KR101717592B1

KR101717592B1 - 방사선 차폐 튜브

Info

Publication number: KR101717592B1
Application number: KR1020150138462A
Authority: KR
Inventors: 박진규; 김동열; 문을석; 정하택
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2017-03-20

Abstract

가이드 튜브를 차폐 성능이 우수한 텅스텐 등으로 구성하면서도 콜리메이터의 다양한 설치 위치에 따라 움직일 수 있도록 구성함으로써 튜브 내에서 방사선원 이동시나 RT 작업 진행시 노출되는 방사선을 효율적으로 차폐할 수 있는 방사선 차폐 튜브가 개시된다. 방사선 차폐 튜브는 방사선원 컨테이너와 콜리메이터의 사이를 연결하는 가이드 튜브를 구비하고, 상기 가이드 튜브는 관절 형태로 이루어져 굽힘 가능하게 구성된다.

Description

방사선 차폐 튜브{GUIDE TUBE FOR SHIELDING RADIATION}

본 발명은 방사선 차폐 튜브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방사선 컨테이너와 콜리메이터 사이를 연결하여 방사선원의 이동시나 RT 검사시 누설되는 방사선을 차폐하는 방사선 차폐 튜브에 관한 것이다.

일반적으로, 원자력 안전법 중 RT 검사 작업 관련하여 방사선 제한 법규가 강화되고 있으며, 배관 RT 검사 지연에 따른 생산 지연이 발생하여 RT 검사시 방출되는 방사선을 차폐하는 기술이 요구되고 있다. 일 예로, RT 작업자 기준 방사선 허용치는 10μSv/hr 이하이고, 일반 작업자 기준은 1μSv/hr 이며, 일반 작업자 출입통제는 반경 30m 이내에서 반경 100m 이내로 변경되고 있는 추세이다.

이러한 방사선 차폐 기술로는 선 출원된 대한민국 등록특허공보 제10-1242731호(2013.03.06)에 방사선원의 조사각도가 360°를 유지하여야 하는 배관의 비파괴 검사시에 방사선원 정지부에서 조사되는 방사선이 후방에 위치하는 작업자에게로 도달되는 양을 최소화시켜 배관 내에서 반복적인 비파괴 검사에 따른 방사선 피폭량을 현저히 줄일 수 있는 방사선 차폐판이 구비된 방사선원 전송관이 개시된바 있다.

즉, 생산성 향상을 위하여 작은 반경에서 동시 검사 진행 및 일반 작업자 제한구역을 축소시킬 수 있는 차폐 기술이 요구되며, 방사선 컨테이너와 콜리메이터 사이를 튜브로 연결하는 기술이 적용된다.

도 1은 종래의 가이드 튜브를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 종래의 가이드 튜브(4)는 방사선원 컨테이너(1)와 콜리메이터(2)의 사이를 연결하여 방사선원이 이동하는 통로 역할을 하며, 실리콘이나 고무 재질로 이루어진다. 하지만, 도시된 것처럼 방사선원(5)이 방사선원 컨테이너(1)에서 콜리메이터(2)로 이동시나 RT 작업 진행시 방사선이 거의 차폐되지 않고 대기중에 노출되 작업자들이 피폭되는 문제점이 있다. 이로 인해, 방사선을 더욱 효과적으로 차폐하기 위한 장치가 요구된다.

대한민국 등록특허공보 제10-1242731호(2013.03.06)

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 가이드 튜브를 차폐 성능이 우수한 텅스텐 등으로 구성하면서도 콜리메이터의 다양한 설치 위치에 따라 움직일 수 있도록 구성함으로써 튜브 내에서 방사선원 이동시나 RT 작업 진행시 노출되는 방사선을 효율적으로 차폐할 수 있는 방사선 차폐 튜브를 제공한다.

본 발명에 따른 방사선 차폐 튜브는 방사선원 컨테이너와 콜리메이터의 사이를 연결하는 가이드 튜브를 구비하고, 상기 가이드 튜브는 관절 형태로 이루어져 굽힘 가능하게 구성된다.

본 발명에 따른 방사선 차폐 튜브는 가이드 튜브에서 방사선원 이동시나 RT 작업시 가이드 튜브 측으로 누설되는 방사선을 차폐하여 작업자의 안전을 확보할 수 있다.

