높이가 10m를 넘는 정도로, 대규모 장치를 조립하여 설치하고, 철거할 때에는 작업원이 방사선에 의한 피폭을 수반하기 때문에 그 가동에는 큰 장애가 있다고 말할 수 있다.

상기한 바와 같이, 원자로 차폐벽의 절단에 대한 종래의 해체장치 및 해체공법의 기술은 다음과 같은 문제가 있다.

중성자의 조사에 의해서 고도로 방사화된 원자로 차폐벽 주변에, 작업원이 방사선에 의한 피폭을 받지 않고, 충분히 원거리에서 원격조종으로 해체 및 철거를 실현하는 무인화 공법이며, 게다가 좁은 장소에서 절단, 해체작업이 가능하면서도 해체된 콘크리트 블록을 조속히 폐기 처리할 수 있는 시공기술개발 또한 실용화는 아직 실현되지 않고 있는 실정이다.

일본공개특허 특개평 7-159596(1995.06.23.) 일본공개특허 특개평 8-194097(1996.07.30.)

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 원자로 차폐벽 및 돔 구조물의 절단 및 해체를 주요한 목적으로 할 뿐만 아니라 동종의 크고, 작은 철근콘크리트 구조물의 절단 및 해체에도 적용이 가능하며, 전체구조가 소형으로 조립 및 해체가 용이하고, 절단 대상구조물의 공간이 협소하거나, 방사화 영역의 외부 또는 벽구조체 부지의 외부에서 조립하여 용이하게 반입 및 설치할 수 있고, 기초공사나 가설이 필요 없어 공기의 단축을 도모할 수 있도록 한 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템과 이의 절단 및 해체공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템은 원전구조물(W)의 절단대상 부분에 와이어로프(110)를 감으며, 상기 와이어로프(110)를 구동시켜서 원전구조물(W)을 절단하는 다이아몬드 와이어쏘(100)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)와; 상기 와이어로프(110)가 감긴 원전구조물(W)의 절단부분를 밀폐시키도록 고정 설치되며, 전체적으로 반원형상으로 이루어지면서, 양단부에 수평하게 날개부가 형성된 집진커버(300)와; 상기 일측에 고정 설치되며, 전체적으로 육면체 형상으로 이루어지면서, 하부가 상광하협의 단면형상으로 형성된 집진장치(400)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)의 소정의 위치에 설치되며, 속이 빈 2개의 분할체가 경첩(830)을 매개로 결합된 집진함(810)과, 상기 집진함(810)의 길이방향을 가로질러 내부에 고정 설치되는 유공관(820)으로 이루어진 분진회수장치(800)와; 상기 와이어로프(110)의 소정의 위치에 설치되며, 상부풀리(910)와, 상기 상부풀리(910)로부터 하향으로 일정간격 이격된 상태로 배치되는 하부풀리(920)와, 상기 상부풀리(910)와 하부풀리(920) 간에 고정 설치되는 지지부(930)와, 상기 지지부(930)의 측면에 고정 설치되는 잭키(940)로 이루어진 와이어로프 고정장치(900)로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법은 원전구조물(W)의 절단대상 부분에 와이어로프(110)를 감으며, 상기 와이어로프(110)를 구동시켜서 원전구조물(W)을 절단하는 다이아몬드 와이어쏘(100)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)와; 상기 와이어로프(110)가 감긴 원전구조물(W)의 절단부분를 밀폐시키도록 고정 설치되며, 전체적으로 반원형상으로 이루어지면서, 양단부에 수평하게 날개부가 형성된 집진커버(300)와; 상기 일측에 고정 설치되며, 전체적으로 육면체 형상으로 이루어지면서, 하부가 상광하협의 단면형상으로 형성된 집진장치(400)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)의 소정의 위치에 설치되며, 속이 빈 2개의 분할체가 경첩(830)을 매개로 결합된 집진함(810)과, 상기 집진함(810)의 길이방향을 가로질러 내부에 고정 설치되는 유공관(820)으로 이루어진 분진회수장치(800)와; 상기 와이어로프(110)의 소정의 위치에 설치되며, 상부풀리(910)와, 상기 상부풀리(910)로부터 하향으로 일정간격 이격된 상태로 배치되는 하부풀리(920)와, 상기 상부풀리(910)와 하부풀리(920) 간에 고정 설치되는 지지부(930)와, 상기 지지부(930)의 측면에 고정 설치되는 잭키(940)로 이루어진 와이어로프 고정장치(900)로 구성된 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물을 절단 및 해체하는 공법으로서, 원전구조물(W)을 방사화와 비방사화로 구분하고, 상기 방사화 부분을 절단해체 하기로 결정하며, 상기 방사화 부분에 다이아몬드 와이어쏘(100)를 설치하고, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)를 연결하며, 상기 와이어로프(110)가 감긴 원전구조물(W)의 방사화 부분에 집진커버(300)를 설치하고, 상기 집진커버(300)의 일측에 집진장치(400)를 설치하여, 원전구조물(W)을 자주식 구동장치(200)의 동력으로 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시켜, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)에 의해 원전구조물(W)의 방사화 부분을 절단함과 동시에 상기 원전구조물(W) 절단 시 발생되는 분진을 집진커버(300)와, 집진장치(400)를 통해 집진 처리하고, 상기 분진회수장치(800)는 와이어쏘(110)가 설치되는 원전구조물(W)의 최종부분에 설치되고, 상기 와이어쏘(110)의 외주면에 유공관(820)이 삽입되고, 상기 유공관(820)이 집진함(810)의 내부를 가로질러 설치된 상태에서, 상기 집진함(810)의 상부에 형성된 주입구(840)를 통해 고압공기를 주입하면, 상기 주입된 공기를 집진함(810)의 내부에 가득차고, 상기 집진함(810)의 내부에 가득찬 공기는 설치된 유공관(820)의 유공을 통해 고속으로 유공관(820) 내부로 유입되고, 상기 유공관(820) 내부로 유입된 공기는 원전구조물(W)을 절단하고, 순환되는 와이어쏘(110)에 붙은 분진을 공기압에 의해 산란시킨 후, 상기 산란된 분진은 상기 집진함(810)의 측면 하부에 설치된 배출구(850)를 통해 외부로 집진 및 배출이 이루어지며, 상기 와이어로프(110)의 소정의 위치에 와이어로프 고정장치(900)를 설치하여, 와이어의 장력을 이용하여 원전구조물(W)을 절단함을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템과 이의 절단 및 해체공법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 종래의 특허 문헌 1, 2에 개시된 바와 같은, 대규모적인 절단장비에 비하면 매우 작은 구조로 소형 일체형으로 절단시스템을 구성하기 때문에, 그 절단시스템의 조립 또는 분해에 필요한 작업공간이 작고, 원자력 구조물에 설치도 용이하다.

