KR102029396B1 - 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동형 모듈시스템 - Google Patents

방사성 폐기물의 핵종분석용 이동형 모듈시스템 Download PDF

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Abstract

방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템이 개시되어 있다.
개시된 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템은 트레일러에 탑재되어 이동 가능한 하우징의 내부에, 시료를 분류 및 보관하기 위한 시료관리모듈, 시료관리실에서 제공되어온 시료를 핵종분석이 가능하도록 전처리 하는 전처리모듈, 전처리 된 시료를 핵종분석하기 위한 핵종분석모듈, 시료를 전처리모듈에서 핵종분석모듈로 자동으로 이송시켜주는 시료이송모듈이 구비됨을 포함하며, 시료이송모듈은 제어부의 제어명령에 의해 시료가 얹어 졌을 때에 한하여 작동이 시작되고, 시료가 핵종분석모듈에 도착하면 자동으로 정지되는 것을 더 포함하고, 시료이송모듈의 일측에는 작업자 락커모듈이 외향으로 확장 가능하게 마련되되, 작업자 락카모듈은 고정락카모듈, 고정락카모듈의 내부에 수납 가능하며 고정락카모듈에 지지된 채 슬라이딩 방식으로 고정락카모듈로부터 외향 인출되는 1단 확장락카모듈, 1단 확장락카모듈의 내부에 수납 가능하며 1단 확장락카모듈에 지지된 채 1단 확장락카모듈로부터 슬라이딩 방식으로 외향 인출되는 2단 확장락카모듈로 구성된 것을 더 포함한다.