도 1은 종래의 가이드 튜브를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브를 도시한 정면도이며,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브를 도시한 평면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브를 도시한 단면도이며,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브의 제2 차폐 관절을 도시한 단면도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브의 제3 차폐 관절을 도시한 단면도이며,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브의 제1 차폐 관절을 도시한 단면도이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 방사선 차폐 튜브의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브를 도시한 정면도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브를 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브를 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브의 제2 차폐 관절을 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브의 제3 차폐 관절을 도시한 단면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브의 제1 차폐 관절을 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브는 방사선원 컨테이너(100)와 콜리메이터(200)의 사이를 연결하는 가이드 튜브(500)를 구비한다. 가이드 튜브(500)는 관절 형태로 이루어져 굽힘 가능하게 구성된다.

가이드 튜브(500)는 방사선원 컨테이너(100)와 콜리메이터(200)의 사이를 연결하여 방사선원(400)이 이동하는 통로 역할을 하며, 방사선원 이동 및 RT 작업시 발생하는 방사선을 차폐하는 기능을 수행한다.

가이드 튜브(500)는 방사선 차폐력이 우수한 텅스텐 재질 등으로 이루어진다. 이 경우, 가이드 튜브(500)는 99% 이상의 순도를 갖는 텅스텐을 사용하거나, 현장 적용성 및 내구성을 고려하여 96% 이상의 순도를 갖는 텅스텐알로이 합금을 적용할 수 있다.

즉, 가이드 튜브를 실리콘, 철 등과 같이 밀도가 상대적으로 낮은 물질로 구성할 경우 유동성(굽힘 가능한 정도)은 우수하나 방사선의 차폐 기능은 떨어지게 된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브는 가이드 튜브를 밀도가 상대적으로 높은 텅스텐 등의 재질로 구성하여 방사선의 차폐 성능을 향상시킨다. 가이드 튜브를 밀도가 상대적으로 높은 텅스텐 등의 재질로 구성할 경우, 상대적으로 유동성은 떨어지게 된다. 이를 해결하기 위해, 가이드 튜브를 관절 형태로 굽힘 가능하게 구성하여 콜리메이터의 다양한 설치 위치에 따라 가이드 튜브를 움직일 수 있도록 구성한다.

가이드 튜브(500)는 각 관절들이 중첩되어 서로 연결 구성된다. 즉, 가이드 튜브(500)는 콜리메이터(200) 측에 연결되는 제1 차폐 관절(510)과, 방사선원 컨테이너(100) 측에 연결되는 제2 차폐 관절(520)과, 제1 차폐 관절(510)과 제2 차폐 관절(520)의 사이를 연결하는 적어도 하나의 제3 차폐 관절(530)로 구성된다. 본 실시 예에서, 제3 차폐 관절은 4개로 구성되며, 그 개수는 적절히 늘리거나 줄일 수 있다. 제1 차폐 관절(510)에는 콜리메이터(200)와 연결되기 위한 연결 커넥터(511)가 구비되며, 제2 차폐 관절(520)에는 방사선원 컨테이너(100)와 연결되기 위한 연결 커넥터(521)가 구비된다.

즉, 가이드 튜브(500)는 조각 조각의 단위 관절 튜브가 일부가 서로 중첩(오버랩)되면서 관절 형식으로 연결되어, 콜리메이터(200)의 설치 위치에 따라 움직일 수 있도록 구성된다.

도 2 및 도 3과 같이 방사선원 컨테이너(100)와 콜리메이터(200)가 일직선으로 연결되는 경우, 가이드 튜브(500)도 일직선으로 되어 콜리메이터(200)의 후방으로 가이드 튜브를 통해 노출되는 방사선원이 방사선원 컨테이너(100) 측으로 향함에 따라 작업자에게 주는 영향이 적다.