따라서, 예를 들면 원전구조물의 방사화 된 영역 밖에서 절단시스템을 조립하고, 원자력 구조물의 소정의 위치에 절단시스템을 고정시켜 사용하는 것이 가능하며, 사용이 뛰어나다.

게다가 절단시스템은 작고, 간단한 구조이기 때문에 저렴하게 제작할 수 있어, 사용의 총 비용을 절감할 수있다.

또한, 절단시스템의 운전 조작도 대부분을 자동화로 실시하고, 원격조종으로 이루어지기 때문에, 특히 원전구조물과 같이 높은 방사화 된 원자로 차폐벽을 절단하고, 해체하는 경우에도, 방사화 된 영역에 작업자가 직접 들어갈 필요도가 없어, 피폭의 우려가 적고, 안전성이 높은 절단 해체공사를 진행할 수 있다.

둘째, 본 발명은 미리 공사 대상의 원자력 구조물의 외부에서 절단시스템을 조립하고, 완성된 절단시스템을 단순히 설치하는 방식으로 원자력 구조물의 소정의 위치에 걸치는 형태로 절단시스템을 설치하여 사용할 수 있으므로 종래와 같이, 원전구조물을 위에서 아래로 순차적으로 절단 및 해체를 하는 원전구조물의 절단 철거 공사로 인해 기초공 및 가설비계 등을 준비할 필요가 전혀 없을 뿐만 아니라 시공기간을 대폭적으로 단축시킬 수 있다.

셋째, 본 발명은 공사 대상의 원전구조물의 소정의 위치에 설치하여 사용하는 절단시스템이므로, 작업시 안정성이 높고, 전도 등의 위험이 없다.

넷째, 본 발명은 원전구조물에 따라 그 면내방향 및 상하방향으로 이동하여 절단작업을 진행상 시공에 따른 순서 변경의 필요도가 적기 때문에, 구조물의 절단 및 해체기간도 대폭적으로 단축할 수 있다.

다섯째, 본 발명은 공사대상인 원전구조물의 소정의 위치에 다이아몬드 와이어쏘를 설치하여, 원격 조종에 의해 원전구조물을 절단 및 해체하면서 이동하기 때문에 이 절단시스템을 운전하여 원전구조물의 절단 및 철거공정을 신속하게 순차적으로 효율적으로 진행할 수 있다.

따라서, 원전구조물의 방사화 된 원자로 차폐벽의 해체를 작업자의 피폭의 우려가 적은 상태로 공사를 실시할 수 있다.

여섯째, 본 발명은 원전구조물의 수직 및 수평방향의 절단과 같은 면내방향으로 수평 및 수직절단 등 일정한 각도의 경사 방향 절단이나 곡면 형상 절단 등을 적절히 절단시스템을 조합하여 절단 및 해체를 자유롭게 진행할 수 있다.

일곱째, 본 발명은 다이아몬드 와이어쏘를 이용한 절단에서 발생되는 분진 및 기타 부스러기 등을 다단계에 걸쳐 분진을 처리할 수 있을 뿐만 아니라 비산하는 분진도 음압장치를 이용하여 용이하게 처리할 수 있어, 외부로 분진이 유출되는 문제를 최소화시킬 수 있다.

