KR101804828B1 - 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치 및 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 특히 소각해도 없어지지 않는 방사능 폐기물, 그 중에서도 저준위 방사성 폐기물을 사일로에 담아 매립하는 방식으로 격리 처리할 때 고주파 유도로를 통해 불꽃이 생기지 않도록 불완전연소시키는 방식으로 일종의 무연소 탄화 개념을 도입하여 사전처리함으로써 방사선 피폭없이 안전하게 감량화시켜 하나의 처분용기에 담을 수 있는 양을 대폭 늘릴 수 있도록 하여 폐기효율을 현저히 향상시킨 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.

Description

연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치 및 처리방법{Nuclear waste treatment system capable of continuous treatment and method for processing thereof}

본 발명은 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 특히 소각해도 없어지지 않는 방사능 폐기물, 그 중에서도 저준위 방사성 폐기물을 사일로에 담아 매립하는 방식으로 격리 처리할 때 고주파 유도로를 통해 불꽃이 생기지 않도록 불완전연소시키는 방식으로 일종의 무연소 탄화 개념을 도입하여 사전처리함으로써 방사선 피폭없이 안전하게 감량화시켜 하나의 처분용기에 담을 수 있는 양을 대폭 늘릴 수 있도록 하여 폐기효율을 현저히 향상시킨 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.

방사성 폐기물이란 원자로, 핵연료, 인공 방사성 동위 원소 따위를 다루는 데서 생기는 방사성 물질이 들어 있는 갖가지 폐기물을 의미한다.

주로 원자력 시설이나 방사성 물질을 다루는 작업장 또는 실험실에서 나오는 폐기물, 핵분열 생성물, 냉각수, 냉각가스 등과 관련된 물질이나 실험이나 작업에 사용된 공구, 헝겊, 종이, 세척수 등도 방사성 폐기물로 간주된다.

이러한 방사성 폐기물은 통상 고준위 방사성 폐기물, 중준위 방사성 폐기물, 저준위 방사성 폐기물로 구분되며, 이중에서 저준위 방사성 폐기물은 원자력발전소의 운전원이나 보수요원이 사용한 장갑, 덧신, 작업복, 교체부품 등의 폐기물로 방사성 폐기물 드럼에 시멘트로 고정시키는 방식 등으로 방사성 폐기물 처리장폐기물저장소(이를 '사일로'라 한다)에 보관하여야 한다.

여기에서, 방사성 폐기물을 사일로에 밀봉 폐기해야 하는 이유는 방사성 물질의 경우 소각한다고 해서 없어지지 않을 뿐만 아니라, 소각하는 과정에서 방사능이 방출되면 피폭에 의한 피해가 심각하기 때문에 절대 소각해서는 안되고, 방사선이 나오지 않거나 혹은 방사선량이 인간이나 자연환경에 영향을 미치지 않을 정도의 수치가 될 때까지 격리하여 폐기해야 하는 것이다.

그런데, 이들 저준위 방사성 폐기물을 매립 처리할 때 감량화가 이루어지지 않은 채 매립 폐기되고 있기 때문에 갈수록 많아지는 폐기량을 감당하기 어렵다는 한계에 이르고 있는 실정이다.