대부분의 경우, 도 4와 같이 방사선원 컨테이너(100)와 콜리메이터(200)는 비 직선형으로 연결되며, 이 경우 가이드 튜브(500)가 곡선으로 구부러지게 되어 RT 작업 진행시 콜리메이터(200)의 후방으로 가이드 튜브를 통해 노출되는 방사선이 직접적으로 작업자에게 영향을 줘 피폭 위험이 크다. 하지만, 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브는 도 4와 같이 가이드 튜브가 구부러진 상태에서도 일정하게 방사선의 차폐가 가능하다. 미설명된 부호 300은 배관이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 차폐 튜브는 다양한 콜리메이터의 설치 위치에 따라 가이드 튜브를 굽힘 가능하게 구성하여 유동성을 확보한다. 다시 말해, 가이드 튜브는 비교적 밀도가 높은 텅스텐 재질로 구성하면서도 관절 형태로 각 단위 튜브를 굽힘 가능하게 구성하여 방사선 차폐 기능과 유동성을 동시에 확보할 수 있는 것이다. 아울러, 가이드 튜브의 차폐 효과는 이후에 더욱 상세히 설명한 가이드 단위 튜브들 간의 연결 구조와 그 세부 형상을 통해서 극대화된다.

상기 가이드 튜브(500)는 각 관절의 내경이 모든 부분에서 일정 두께를 갖도록 구성된다. 따라서, 가이드 튜브는 어느 부위에서든 일정한 차폐 성능을 유지할 수 있다.

가이드 튜브(500)는 간 단위 관절들을 서로 연결하여 움직일 수 있도록 일 끝단의 직경(내경)이 타단의 직경보다 크게 구성된다. 가이드 튜브의 두께는 요구되는 차폐 성능에 따라 두께를 두껍게 하거나 얇게 조절할 수 있다.

단위 관절들은 각 단부가 서로 중첩되게 삽입되어 연결 핀(540)으로 연결되어, 연결 핀(540)을 중심으로 서로 회전 가능하다.

가이드 튜브의 단위 관절은, 일 단부에 형성되며 일 측에 이웃하는 단위 관절의 단부를 중첩되게 삽입시키는 오버랩 부분(c)과, 상기 오버랩 부분(c)에서 연장되며 단위 관절들 간의 회전시 여유 공간을 확보하는 구동부 마진 부분(a)과, 타 단부에 형성되며 타 측에 이웃하는 단위 관절의 오버랩 부분(c)에 삽입되는 오버랩 마진 부분(b)으로 구성된다.

오버랩 부분(c)은 단위 관절의 일 단부에서부터 이웃하는 단위 관절의 오버랩 마진 부분(b)이 삽입되는 곳까지의 구간이다. 따라서, 서로 연결되는 한 쌍의 단위 관절들은 오버랩 부분(c)만큼 서로 중첩되어 있다. 구동부 마진 부분(a)은 서로 연결되는 한 쌍의 단위 관절들이 움직일 수 있는 공간이다. 오버랩 마진 부분(b)은 타 단부에서부터 이웃하는 단위 관절의 오버랩 부분(c)에 삽입되는 곳까지의 구간이다.

오버랩 마진 부분(b)은 이웃하는 단위 관절의 오버랩 부분(c)에 중첩되게 삽입 연결된다. 오버랩 부분(c)과 오버랩 마진 부분(b)의 사이에는 반경 방향으로 공간부가 형성된다. 이 경우, 오버랩 부분(c)과 오버랩 마진 부분(b)의 두께는 구동부 마진 부분(a)의 두께보다 작거나 같게 형성된다. 일 예로, 각 단위 관절의 기본 두께는 7t로 이루어진다. 즉, 구동부 마진 부분(a)의 두께는 7t로 형성되며, 오버랩 부분(c)과 오버랩 마진 부분(b)의 두께는 5t로 형성된다.

오버랩 부분(c)과 오버랩 마진 부분(b)은 서로 중첩되는 구간으로서, 이 구간에서의 실질적인 텅스텐의 두께는 10t로 형성되나, 오버랩 부분(c)과 오버랩 마진 부분(b) 간에 형성된 공간부만큼 차폐 성능은 떨어지므로, 실질적으로 대략 7t의 두께의 텅스텐과 유사한 차폐 성능을 갖는다. 결국, 가이드 튜브는 모든 구간에서 대략 7t의 기본 두께만큼 차폐 성능을 발휘하며, 균일한 차폐 성능을 갖게 된다.

가이드 튜브의 단위 관절은, 일 단부에 형성되며 일 측에 이웃하는 단위 관절의 단부를 중첩되게 삽입시키고 동일한 내경으로 연장 형성된 제1 관부(531)와, 제1 관부(531)에서 내경이 점차 작아지도록 내경면이 경사지게 연장 형성된 제2 관부(532)와, 제2 관부(532)에서 동일한 내경으로 연장 형성된 제3 관부(533)와, 제3 관부(533)에서 동일한 내경으로 연장 형성되며 이웃하는 단위 관절의 제1 관부(531)에 중첩되게 삽입되는 제4 관부(534)로 구성된다.