여덟째, 본 발명은 원전구조물의 방사화와 비방사화화를 구분하여 절단함으로써, 방사화와 비방사화화의 분리가 가능하여 방사성 폐기물의 양을 최소화시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템을 도시한 개략도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 다이아몬드 와이어쏘를 도시한 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 자주식 구동장치를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 자주식 집진장치를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 음압장치를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 천공홀절단장치를 사용하여 구조물을 천공하는 상태를 도시한 개략도,
도 7은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 와이어쏘로 원전구조물을 수평절단하는 상태를 도시한 개략도,
도 8은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 와이어쏘로 원전구조물을 수직절단하는 상태를 도시한 개략도,
도 9는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘의 분진회수장치를 도시한 예시도 1,
도 10은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘의 분진회수장치를 도시한 예시도 2,
도 11은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물 절단시 방사화와 비방사화로 나누어 시공하는 상태를 도시한 예시도,
도 12는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물의 자유면을 절단하는 과정을 도시한 예시도 1,
도 13은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물의 자유면을 절단하는 과정을 도시한 예시도 2,
도 14는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물의 자유면을 절단하는 과정을 도시한 예시도 3,
도 15는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물의 자유면을 절단하는 과정을 도시한 예시도 4.

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 절단시스템을 도시한 개략도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템(A)은 원전구조물(W)의 절단대상 부분에 와이어로프(110)를 감으며, 상기 와이어로프(110)를 구동시켜서, 원전구조물(W)을 절단하는 다이아몬드 와이어쏘(100)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)와; 상기 와이어가 감긴 원전구조물(W)의 절단부분를 밀폐시키도록 고정 설치되며, 전체적으로 반원형상으로 이루어지면서, 양단부에 수평하게 날개부가 형성된 집진커버(300)와; 상기 일측에 고정 설치되며, 전체적으로 육면체 형상으로 이루어지면서, 하부가 상광하협의 단면형상으로 형성된 집진장치(400)로 구성된다.

즉, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템(A)은 도 1에 도시된 바와 같이, 다이아몬드 와이어쏘(100), 자주식 구동장치(200), 집진커버(300) 및 집진장치(400)이 유기적으로 결합되어 이루어진 시스템이다.

여기서, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 다수개의 와이어를 꼬아 만든 와이어로프(110)와, 상기 와이어로프(110)에 삽입되는 샹크(120)와, 상기 샹크(120)의 표면에 전착되는 비드(130)로 구성된다.

특히, 상기 샹크(120)는 소정의 길이 및 내경을 갖는 직선 강관 또는 주름 강관 형상으로 형성되며, 상기 샹크(120)의 표면에 다이아몬드 팁으로 이루어진 비드(130)가 전착 또는 융착으로 접합된 구조이다.

상기한 다이아몬드 와이어쏘(100)는 샹크(120)의 표면에 비드(130)를 전착 또는 융착식으로 접합한 후, 상기 샹크(120)를 와이어로프(110)에 삽입하여 원전구조물(W)을 절단하도록 한 것으로, 특히 원전구조물(W)의 고강도 콘크리트와 고배근 철근의 사용을 고려한 것이다.

또한, 상기 자주식 구동장치(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동풀리에 개입시켜 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 장치이며, 상기 자주식 구동장치(200)의 구동원은 무한궤도의 동력을 사용토록 한다.

그리고, 상기 집진커버(300)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 전체적으로 반원형상으로 이루어지면서, 양단부에 수평하게 날개부가 형성되며, 평면 구조물 뿐만 아니라 곡면 구조물에서도 설치가 용이하게 구부릴 수 있도록 상기 집진커버(300)를 밸로우즈 형상으로 구성되며, 상기 날개부의 배면에는 원전구조물의 절단부분에 용이하게 설치하기 위해 양면테이프가 부착되어 필요시 양면테이프를 제거한 상태로 원전구조물의 절단부분에 부착된다.

이와 같은 집진커버(300)는 다이아몬드 와이어쏘(100)로 원전구조물(W)을 절단할 때 발생되는 분진 등이 외부로 방출되지 않도록 집진하기 위함이다.

또한, 상기 집진장치(400)은 도 7에 도시된 바와 같이, 전체적으로 육면체 형상으로 이루어지면서, 하부가 상광하협의 단면형상으로 형성되며, 하부 및 측면에 분진 하부배출구 및 분진 측면배출구가 설치되며, 상기 집진장치(400)의 내부에는 와이어로프(110)에 부착된 분진이 통과되면서 털어져 나가도록 분진털이용 브러쉬가 고정 설치된다.

이와 같은 집진장치(400)은 와이어로프(110)에 부착된 분진을 털어주는 기능을 실시함과 동시에 포집된 분진의 집진은 용이하게 배출하기 위함이다.

그리고, 상기 자주식 집진장치(500)는 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 다이아몬드 와이어쏘(100)의 집진장치(400)에 집진된 분진이 호스를 통해 이송되어 최종적으로 저장되는 집진장치이며, 그 구동원은 무한궤도의 동력을 사용토록 한다.

또한, 상기 음압장치(600)는 도 5에 도시된 바와 같이, 다이아몬드 와이어쏘(100)를 이용하여 원전구조물(W)을 절단할 때 발생되는 분진 및 기타 이물질은 집진장치(400) 및 자주식 집진장치(500) 및 분진회수장치(800)에서 집진처리함이 바람직하나, 절단시 발생되는 분진은 그 크기가 미세하여 외부로 유출될 수 있으므로, 이와 같이 비산하는 미세 분진을 원전구조물(W)의 절단장소에 별도로 필터가 구비된 음압장치(600)를 설치하여 비산하는 분진을 집진시키기 위함이다.