이에, 선행기술문헌에서와 같이 다양한 방식으로 폐기처리방안이 제시되고 있지만, 효율적인 폐기처리를 달성하기 어렵고, 자칫 잘못할 경우에는 폐기처리 도중에 방사능에 피폭될 우려도 높아 매우 주의를 요하고 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1020575호(2011.03.02.) '벽면매설용 공동주택용 콘센트박스' 대한민국 특허 등록번호 제10-0896809호(2009.04.30.) '공동주택의 매설형 콘센트박스' 대한민국 특허 등록번호 제10-0854340호(2008.08.20.) '공동주택 벽면 매설용 콘센트박스' 대한민국 특허 등록번호 제10-0840947호(2008.06.18.) '벽면 매설용 공동주택 콘센트박스'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 소각해도 없어지지 않는 방사능 폐기물, 그 중에서도 저준위 방사성 폐기물을 사일로에 담아 매립하는 방식으로 격리 처리할 때 고주파 유도로를 통해 불꽃이 생기지 않도록 불완전연소시키는 방식으로 일종의 무연소 탄화 개념을 도입하여 사전처리함으로써 방사선 피폭없이 안전하게 감량화시켜 하나의 처분용기에 담을 수 있는 양을 대폭 늘릴 수 있도록 하여 폐기효율을 현저히 향상시킨 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치 및 처리방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 내부에 스크류피더가 내장된 리액터 스크류 컨베어; 상기 리액터 스크류 컨베어의 피처리물 이송방향으로 외측에 설치된 최소한 하나 이상의 제1,2,3고주파처리존; 상기 리액터 스크류 컨베어의 일단에 연결된 원통형상의 쿨러; 상기 쿨러의 외측에 설치되고 상기 리액터 스크류 컨베어의 스크류피더를 회전시키는 구동모터; 상기 쿨러의 상부 정점에 연결 배관된 투입구; 상기 투입구 상에 상방향으로 설치되는 적어도 하나 이상의 제1,2로터리피더; 상기 투입구의 상단에 연결된 투입호퍼; 상기 투입호퍼와 제2로터리피더 사이에 설치되어 투입되는 피처리물인 저준위 방사성 폐기물을 일정크기로 절단하는 나이프게이트; 상기 리액터 스크류 컨베어의 타단에 설치되어 생성된 씬가스를 배출하는 가스배출구; 상기 가스배출구와 대향되는 방향에 설치되어 무연소 탄화된 재를 배출하는 처리물배출구; 상기 처리물배출구에 연결되고, 경사배치되어 고온의 재를 냉각, 이송시키는 배출쿨링 스크류 컨베어;를 포함하고, 상기 쿨러에는 상기 리액터 스크류 컨베어 내부를 불활성분위기로 조성하는 메인질소가스공급구가 더 설치되며, 상기 제1,2로터리피더에는 외기유입을 차단하는 제1,2질소가스퍼지구가 더 설치된 원자력 폐기물 처리장치에 있어서; 상기 배출쿨링 스크류 컨베어의 배출단에는 배출챔버가 더 설치되고, 상기 배출챔버를 사이에 두고 상하단에는 상부돔밸브와 하부돔밸브가 설치되며, 상부돔밸브의 하부에는 제3질소가스퍼지구가 더 설치되어 하부돔밸브 개방시 상부돔밸브를 잠금 상태에서 제3질소가스퍼지구를 통해 퍼지상태를 유지하여 외기 유입을 차단하는 것을 특징으로 하는 원자력 폐기물 처리장치를 제공한다.

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또한, 본 발명은 상기에 기재된 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치를 이용하여 원자력 폐기물을 처리하는 방법에 있어서; 메인질소가스공급구와 제1,2질소가스퍼지구를 통해 리액터 스크류 컨베어 내부 및 제1,2로터리피더로 질소가스를 퍼지하여 불활성 분위기로 조성하는 제1단계; 제1단계를 통해 불활성 분위기가 조성되면, 투입호퍼로 피처리물을 투입하는 제2단계; 제2단계 후, 제1,2로터리피더를 구동시킴과 동시에 나이프게이트를 이용하여 피처리물을 4-6mm의 크기로 절단한 후 쿨러로 투입시키는 제3단계; 제3단계 후, 구동모터에 의해 스크류피더를 분당 0.2-0.25rpm의 속도로 회전시키면서 쿨러에 쌓인 피처리물 조각들을 이송시키는 제4단계; 제4단계와 함께 제1,2,3고주파처리존에서 고주파 발진되어 이송되는 피처리물을 무연소 탄화시키는 제5단계; 제5단계를 수행하는 과정에서 발생된 씬가스는 가스배출구를 통해 배출되고, 탄화된 재는 처리물배출구를 통해 배출하며, 배출된 재는 배출쿨링 스크류 컨베어가 상방향으로 경사이송시키는 제6단계; 제6단계 후, 배출쿨링 스크류 컨베어의 상단 배출구를 통해 배출한 후 닫을 때 제3질소가스퍼지구로 질소를 퍼지하여 외기유입을 차단한 상태로 닫도록 제어하는 제7단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리방법도 제공한다.