Description

방사성 폐기물의 핵종분석용 이동형 모듈시스템{Mobile Module System for Nuclide Analysis of Radioactive Waste}
본 발명은 방사성 폐기물을 수집하여 핵종분석에 이르기까지의 전과정을 수행할 수 있도록 모듈형으로 조합된 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동형 모듈시스템에 관련한 것이다.
더 상세하게는 방사성 폐기물이 발생되는 목표 장소로 이동한 후, 방사성 물질을 핵종분석하여 방사성 물질 또는 비방사성 물질로 신속하게 분류할 수 있는 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동형 모듈시스템에 관한 것이다.
방사성 폐기물이란 원자력발전시설, 연구, 산업, 및 의학용도로 방사성 물질을 사용하는 과정에서 발생하는 방사성 동위원소를 함유하는 폐기물을 총체적으로 말하며, 실험이나 작업에 사용된 후 방사성 물질로 오염되어 재사용이 가능하지 않아 규제된 장소에 폐기해야 하는 공구, 헝겊, 종이, 이온교환수지, 필터, 비닐, 플라스틱, 슬러지, 및 시멘트 고화체 등으로 분류한다.
특히, 원자력발전소나 원자력 관계시설(이하, 원자력발전소 등이라 한다) 운영 시 발생되는 방사성 폐기물은 통상적으로 원자력발전소 등의 내부나 개별 관제시설에서 보관되고 있다.
그러나, 방사성 폐기물의 양이 많아짐에 따라 보관의 한계가 드러나게 되었고, 이에 따라 방사성 폐기물 처리가 시급한 실정이다. 이러한 방사성 폐기물은 원자력발전소 등을 해체 시 다양한 형태의 폐기물이 대량으로 발생하게 된다.
일반적으로 방사성 폐기물의 처리는 방사성 폐기물 처분장과 같은 고정된 장소에서 이루어지는데, 고정된 장소에서 방사성 폐기물을 처리하는 경우 다음과 같은 문제가 발생될 수 있다.
첫째, 고정된 장소에서 방사성 폐기물을 처리할 경우 방사능 피폭으로 인한 인근지역 주민의 피해 우려가 있다는 문제가 있다. 특히, 관련 규제의 강화로 인하여 현장에서 떨어진 곳까지의 소외 운반을 통한 방사성 폐기물의 이송이 어렵고, 이송이 가능하다 하더라도 이송 시간 등을 감안할 때 신속한 처리가 어려울 뿐만 아니라 처리비용도 많이 들어가게 되므로 비효율적이다.
둘째, 각각의 처분장 별로 다양한 종류의 방사성 폐기물 처리가 가능하도록 모든 설비가 구비되어야 하므로 처리에 관련된 비용이 증가하게 되는 문제가 있다.
문헌 1 : 등록특허공보 제10-1445452호(2014년 9월 22일 등록) 문헌 2 : 등록특허공보 제10-1589660호(2016년 1월 22일 등록)
본 발명은 원전해체시설 인근으로의 이동, 설치 및 운영이 가능하여, 원전해체시설에서 배출되는 방사성 폐기물의 시료를 현장에서 전처리 및 핵종 분석하여 방사성 물질 또는 비방사성 물질로 신속하게 분류함으로써, 폐기물의 처리시한을 단축할 수 있고, 방사성 폐기물의 교차오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 원전해체비용을 절감할 수 있는 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동형 모듈시스템을 제공함에 있다.
본 발명에 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 트레일러에 탑재되어 이동 가능한 하우징의 내부에, 시료를 분류 및 보관하기 위한 시료관리모듈, 시료관리실에서 제공되어온 시료를 핵종분석이 가능하도록 전처리 하는 전처리모듈, 전처리 된 시료를 핵종분석하기 위한 핵종분석모듈, 시료를 전처리모듈에서 핵종분석모듈로 자동으로 이송시켜주는 시료이송모듈이 구비됨을 포함하며, 시료이송모듈은 제어부의 제어명령에 의해 시료가 얹어 졌을 때에 한하여 작동이 시작되고, 시료가 핵종분석모듈에 도착하면 자동으로 정지되는 것을 더 포함하고, 시료이송모듈의 일측에는 작업자 락커모듈이 외향으로 확장 가능하게 마련되되, 작업자 락카모듈은 고정락카모듈, 고정락카모듈의 내부에 수납 가능하며 고정락카모듈에 지지된 채 슬라이딩 방식으로 고정락카모듈로부터 외향 인출되는 1단 확장락카모듈, 1단 확장락카모듈의 내부에 수납 가능하며 1단 확장락카모듈에 지지된 채 1단 확장락카모듈로부터 슬라이딩 방식으로 외향 인출되는 2단 확장락카모듈로 구성된 것을 더 포함하는 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템이 제공된다.
바람직하게, 작업자 락카모듈은, 작업자의 입장 환복실, 작업자의 퇴장 환복실, 환복물을 수거하기 위한 의류수거실, 작업자 세면실, 방호복 보관실로 구성될 수 있다.
바람직하게, 시료관리모듈은 하우징의 일측에 마련되며, 그 내부에는 방사성 폐기물의 시료를 보관하는 시료보관부가 마련되고, 시료보관부의 맞은편에는 시료를 분류하는 시료분류부가 마련되며, 시료보관부와 시료분류부 사이에는 작업자 통로가 마련되고, 일측에는 시료관리모듈로의 출입을 위한 전용출입구가 마련될 수 있다.
바람직하게, 전처리모듈은 시료관리모듈과 차단벽을 사이에 두고 길이방향으로 이웃하게 위치하며, 그 내부에는 시료관리모듈에서 제공되어온 시료를 전처리 작업하는 전처리 장비가 일측에 마련되고, 전처리 장비의 맞은편에는 전처리 과정에서 발생되는 오염물질 및 공기를 외부로 배출시키기 위한 배출후드가 마련되며, 전처리 장비와 배출후드 사이에는 작업자 통로가 마련될 수 있다.
바람직하게, 핵종분석모듈은 작업자 락커모듈과 격벽을 사이에 두고 길이방향으로 이웃하게 위치하되, 상기 격벽에는 작업자 락커모듈로의 출입이 가능하도록 출입도어가 마련되며, 그 내부에는 시료이송모듈을 통해 이송되어온 시료의 핵종을 분석하기 위한 핵종장비가 일측과 타측에 마련되고, 일측과 타측에 마련된 핵종장비 사이에는 작업자 통로가 마련될 수 있다.
바람직하게, 1단 확장락카모듈은 고정락카모듈의 바닥에 설치되며 구동모터에 의해 정역회전되는 스크류 샤프트와, 1단 확장락카모듈의 바닥면에 마련된 채 스크류 샤프트와 치합되어 스크류 샤프트의 회전에 따라 직선운동되는 스크류 블록으로 이루어진 제1 인출구동장치에 의해 인출 및 인입되며, 2단 확장락카모듈은 1단 확장락카모듈의 바닥에 설치되며 구동모터에 의해 정역회전되는 스크류 샤프트와, 2단 확장락카모듈의 바닥면에 마련된 채 스크류 샤프트와 치합되어 스크류 샤프트의 회전에 따라 직선운동되는 스크류 블록으로 이루어진 제2 인출구동장치에 의해 인출 및 인입될 수 있다.