한편, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)의 소정의 위치에 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같은 분진회수장치(800)가 설치된다.

여기서, 상기 분진회수장치(800)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 속이 빈 집진함(810)와; 상기 집진함(810)의 길이방향을 가로질러 내부에 고정 설치되는 유공관(820)으로 구성된다.

또한, 상기 집진함(810)은 2개의 분할체가 경첩(830)을 매개로 결합된다.

즉, 상기 분진회수장치(800)는 집진함(810)과 유공관(820)으로 구성되어, 와이어쏘(1100)의 최종 단부에 고정 설치된다.

여기서, 상기 집진함(810)은 전체적으로 속이 빈 원기둥 형태로 구성되고, 상부에는 공기를 주입할 수 있도록 주입구(840)이 형성되고, 하부에는 집진함(810)의 내부에 집진된 분진을 외부로 배출시키도록 배출구(850)가 설치된다.

또한, 상기 집진함(810)은 필요에 따라 개방시킬 수 있도록 경첩(830)을 매개로 한 구조로 형성할 수도 있음을 밝혀둔다.

그리고, 상기 유공관(820)은 집진함(810)의 내부를 가로질러 설치된다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 분진회수장치(800)는 와이어쏘(100)가 설치되는 원전구조물(W)의 최종 부분에 설치되고, 상기 와이어쏘(100)의 외주면에 유공관(820)이 삽입되고, 상기 유공관(820)이 집진함(810)의 내부를 가로질러 설치된 상태에서, 상기 집진함(810)의 상부에 형성된 주입구(840)을 통해 고압공기를 주입하면, 상기 주입된 공기를 집진함(810)의 내부에 가득차고, 상기 집진함(810)의 내부에 가득찬 공기는 설치된 유공관(820)의 유공을 통해 고속으로 유공관(820) 내부로 유입되고, 상기 유공관(820) 내부로 유입된 공기는 구조물을 절단하고, 순환되는 와이어쏘(100)에 붙은 분진을 공기압에 의해 산란시킨 후, 상기 산란된 분진은 상기 집진함(810)의 측면하부에 설치된 배출구(850)를 통해 외부로 집진 및 배출이 이루어진다.

즉, 상기 분진회수장치(800)는 원전구조물(W)을 와이어쏘(100)가 절삭하고, 순환되는 와이어쏘(100)에 붙은 분진을 고압공기를 분사시켜 와이어쏘(100)로부터 분리시켜 집진함(800)의 배출구(850)를 통해 외부로 배출시키는 것이다.

특히, 원전구조물(W)의 부재절단 후 와이어쏘(100)에 의해 토출된 대부분의 분진은 집진장치(400)과 자주식 집진장치(500)에 의해 대부분 회수되고, 상기 와이어쏘(100)의 자체에 묻은 분진은 회수되지 않고, 자주식 구동장치(200)를 돌아 다시 절단부분로 와이어쏘(100)이 회전하는 무한반복적인 일련의 과정 중에서 외부로 비산되므로, 이를 방지하기 위해 분진회수장치(800)를 설치한다.

여기서, 상기 분진회수장치(800)는 집진장치(400)를 거쳐 자주식 구동장치(200)로 이동하기 전에 설치하되, 상기 분진회수장치(800)로 와이어쏘(100)을 감싸는 형태로 와이어쏘(100)가 분진회수장치(800)를 통과하면서, 내부에서 분진털이과정을 거쳐 나가도록 한다.

즉, 상기 경첩(830)에 의해서 집진함(810)은 개폐식(반접이식)으로 하여 와이어쏘(100)가 통과되며, 상기 와이어쏘(100)에 묻은 분진은 컴프레셔에 의해 주입된 고압의 압축공기가 분진을 털어내며, 털어진 분진은 와이어쏘(100)의 이동방향에 의한 대류로 와이어쏘(100)의 진행방향으로 이동함과 동시에 배출구(850)를 통해 자주식 집진장치(500)에서 집진되는 것이다.

한편, 상기와 같은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템(A)은 기둥과 같이 와이어로프(110)를 걸어서 절단할 수 있는 부분에는 아주 탁월한 기능을 발휘하나, 원전구조물의 바닥, 천정 및 벽체와 같은 평활면을 절단하기 위해서는 사실상 어려운 것이 사실이다.

이를 보완하기 위해, 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 구조물의 평활면에 천공장치(미도시)를 이용하여 천공홀(H)을 형성한 후, 상기 와이어로프(110)에 상부풀리(910)와, 상기 상부풀리(910)로부터 하향으로 일정간격 이격된 상태로 배치되는 하부풀리(920)와, 상기 상부풀리(910)와 하부풀리(920) 간에 고정 설치되는 지지부(930)와, 상기 지지부(930)의 측면에 고정 설치되는 잭키(940)로 이루어진 와이어로프 고정장치(900)를 연결한 후, 상기 자유면 연결장치(900)를 이용하여 구조물을 절단하는 것이다.