본 발명에 따르면, 소각해도 없어지지 않는 방사능 폐기물, 그 중에서도 저준위 방사성 폐기물을 사일로에 담아 매립하는 방식으로 격리 처리할 때 고주파 유도로를 통해 불꽃이 생기지 않도록 불완전연소시키는 방식으로 일종의 무연소 탄화 개념을 도입하여 사전처리함으로써 방사선 피폭없이 안전하게 감량화시켜 하나의 처분용기에 담을 수 있는 양을 대폭 늘릴 수 있도록 하여 폐기효율을 현저히 향상시킨 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치의 예시적인 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리방법을 보인 플로우챠트이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 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 아니된다.

또한, 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.

본 발명에 따른 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리와 관련해서는 다음과 같은 아주 중요한 전제조건을 만족해야 한다.

첫째, 저준위라도 방사성 물질이기 때문에 절대로 소각해서는 안된다. 때문에 처리도중 불꽃이 발생되면 안된다.

둘째, 연소발생을 유발하는 산소공급을 완전히 차단해야 하기 때문에 최고의 씰링 구조를 가져야 한다.

이러한 이유 때문에 종래 기술에서는 저준위 방사성 폐기물 처리시 연속처리가 극히 어려웠고, 대부분 배치 타임으로 밖에 처리할 수 없어 처리효율이 현저히 낮을 수 밖에 없었다.

이에, 본 발명에서는 위와 같은 2가지 전제조건을 모두 충족시키면서 무연소 개념의 탄화가 가능하게 설계된 처리장치를 통해 저준위 방사성 폐기물의 감량화에 성공하였다.

본 발명에 따른 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치는 도 1의 예시와 같이, 리액터 스크류 컨베어(Reactor Screw Conveyor)(100)를 포함한다.

상기 리액터 스크류 컨베어(100)는 원통형상의 외통 내부에 일정 피치의 스크류피더가 설치된다.

특히, 상기 스크류피더는 저준위 방사성 폐기물을 무연소 탄화시킬 수 있도록 아주 느린 속도로 회전하면서 냉각되어야 하므로 스크류를 따라 냉각수가 흐를 수 있도록 설계된 냉각스크류를 사용해야 한다.

이때, 냉각스크류의 냉각온도는 45℃ 미만으로 유지되어야 한다.

또한, 스크류피더의 저속회전은 리액터 스크류 컨베어(100)의 길이를 고려하여 2시간내 처리될 수 있도록 분당 0.2-0.25rpm을 유지함이 바람직한데, 만약 더 빠르게 되면 탄화되지 못한 저준위 방사성 폐기물이 생기고, 더 빠르면 스크류와의 마찰에 의해 불꽃이 생길 수 있으므로 상기 범위로 유지해야 한다.

그리고, 상기 리액터 스크류 컨베어(100)는 다수의 지지프레임(110)에 의해 지지 고정되며, 저준위 방사성 폐기물이 투입되는 곳으로부터 무연소 탄화되어 배출되는 곳을 향해 순차로 제1,2,3고주파처리존(120,130,140)이 마련된다.

상기 제1,2,3고주파처리존(120,130,140)은 고주파 발진, 특히 마이크로웨이브의 발진이 가능한 발진기(마그네트론)를 포함하며, 상기 리액터 스크류 컨베어(100)의 외주면에는 발열체가 설치되고, 상기 발진기에서 발진된 고주파를 상기 발열체에 효과적으로 전달시키는 도파관을 갖는 설비가 구비된 존으로서, 이러한 고주파 처리설비는 널리 알려져 있는 구성이므로 구체적인 설명은 생략한다.

다만, 본 발명에서는 3개의 제1,2,3고주파처리존(120,130,140)이 분리되어 있고, 순차로 배열되어 있으며, 탄화물이 배출되는 곳을 향해 발진 주파수가 높게 제어되도록 설계된다는 점이다.