제2 관부(532)는 가이드 튜브의 내부 통로에 소정의 경사 구조를 갖도록 함으로써, 도 4와 같이 가이드 튜브가 구부러진 상태에서 방사선은 관절 튜브의 구조를 통해 차폐되어 방사선 세기가 점차 약해진다. 제1 관부(531)와 제3 관부(533)가 서로 다른 내경으로 이루어지고 제1 관부(531)와 제3 관부(533)의 사이에 제2 관부(532)의 경사 구조를 통해, 가이드 튜브는 각 관절 부위에서 원활히 구부러지며, 서로 오버랩된 부위에서 콜리메이터(200)의 후방으로 노출된 방사선이 커버되어 대기로 노출되는 방사선을 감쇄시킨다.

지금까지 본 발명에 따른 방사선 차폐 튜브는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 방사선 컨테이너 200 : 콜리메이터
300 : 배관 400 : 방사선원
500 : 가이드 튜브 510 : 제1 차폐 관절
520 : 제2 차폐 관절 530 : 제3 차폐 관절
540 : 연결 핀

Claims

방사선원 컨테이너(100)와 콜리메이터(200)의 사이를 연결하는 가이드 튜브(500)를 구비하고, 상기 가이드 튜브(500)는 관절 형태로 이루어져 굽힘 가능하며,
상기 가이드 튜브의 단위 관절은,
일 단부에 형성되며 일 측에 이웃하는 단위 관절의 단부를 중첩되게 삽입시키는 오버랩 부분(c)과, 상기 오버랩 부분(c)에서 연장되며 단위 관절들 간의 회전시 여유 공간을 확보하는 구동부 마진 부분(a)과, 타 단부에 형성되며 타 측에 이웃하는 단위 관절의 오버랩 부분(c)에 삽입되는 오버랩 마진 부분(b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐 튜브.
방사선원 컨테이너(100)와 콜리메이터(200)의 사이를 연결하는 가이드 튜브(500)를 구비하고, 상기 가이드 튜브(500)는 관절 형태로 이루어져 굽힘 가능하며,
상기 가이드 튜브의 단위 관절은,
일 단부에 형성되며 일 측에 이웃하는 단위 관절의 단부를 중첩되게 삽입시키고 동일한 내경으로 연장 형성된 제1 관부(531)와, 상기 제1 관부(531)에서 내경이 점차 작아지도록 내경면이 경사지게 연장 형성된 제2 관부(532)와, 상기 제2 관부(532)에서 동일한 내경으로 연장 형성된 제3 관부(533)와, 상기 제3 관부(533)에서 동일한 내경으로 연장 형성되며 이웃하는 단위 관절의 제1 관부(531)에 중첩되게 삽입되는 제4 관부(534)로 구성되는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐 튜브.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 가이드 튜브(500)는:
콜리메이터(200) 측에 연결되는 제1 차폐 관절(510)과;
방사선원 컨테이너(100) 측에 연결되는 제2 차폐 관절(520); 및
상기 제1 차폐 관절(510)과 제2 차폐 관절(520)의 사이를 연결하는 적어도 하나의 제3 차폐 관절(530)로 구성되는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐 튜브.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 가이드 튜브(500)는 각 관절의 내경이 모든 부분에서 일정 두께를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐 튜브.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 가이드 튜브(500)는 각 관절이 텅스텐 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐 튜브.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 단위 관절들은 각 단부가 서로 중첩되게 삽입되어 연결 핀(540)으로 연결되어 연결 핀(540)을 중심으로 서로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 방사선 차폐 튜브.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 오버랩 마진 부분(b)이 이웃하는 단위 관절의 오버랩 부분(c)에 중첩되게 삽입 연결되되, 오버랩 부분(c)과 오버랩 마진 부분(b)의 사이에 반경 방향으로 공간부가 형성되며,
상기 오버랩 부분(c)과 오버랩 마진 부분(b)의 두께는 구동부 마진 부분(a)의 두께보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐 튜브.
삭제