이때, 상기 와이어로프 고정장치(900)가 와이어로프(110)의 이동으로 움직임이 발생될 수 있으므로, 이러한 와이어로프 고정장치(900)의 움직임을 그 측면의 지지부(930) 일측에 잭키(940)를 설치하고, 상기 잭키(940)에 공압을 행사하여 상기 잭키940)가 와이어로프 고정장치(900)를 지지한 상태에서 와이어로프(110)의 순환으로 천공홀(H)의 내부를 상부에서 또는 하부에서 이동하면서 구조물을 절단하는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 절단시스템의 각 구성요소인 다이아몬드 와이어쏘(100), 자주식 구동장치(200), 집진커버(300), 집진장치(400), 자주식 집진장치(500), 음압장치(600), 천공장치(700), 분진회수장치(800) 및 와이어로프 고정장치(900)의 표면에 광촉매를 도포할 수도 있음을 밝혀둔다.

여기서, 상기 광촉매는 Ti[OCH(Cl₃)₂]₄와, (CH₃)₂ CHOH로 제조한 TiO₂졸(sol) 57㏖/ℓ, C₈H₂0O₄Si와 (CH₃)CHOH로 제조된 SiO₂졸(sol) 44㏖/ℓ, Zn(C₂H₃O₂)₂로부터 제조한 ZnO졸(sol) 50㏖/ℓ에 Ag, Zn, Cu 중에서 선택된 1종 이상의 금속이온을 담지하여, 이를 중량대비 TiO₂졸(sol) 50%, SiO₂졸(sol) 40%, ZnO졸(sol) 9%와 Ag, Zn, Cu 중에서 선택된 1종 이상의 금속이온 1%의 비율로 복합 처리한 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 절단시스템의 각 구성요소에 광촉매를 도포함으로써, 열화방지와, 막강도, 내구성, 가시광 투과율, 광촉매 활성의 저하 등의 종래 문제점을 해결함과 동시에 1회 코팅만으로 광촉매막을 형성하여, 간단하고 비용이 저렴하면서도 광촉매 활성을 결정성이 우수한 이산화티탄(TiO₂) 초미립자를 형성하고, Ag, Zn, Cu 중 1종 이상의 금속이온을 담지함으로써 자외선의 조사에 의해 가전자대에서 여기되어, 전도대로 여기한 전자들이 가전자대의 정공에 빠른 시간 내에 재결합되는 것을 억제하여 광화학 반응의 활성점을 최대로 지속시킴으로써, 적은 양의 자외선 에너지량에서의 광화학반응이 충분함은 물론 금속이온에 의한 절단물의 분진 집진과 악취물질의 분해와 미생물의 살균 메커니즘에 의해 더욱 우수한, 방오 효과를 발현할 수 있다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템(A)은 종래의 특허 문헌 1, 2에 개시된 바와 같은, 대대적인 절단장비에 비하면 대단히 작은 구조로 소형 일체형으로 구성이기 때문에, 그 조립 또는 분해에 필요한 작업공간이 작고, 원자력 구조물(W)에 설치도 용이하다.

따라서, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템(A)은 예를 들면 원전구조물(W)의 방사화 된 영역 밖에서 조립을 하고, 원전구조물(W)의 소정의 위치에 고정시켜 사용하는 것이 가능하며, 효용성이 뛰어나다.

게다가, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템(A)은 작고 간단한 구조이기 때문에 저렴하게 제작할 수 있어, 사용의 총 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템(A)은 운전조작도 대부분을 자동화하고 원격조종으로 이루어지기 때문에, 특히 원전구조물(W)의 높은 방사화 된 원자로 차폐벽을 절단하고, 해체하는 경우에도, 방사화된 영역에 작업자가 들어갈 필요가 없어, 피폭의 우려가 적고 안전성이 높은 절단 및 해체공사를 진행할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템(A)은 미리 공사 대상의 원전구조물(W)의 외부에서 조립하고, 완성된 시스템을 단순히 설치하는 방식으로 원전구조물(W)의 소정의 위치에 걸치는 형태로 설치하여 사용할 수 있으므로 원전구조물(W)을 순차적으로 절단 및 해체를 하기 때문에 원전구조물(W)의 절단 철거 공사로 인해 기초공 및 가설비계 등을 준비할 필요가 전혀 없고, 그러한 준비를 위한 시공기간을 단축할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템(A)은 공사 대상의 원전구조물(W)의 소정의 위치에 설치하여 사용하는 구성이기 때문에, 작업 시 안정성이 높고, 전도 등의 위험이 없다.

그리고, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템(A)은 원전구조물(W0에 따라 그 면내방향 및 상하방향으로 이동하여 절단작업을 진행 구성 순서 변경의 필요도가 적기 때문에, 절단 및 해체기간도 대폭적으로 단축할 수 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물을 절단 및 해체하는 일련의 과정에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템을 도시한 개략도, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 다이아몬드 와이어쏘를 도시한 예시도, 도 3은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 자주식 구동장치를 도시한 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 자주식 집진장치를 도시한 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 음압장치를 도시한 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 천공홀절단장치를 사용하여 구조물을 천공하는 상태를 도시한 개략도, 도 7은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 와이어쏘로 원전구조물을 수평절단하는 상태를 도시한 개략도, 도 8은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템의 와이어쏘로 원전구조물을 수직절단하는 상태를 도시한 개략도, 도 9는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘의 분진회수장치를 도시한 예시도 1, 도 10은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘의 분진회수장치를 도시한 예시도 2, 도 11은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물 절단시 방사화와 비방사화로 나누어 시공하는 상태를 도시한 예시도, 도 12는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물의 자유면을 절단하는 과정을 도시한 예시도 1, 도 13은 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물의 자유면을 절단하는 과정을 도시한 예시도 2, 도 14는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물의 자유면을 절단하는 과정을 도시한 예시도 3, 도 15는 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물의 자유면을 절단하는 과정을 도시한 예시도 4이다