물론, 본 발명의 실시예에서는 3개의 고주파처리존이 순차 설치되는 것으로 예시하고 있지만, 처리용량이 충분하다면 당연히 하나의 고주파처리존만으로도 처리 가능함은 당연하다 하겠다.

아울러, 본 발명에서 처리되는 대상물은 저준위 방사성 폐기물로서, 주로 의복, 신발, 장갑 등이기 때문에 초고열은 필요없고 500-600℃ 정도까지만 발열되어도 충분히 탄화시킬 수 있다.

중요한 점은 불꽃을 생성하지 않은 채 탄화되어야 하는 개념, 즉 무연소 탄화 개념이어야 하기 때문에 이러한 고주파 처리방식을 가져야 한다.

또한, 500-600℃ 정도까지만 발열되어도 되기 때문에 100-200kW의 소비전력만으로도 처리가 가능하여 소비전력을 절감하는데에도 도움이 된다.

그리고, 상기 리액터 스크류 컨베어(100)의 일단에는 쿨러(200)가 설치되며, 상기 쿨러(200)의 일측에는 구동모터(300)가 설치된다.

따라서, 상기 리액터 스크류 컨베어(100)에 내장된 스크류피더의 축은 상기 구동모터(300)에 의해 회전 구동되며, 쿨러(200)를 관통하도록 설계된다.

특히, 상기 리액터 스크류 컨베어(100)는 무산소 탄화, 다시 말해 무연소되면서 탄화되어야 하기 때문에 내부가 불활성가스인 질소가스로 충전되어야 한다.

이를 위해, 상기 쿨러(200)의 외주면 일부에는 질소가스메인공급구(210)가 설치되며, 불활성 분위기로 충분히 유도하면서 스크류피더의 축 부분에서 불꽃 발생을 차단하기 위해 축에도 길이방향으로 구멍을 뚫고 부분 부분 방출구를 형성하여 축을 통해서도 질소가스가 공급될 수 있도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 쿨러(200)는 내부가 빈 원통형상을 일종의 챔버로서, 낙하 투입되는 피처리물(저준위 방사성 폐기물)이 적절히 분산되면서 퍼지되는 질소가스에 의해 냉각되어 안정화시키게 된다.

또한, 상기 쿨러(200)의 외주면 정점에는 투입구(220)가 연결되고, 상기 투입구(220)의 관로 상에는 제1로터리피더(230)와 제2로터리피더(240)가 상방향으로 간격을 두고 순차 설치된다.

그리고, 제1,2로터리피더(230,240)에는 각각 제1,2질소가스퍼지구(232,242)가 설치되어 질소가스를 퍼지시킬 수 있도록 구성된다.

여기에서, 로터리피더를 2개 연달아 설치한 이유는 피더(날개=블레이드)가 회전될 때 서로 교번되게 회전되면서 투입구(220)가 완전히 개방된 상황이 발생하지 않도록 하기 위함이며, 혹시라도 모를 누설에 따른 외기 유입을 완벽하게 차단하기 위해 제1,2질소가스퍼지구(232,242)를 통해 불활성가스인 질소가스를 지속적으로 공급하도록 구성된다.

이렇게 하면, 적어도 피처리물이 투입되는 쪽에서는 외기의 유입을 완벽하게 차단할 수 있게 된다. 즉, 씰링성을 완벽하게 할 수 있다.

이것은 내부에 양압이 걸리게 함으로써 외부공기 유입을 차단하는 것과 함께 쿨러(200) 쪽 가스가 로터리피더 측으로 역류하는 것도 차단하게 되므로 이중씰링 기능을 구현하여 완벽에 가까운 씰링 기능을 수행하게 된다.

물론, 본 발명에서는 두 개의 로터리피더가 상하로 순차 설치되는 것으로 예시하였지만, 하나의 로터리피더 만으로도 충분한 씰링 가능하다면 하나만 설치해도 무방함은 당연하다 하겠다.