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법은 원전구조물(W)의 절단대상 부분에 와이어로프(110)를 감으며, 상기 와이어로프(110)를 구동시켜서 원전구조물(W)을 절단하는 다이아몬드 와이어쏘(100)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)와; 상기 와이어로프(110)가 감긴 원전구조물(W)의 절단부분를 밀폐시키도록 고정 설치되며, 전체적으로 반원형상으로 이루어지면서, 양단부에 수평하게 날개부가 형성된 집진커버(300)와; 상기 일측에 고정 설치되며, 전체적으로 육면체 형상으로 이루어지면서, 하부가 상광하협의 단면형상으로 형성된 집진장치(400)로 구성된 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물을 절단 및 해체하는 공법으로서, 원전구조물(W)을 방사화와 비방사화로 구분하고, 상기 방사화 부분을 절단해체 하기로 결정하며, 상기 방사화 부분에 다이아몬드 와이어쏘(100)를 설치하고, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)를 연결하며, 상기 와이어로프(110)가 감긴 원전구조물(W)의 방사화 부분에 집진커버(300)를 설치하고, 상기 집진커버(300)의 일측에 집진장치(400)를 설치하여, 원전구조물(W)을 자주식 구동장치(200)의 동력으로 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시켜, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)에 의해 원전구조물(W)의 방사화 부분을 절단함과 동시에 상기 절단 시 발생되는 분진을 집진커버(300)와, 집진장치(400)를 통해 집진 처리한다.

즉, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법은 원전구조물(W)의 절단대상 부분에 와이어로프(110)를 감으며, 상기 와이어로프(110)를 구동시켜서, 원전구조물(W)을 절단하는 다이아몬드 와이어쏘(100)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)와; 상기 와이어가 감긴 원전구조물(W)의 절단부분를 밀폐시키도록 고정 설치되며, 전체적으로 반원형상으로 이루어지면서, 양단부에 수평하게 날개부가 형성된 집진커버(300)와; 상기 일측에 고정 설치되며, 전체적으로 육면체 형상으로 이루어지면서, 하부가 상광하협의 단면형상으로 형성된 집진장치(400)로 구성된 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물을 절단 및 해체하는 공법으로서, 원전구조물(W)의 방사화 부분에 다이아몬드 와이어쏘(100)를 설치하고, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)를 연결하며, 상기 와이어로프(110)가 감긴 원전구조물(W)의 절단부분에 집진커버(300)를 설치하고, 상기 집진커버(300)의 일측에 집진장치(400)를 설치하고, 상기 집진장치(400)에 호스를 매개로 자주식 집진장치(500)를 연결 설치하며, 상기 원전구조물(W)의 소정의 위치에 음압장치(600)를 설치하여, 원전구조물을 자주식 구동장치의 동력으로 다이아몬드 와이어쏘를 구동시켜, 상기 다이아몬드 와이어쏘에 의해 원전구조물을 절단함과 동시에 상기 절단 시 발생되는 분진을 집진커버와, 집진장치(400) 및 자주식 집진장치(500)를 통해 집진하는 한편, 원전구조물 내 절단시 발생된 분진을 별도로 설치된 음압장치를 통해 집진 처리한다.

여기서, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 이용한 원전구조물(W) 절단시 사전에 천공장치(700)를 이용하여 원전구조물(W)에 천공하는 단계를 추가한다.

이와 같이 천공장치(700)를 사용하는 이유는 다이아몬드 와이어쏘(100)는 기둥과 같이 외부에 노출된 상태에서 감아서 사용하는 장치이므로, 부득이하게 벽체와 같이 다이아몬드 와이어쏘(100)를 사용할 수 없는 경우에는 천공장치(700)를 이용하여 천공홀(H)을 형성한 후, 상기 천공홀(H)에 와이어로프(110)에 상부풀리(910)와, 상기 상부풀리(910)로부터 하향으로 일정간격 이격된 상태로 배치되는 하부풀리(920)와, 상기 상부풀리(910)와 하부풀리(920) 간에 고정 설치되는 지지부(930)와, 상기 지지부(930)의 측면에 고정 설치되는 잭키(940)로 구성된 와이어로프 고정장치(900)를 연결한 후, 상기 와이어로프(110)에 텐션을 주어 상기 텐션에 의해서 구조물을 상부에서 하부로 또는 하부에서 상부로 절단할 수 있으며, 상기 와이어로프 고정장치(900)의 천공홀(H) 내의 흔들림을 방지하기 위해 지지부(930)의 측면에 잭키(940)를 설치하여 상기 잭키(940)의 늘어남과 감소로 인하여 와이어로프 고정장치(900)를 지지하면서 구조물을 절단할 수 있는 것이다.