아울러, 상기 제2로터리피더(240)의 상측에는 나이프게이트(250)가 설치되고, 상기 나이트게이트(250)의 일측에는 나이프실린더(260)가 설치되어 나이프게이트(250)에 내장된 나이프를 주기적으로 구동시켜 피처리물이 4-6mm의 크기, 특히 바람직하기로는 5mm의 크기로 잘게 잘리도록 하여 준다.

이때, 이렇게 피처리물을 잘게 자르는 이유는 무연소 탄화이므로 탄화효율을 높이기 위함이며, 나아가 이송시 이송압이 크게 걸리지 않도록 하면서 축에 줄걸이 현상을 유발하지 않도록 하기 위함이다. 즉, 방사성 폐기물을 처리하는 것이므로 장치 구동중 멈추는 일이 발생하지 않도록 하기 위함이다. 그 만큼 안전성을 높인 것이다.

그리고, 상기 나이프게이트(250)의 상부에는 투입호퍼(270)가 설치된다.

상기 투입호퍼(270)는 피처리물, 즉 저준위 방사성 폐기물을 투입안내하는 수단으로서, 방사성 영향을 최소화하기 위해 뚜껑을 구비함이 특히 바람직하다.

한편, 상기 리액터 스크류 컨베어(100)의 타단부 상측에는 가스배출구(280)가 형성되며, 가스배출구(280)를 통해 배출되는 씬가스(Sin Gas, 무연소 탄화시 발생되는 가스)는 후처리설비를 통해 정화된 후 대기중으로 배출된다.

이때, 상기 리액터 스크류 컨베어(100)의 내부는 스크류피더에 의해 거의 꽉차있고, 피처리물이 아주 느린 속도로 이동하고 있기 때문에 내부 가스, 즉 씬가스+질소가스가 가스배출구(280)를 통해 한꺼번에 확 빠져나가지는 못하며, 또한 외부에서 지속적으로 질소가스가 공급되고 있기 때문에 리액터 스크류 컨베어(100) 내부를 불활성 분위기로 유지시키는데에는 전혀 문제가 없다.

더구나, 가스배출구(280)는 내부압에 의해 밀려 나가 외부로 배출되는 것이므로 이를 통해 외기가 유입될 우려는 없다.

혹여, 이를 통한 유입 우려까지 불식시키기 위해 상기 가스배출구(280)는 다단 배출구조, 즉 소음기(머플러) 형태처럼 다단 배출구조를 갖출 수 있다.

여기에서, 상기 제1,2,3고주파처리존(120,130,140)을 거치면서 무연소 탄화되게 되면 투입된 피처리물의 양을 기준으로 80% 정도는 탄화되면서 씬가스화 되고, 나머지 20% 정도가 재(ash), 즉 탄화고형물로 남게 된다.

이렇게 남은 재는 현저한 감량화가 이루어진 것으로서, 리액터 스크류 컨베어(100)의 가스배출구(280) 대향측에 형성된 처리물배출구(290)를 통해 배출된다.

아울러, 상기 처리물배출구(290)의 하단에는 배출쿨링 스크류 컨베어(400)가 경사 배치된다. 배출쿨링 스크류 컨베어(400)는 무연소 탄화된 고온의 재를 처리 가능한 수준으로 냉각시킬 수 있도록 워터쟈켓 방식으로 냉각되는 구조를 갖춘 스크류 컨베어이다.

여기에서, 상기 배출쿨링 스크류 컨베어(400)를 경사 배치한 이유는 낙하되는 재(ash)가 경사진 하방에 항상 채워져 있는 상태에서 스크류피딩하여 퍼올리는 구조를 갖추도록 함으로써 재에 의해 하방 씰링을 자연스럽게 이루기 위함이다.

그리고, 배출쿨링 스크류 컨베어(400)의 상단 배출구(410)에는 상부돔밸브(420)가 설치되고, 상단 배출구(410)의 하단에는 배출챔버(430)가 연결되며, 상기 배출챔버(430)의 하단에는 하부돔밸브(440)가 설치된다.

특히, 상기 배출챔버(430)의 상단 둘레에는 제3질소가스퍼지구(422)가 더 설치되어 내부를 통해 역류되는 외기를 차단할 수 있도록 구성된다.

이러한 상부돔밸브(420)와 배출챔버(430) 및 하부돔밸브(440)는 일종의 도킹시스템을 응용한 것으로, 상부돔밸브(420)가 열렸을 때는 하부돔밸브(440)가 막혀 있고, 하부돔밸브(440)가 열렸을 때는 상부돔밸브(420)가 막혀 있도록 하여 외기의 침입을 차단할 수 있도록 구성된다.

즉, 하부돔밸브(440)가 막혀있는 상태에서 상부돔밸브(420)가 열려 재(ash)를 배출하면, 배출된 재는 배출챔버(430) 상에 쌓이게 되고, 이어 상부돔밸브(420)를 막고 하부돔밸브(440)를 열면 배출챔버(430) 내 재는 하방으로 낙하되어 수납후 기존과 동일한 방식으로 사일로에 저장 밀폐하는 방식으로 폐기처분한다.

이후, 하부돔밸브(440)를 닫을 때 제3질소가스퍼지구(422)를 통해 질소가스를 지속적으로 퍼지하여 배출챔버(430) 내부가 질소가스로 가득차면 그때 하부돔밸브(440)를 닫는다.

때문에, 하부돔밸브(440)를 개방했다가 다시 닫더라도 배출챔버(430) 내부가 외기로 채워지는 일은 없다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치를 통한 원자력 폐기물 처리방법은 다음과 같다.

도 2에서와 같이, 메인질소가스공급구(210)와 제1,2질소가스퍼지구(232,242)를 통해 리액터 스크류 컨베어(100) 내부 및 제1,2로터리피더(230,240)로 질소가스를 퍼지하여 불활성 분위기로 조성하는 제1단계가 먼저 수행된다.

제1단계를 통해 불활성 분위기가 조성되면, 투입호퍼(270)로 피처리물(저준위 방사성 폐기물)을 투입하는 제2단계가 수행된다.

제2단계 후, 제1,2로터리피더(230,240)를 구동시킴과 동시에 나이프실린더(260)를 동작시켜 피처리물을 4-6mm의 크기로 절단하여 쿨러(200)로 투입시키는 제3단계가 수행된다.

제3단계 후, 구동모터(300)가 구동되면서 리액터 스크류 컨베어(100) 내부에 설치된 스크류피더를 분당 0.2-0.25rpm의 속도로 회전시키면서 쿨러(200)에 쌓인 피처리물 조각들을 이송시키는 제4단계가 수행된다.

제4단계 수행과 함께 리액터 스크류 컨베어(100)의 외부에 구비된 제1,2,3고주파처리존(120,130,140)에서 고주파 발진되어 이송되는 피처리물을 무연소 탄화시키는 제5단계가 수행된다.

제5단계를 수행하는 과정에서 발생된 씬가스는 가스배출구(280)를 통해 배출되고, 탄화된 재는 처리물배출구(290)를 통해 배출하며, 배출된 재는 배출쿨링 스크류 컨베어(400)가 상방향으로 경사이송시키는 제6단계가 수행된다.

제6단계 후, 배출쿨링 스크류 컨베어(400)의 상단 배출구(410)를 통해 배출할 때 상단 배출구(410)에 조립된 배출챔버(430)를 사이에 두고 상하단에 설치된 상부돔밸브(420)와 하부돔밸브(440) 및 상부돔밸브(420)의 하측에 설치된 제3질소가스퍼지구(422)를 제어하여 외기 유입을 차단한 상태로 이송된 재를 폐기용기로 배출시키는 제7단계가 수행된다.

이렇게 함으로써 저준위 방사능 폐기물로부터의 피복을 차단한 상태로 안전하게 저준위 방사능 폐기물을 부피를 현저히 감량화시킬 수 있어 폐기효율을 급격히 향상시킬 수 있다.