또한, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 이용한 원전구조물(W)의 방사화 부분의 절단은 원전구조물(W)에 대하여 도 7에 도시된 바와 같이, 수평으로 절단하거나 도 8에 도시된 바와 같이 수직절단 또는 수직 및 수평잘단을 동시에 시행할 수도 있음을 밝혀둔다.

상기한 바와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법은 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 건식 절단시스템을 사용하여 실시하되, 공사대상인 원전구조물(W)의 방사화된 절단부위에 다이아몬드 와이어쏘(100)를 설치하여, 원격 조종에 의해 원전구조물(W)을 절단 및 해체하기 때문에 이 절단시스템(A)을 운전하여 원전구조물(W)의 절단 및 철거공정을 신속하게 순차적으로 효율적으로 진행할 수 있다.

특히, 본 발명은 원자로 주변의 원전구조물(W)의 차폐벽, 돔 등의 절단해체시 방사화된 원전구조물 전체에 대한 절단해체의 경우에는 핵폐기물처리물량의 증가에 따른 폐기물처리비용의 기하급수적 증가로 막대한 철거공사비 상승 요인으로 작용함에 따라, 이러한 공사비의 상승을 줄이고자 다이아몬드 와이어 건식절단공법을 이용한 다이아몬드 건식절단공법을 이용한 방사화와 비방사화화에 대한 분리절단을 통한 비방사화화읠 일반폐기물화를 가능하게 하고, 막대한 공사비 상승을 감소시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법은 원전구조물(W)의 방사화 된 원자로 차폐벽의 해체를 작업자의 피폭의 우려가 적은 상태로 공사를 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법은 원전구조물(W)의 수직 및 수평방향의 절단과 같은 면내방향으로 수평 및 수직절단 또는 양자를 결합하여 일정한 각도의 경사 방향 절단이나 곡면 형상 절단 등을 적절히 조합하여 절단 및 해체를 자유롭게 진행할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법은 다이아몬드 와이어쏘(100)를 이용한 절단에서 발생되는 분진 및 기타 부스러기 등을 다단계에 걸쳐 분진을 처리할 수 있을 뿐만 아니라 비산하는 분진도 음압장치(600)를 이용하여 용이하게 처리할 수 있어, 외부로 분진이 유출되는 문제를 최소화시킬 수 있는 작용효과가 있다.

본 발명의 명세서에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 나타나 있고, 그들 특허청구범위의 의미중에 들어가는 모든 변형예는 본 발명에 포함되는 것이다.

100: 다이아몬드 와이어쏘 110: 와이어로프
120: 샹크 130: 비드
200: 자주식 구동장치 300: 집진커버
400: 집진장치 500: 자주식 집진장치
600: 음압장치 700: 천공장치
800: 분진회수장치 810: 집진함
820: 유공관 830: 경첩
840: 주입구 850:배출구
900: 와이어로프 고정장치 910: 상부풀리
920: 하부풀리 930: 지지부
940: 잭키
A: 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템
H: 천공홀 W: 원전구조물