무엇보다도, 매우 중요한 사실은 무연소 탄화방식을 구현시키고 있다는 점과, 이를 통해 연속처리가 가능하도록 구현하였다는 점이다.

100: 리액터 스크류 컨베어
200: 쿨러
300: 구동모터
400: 배출쿨링 스크류 컨베어

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2. 내부에 스크류피더가 내장된 리액터 스크류 컨베어; 상기 리액터 스크류 컨베어의 피처리물 이송방향으로 외측에 설치된 최소한 하나 이상의 제1,2,3고주파처리존; 상기 리액터 스크류 컨베어의 일단에 연결된 원통형상의 쿨러; 상기 쿨러의 외측에 설치되고 상기 리액터 스크류 컨베어의 스크류피더를 회전시키는 구동모터; 상기 쿨러의 상부 정점에 연결 배관된 투입구; 상기 투입구 상에 상방향으로 설치되는 적어도 하나 이상의 제1,2로터리피더; 상기 투입구의 상단에 연결된 투입호퍼; 상기 투입호퍼와 제2로터리피더 사이에 설치되어 투입되는 피처리물인 저준위 방사성 폐기물을 일정크기로 절단하는 나이프게이트; 상기 리액터 스크류 컨베어의 타단에 설치되어 생성된 씬가스를 배출하는 가스배출구; 상기 가스배출구와 대향되는 방향에 설치되어 무연소 탄화된 재를 배출하는 처리물배출구; 상기 처리물배출구에 연결되고, 경사배치되어 고온의 재를 냉각, 이송시키는 배출쿨링 스크류 컨베어;를 포함하고, 상기 쿨러에는 상기 리액터 스크류 컨베어 내부를 불활성분위기로 조성하는 메인질소가스공급구가 더 설치되며, 상기 제1,2로터리피더에는 외기유입을 차단하는 제1,2질소가스퍼지구가 더 설치된 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치에 있어서;
   상기 배출쿨링 스크류 컨베어의 배출단에는 배출챔버가 더 설치되고, 상기 배출챔버를 사이에 두고 상하단에는 상부돔밸브와 하부돔밸브가 설치되며, 상부돔밸브의 하부에는 제3질소가스퍼지구가 더 설치되어 하부돔밸브 개방시 상부돔밸브를 잠금 상태에서 제3질소가스퍼지구를 통해 퍼지상태를 유지하여 외기 유입을 차단하는 것을 특징으로 하는 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치.
   
3. 청구항 2에 기재된 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리장치를 이용하여 원자력 폐기물을 처리하는 방법에 있어서;
   메인질소가스공급구와 제1,2질소가스퍼지구를 통해 리액터 스크류 컨베어 내부 및 제1,2로터리피더로 질소가스를 퍼지하여 불활성 분위기로 조성하는 제1단계;
   제1단계를 통해 불활성 분위기가 조성되면, 투입호퍼로 피처리물을 투입하는 제2단계;
   제2단계 후, 제1,2로터리피더를 구동시킴과 동시에 나이프게이트를 이용하여 피처리물을 4-6mm의 크기로 절단한 후 쿨러로 투입시키는 제3단계;
   제3단계 후, 구동모터에 의해 스크류피더를 분당 0.2-0.25rpm의 속도로 회전시키면서 쿨러에 쌓인 피처리물 조각들을 이송시키는 제4단계;
   제4단계와 함께 제1,2,3고주파처리존에서 고주파 발진되어 이송되는 피처리물을 무연소 탄화시키는 제5단계;
   제5단계를 수행하는 과정에서 발생된 씬가스는 가스배출구를 통해 배출되고, 탄화된 재는 처리물배출구를 통해 배출하며, 배출된 재는 배출쿨링 스크류 컨베어가 상방향으로 경사이송시키는 제6단계;
   제6단계 후, 배출쿨링 스크류 컨베어의 상단 배출구를 통해 배출한 후 닫을 때 제3질소가스퍼지구로 질소를 퍼지하여 외기유입을 차단한 상태로 닫도록 제어하는 제7단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속처리가 가능한 원자력 폐기물 처리방법.
   

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