Claims

원전구조물(W)의 절단대상 부분에 와이어로프(110)를 감으며, 상기 와이어로프(110)를 구동시켜서 원전구조물(W)을 절단하는 다이아몬드 와이어쏘(100)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)와; 상기 와이어로프(110)가 감긴 원전구조물(W)의 절단부분를 밀폐시키도록 고정 설치되며, 전체적으로 반원형상으로 이루어지면서, 양단부에 수평하게 날개부가 형성된 집진커버(300)와; 상기 집진커버(300)의 일측에 고정 설치되며, 전체적으로 육면체 형상으로 이루어지면서, 하부가 상광하협의 단면형상으로 형성된 집진장치(400)와;
상기 다이아몬드 와이어쏘(100)의 소정의 위치에 설치되며, 속이 빈 2개의 분할체가 경첩(830)을 매개로 결합된 집진함(810)과, 상기 집진함(810)의 길이방향을 가로질러 내부에 고정 설치되는 유공관(820)으로 이루어진 분진회수장치(800)와;
상기 와이어로프(110)의 소정의 위치에 설치되며, 상부풀리(910)와, 상기 상부풀리(910)로부터 하향으로 일정간격 이격된 상태로 배치되는 하부풀리(920)와, 상기 상부풀리(910)와 하부풀리(920) 간에 고정 설치되는 지지부(930)와, 상기 지지부(930)의 측면에 고정 설치되는 잭키(940)로 이루어진 와이어로프 고정장치(900)로 구성됨을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템.
제1항에 있어서,
상기 다이아몬드 와이어쏘(100)는 와이어로프(110)와, 상기 와이어로프(110)에 삽입되는 샹크(120)와, 상기 샹크(120)의 표면에 전착되는 비드(130)로 구성됨을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템.
제2항에 있어서,
상기 샹크(120)는 소정의 길이 및 내경을 갖는 직선관 또는 주름관 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템.
제1항에 있어서,
상기 집진장치(400)에 자주식 집진장치(500)에 고정 설치되어, 상기 집진장치(400)에 집진된 분진이 이송됨과 동시에 저장됨을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템.
제1항에 있어서,
상기 원전구조물(W)의 소정의 위치에 음압장치(600)가 배치됨을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템.
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원전구조물(W)의 절단대상 부분에 와이어로프(110)를 감으며, 상기 와이어로프(110)를 구동시켜서 원전구조물(W)을 절단하는 다이아몬드 와이어쏘(100)와; 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)와; 상기 와이어로프(110)가 감긴 원전구조물(W)의 절단부분를 밀폐시키도록 고정 설치되며, 전체적으로 반원형상으로 이루어지면서, 양단부에 수평하게 날개부가 형성된 집진커버(300)와; 상기 집진커버(300)의 일측에 고정 설치되며, 전체적으로 육면체 형상으로 이루어지면서, 하부가 상광하협의 단면형상으로 형성된 집진장치(400)와;
상기 다이아몬드 와이어쏘(100)의 소정의 위치에 설치되며, 속이 빈 2개의 분할체가 경첩(830)을 매개로 결합된 집진함(810)과, 상기 집진함(810)의 길이방향을 가로질러 내부에 고정 설치되는 유공관(820)으로 이루어진 분진회수장치(800)와;
상기 와이어로프(110)의 소정의 위치에 설치되며, 상부풀리(910)와, 상기 상부풀리(910)로부터 하향으로 일정간격 이격된 상태로 배치되는 하부풀리(920)와, 상기 상부풀리(910)와 하부풀리(920) 간에 고정 설치되는 지지부(930)와, 상기 지지부(930)의 측면에 고정 설치되는 잭키(940)로 이루어진 와이어로프 고정장치(900)로 구성된 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단시스템으로 원전구조물을 절단 및 해체하는 공법으로서,
원전구조물(W)을 방사화와 비방사화로 구분하고, 상기 방사화 부분을 절단해체 하기로 결정하며, 상기 방사화 부분에 다이아몬드 와이어쏘(100)를 설치하고, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시키는 자주식 구동장치(200)를 연결하며, 상기 와이어로프(110)가 감긴 원전구조물(W)의 방사화 부분에 집진커버(300)를 설치하고, 상기 집진커버(300)의 일측에 집진장치(400)를 설치하여, 원전구조물(W)을 자주식 구동장치(200)의 동력으로 다이아몬드 와이어쏘(100)를 구동시켜, 상기 다이아몬드 와이어쏘(100)에 의해 원전구조물(W)의 방사화 부분을 절단함과 동시에 상기 원전구조물(W) 절단 시 발생되는 분진을 집진커버(300)와, 집진장치(400)를 통해 집진 처리하고,
상기 분진회수장치(800)는 와이어쏘(110)가 설치되는 원전구조물(W)의 최종부분에 설치되고, 상기 와이어쏘(110)의 외주면에 유공관(820)이 삽입되고, 상기 유공관(820)이 집진함(810)의 내부를 가로질러 설치된 상태에서, 상기 집진함(810)의 상부에 형성된 주입구(840)를 통해 고압공기를 주입하면, 상기 주입된 공기를 집진함(810)의 내부에 가득차고, 상기 집진함(810)의 내부에 가득찬 공기는 설치된 유공관(820)의 유공을 통해 고속으로 유공관(820) 내부로 유입되고, 상기 유공관(820) 내부로 유입된 공기는 원전구조물(W)을 절단하고, 순환되는 와이어쏘(110)에 붙은 분진을 공기압에 의해 산란시킨 후, 상기 산란된 분진은 상기 집진함(810)의 측면 하부에 설치된 배출구(850)를 통해 외부로 집진 및 배출이 이루어지며,
상기 와이어로프(110)의 소정의 위치에 와이어로프 고정장치(900)를 설치하여, 와이어의 장력을 이용하여 원전구조물(W)을 절단함을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법.
제10항에 있어서,
상기 다이아몬드 와이어쏘(100)는 와이어로프(110)와, 상기 와이어로프(110)에 삽입되는 샹크(120)와, 상기 샹크(120)의 표면에 전착되는 비드(130)로 구성됨을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법.
제11항에 있어서,
상기 샹크(120)는 소정의 길이 및 내경을 갖는 직선관 또는 주름관 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법.
제10항에 있어서,
상기 집진장치(400)에 집진된 분진이 이송됨과 동시에 저장되도록 집진장치(500)가 고정 설치됨을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법.
제10항에 있어서,
상기 원전구조물(W)의 소정의 위치에 음압장치(600)가 배치됨을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법.
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제10항에 있어서,
상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 이용한 원전구조물(W) 절단시 사전에 천공홀 천공장치(700)를 이용하여 원전구조물(W)을 일정한 직경 및 깊이로 천공하여 천공홀(H)을 형성하는 단계를 추가함을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법.
제19항에 있어서,
상기 천공홀(H)에 와이어로프 고정장치(900)를 설치하여, 와이어의 장력을 이용하여 원전구조물을 절단함을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법.
제10항에 있어서,
상기 다이아몬드 와이어쏘(100)를 이용한 원전구조물(W) 절단은 원전구조물(W)에 대하여 수평절단과 수직절단을 개별 또는 동시에 진행하여 처리함을 특징으로 하는 원전구조물 해체용 건식 와이어쏘를 이용한 절단 및 해체공법.