바람직하게, 시료이송모듈은 전처리모듈에서 핵종분석모듈을 향해 구동되면서 시료를 이송시켜주는 이송컨베이어; 이송컨베이어의 하부에 배치되며, 양측에는 이송컨베이어의 구동풀리 및 종동풀리가 회전 가능하게 지지되는 풀리 지지부를 갖는 이송컨베이어 지지대; 이송컨베이어의 전처리모듈 측에 시료가 얹어짐에 따른 무게를 감지하는 무게감지센서; 그리고 무게감지센서에서 송출되는 신호에 따라 이송컨베이어를 동작시키며, 시료가 핵종분석모듈 측으로 이동이 완료된 시점에서는 이송컨베이어를 정지시키는 제어부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 이송컨베이어의 초입 상측에는 시료공급호퍼가 마련됨을 더 포함하되, 시료공급호퍼는 시료를 저장하는 저장공간을 가지며, 내면에 내방사선 코팅층이 코팅된 시료저장통; 그리고 시료저장통의 배출구에 마련되어 시료를 적량씩 이송컨베이어 상으로 배출하여 주는 시료배출로터리;로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동형 모듈시스템은 기존의 방식에서 시료당 최소 2일에서 4일이 걸리는 이동시간을 단축하고 이에 따른 교차오염을 감소시킬 수 있다.
또한, 이동형으로서 원전해체 현장 인근에 설치 가능 및 필요시 이동설치가 용이하다.
또한, 핵종분석 단계별 모듈화를 통해 핵종분석 일련의 과정을 연속으로 신속하게 수행 가능하고, 확장성도 용이토록 하여 현장 조건에 최적화된 모듈 조합으로 최고의 효율성을 갖도록 방사화학분석을 위한 총괄적인 시스템 구성이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 방사성 폐기물용 이동식 핵종분석장치의 평면 구성도
도 2는 본 발명에 따른 이송컨베이어의 상세도
도 3은 본 발명에 따른 시료공급호퍼의 상세도
도 4는 본 발명에 따른 작업자 락커모듈의 사시도(확장된 상태)
도 5는 도 4의 A-A선 단면도로서, 작업자 락커모듈의 작동상태도
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템의 평면 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템(이하, '모듈시스템'으로 약칭함,100)은 하우징(200)의 내부에, 시료를 분류 및 보관하기 위한 시료관리모듈(300), 시료관리실에서 제공되어온 시료를 핵종분석이 가능하도록 전처리 하는 전처리모듈(400), 전처리 된 시료를 핵종분석하기 위한 핵종분석모듈(500) 그리고, 시료를 전처리모듈에서 핵종분석모듈로 자동으로 이송시켜주는 시료이송모듈(600)을 포함하여 구성될 수 있다.
하우징(200)은 모듈시스템(100)의 외곽을 형성하는 것으로, 각종 이송수단의 후위에 탑재될 수 있도록 박스 형상을 이룰 수 있다. 이러한 하우징(200)은 예컨대 트레일러에 탑재되는 컨테이너로 구성될 수 있어서 이동이 자유롭고, 그 내부 공간이 비교적 크기 때문에 핵종분석을 위한 모듈을 효과적으로 구성할 수 있다는 유리한 측면이 있다.
시료관리모듈(300)은 시료를 관리 및 보관하기 위한 것으로, 하우징(200) 내부 일측에 마련되는 시료관리공간부(310)와, 시료관리공간부의 내부 일측에 마련되어 방사성 폐기물의 시료를 보관하기 위한 시료보관부(320)와, 시료보관부의 맞은편에 마련되어 시료를 분류하는 시료분류부(330)로 구성될 수 있다.
그리고, 시료보관부(320)와 시료분류부(330) 사이에는 작업자 통로(340)가 마련되며, 작업자 통로의 일측 끝에는 외부와 연통되는 전용출입구(350)가 마련되어 이를 통해 외부로부터 시료를 들여올 수 있도록 하였다.
전처리모듈(400)은 시료의 원활하고 정확한 핵종분석을 위하여 전처리 작업하기 위한 것으로, 시료관리공간부(310)와 차단벽(w)을 사이에 두고 길이방향으로 이웃하게 위치하는 전처리공간부(410)와, 전처리공간부의 내부 일측에 마련되어 시료관리모듈(300)에서 제공되어온 시료를 전처리 작업하기 위한 전처리 장비(420)와, 전처리 장비의 맞은편에 마련되어 전처리 과정에서 발생되는 오염물질 및 공기를 외부로 배출시키기 위한 배출후드(430)로 구성될 수 있다. 여기서, 전처리 장비(420)는 전처리공간부(410)의 바닥에 설치될 수 있고, 이와는 달리 높이가 낮은 장비는 선반 위에 설치할 수 있다. 선반은 모듈시스템(100)의 이동시 도로사정, 급정거, 급출발, 급가속 등에 의해 유동될 수 있음을 감안하여 전처리공간부(410)의 벽면에 고정시키거나 선반의 다리하단에 미끄럼 방지구가 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 전처리 장비(420)와 배출후드(430) 사이에는 작업자 통로(440)가 마련될 수 있으며, 차단벽(w)에는 시료관리공간부(310)와 전처리공간부(410) 사이를 작업자가 통과할 수 있도록 출입문을 형성하여도 무방하나, 시료에 많은 양의 방사선이 포함되어 있음을 감안하여 출입문을 형성하지 않거나 출입문을 부득이 형성하더라도 방사선 차폐를 위한 안전조치가 선행되어야 할 것이다.
또한, 상기 배출후드(430)는 오염물질 및 공기를 외부로 배출하는 역할을 하므로 그 표면에 오염물질이 부착될 소지가 크다. 따라서, 이를 방지하기 위해 내방사성 코팅제가 코팅되는 것이 바람직하다.
내방사성 코팅제는 폴리올 20~30중량%, 플루오르알콜 또는 실란올 중에서 선택되는 하나 이상의 기능성 알콜 15~20중량%, 이소시아네이트 15~25중량%, 블록화제 5~8중량%, 체질안료 20~40중량%, 아민 단량체 3~10중량%, 첨가제 1~3중량% 및 유기금속 촉매 1~3중량%가 포함될 수 있다.
폴리올은 조성물에 인장강도, 인열강도, 내마모성 등의 기능을 부여하기 위하여 첨가되는 물질로서, 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜 및 폴리이소프렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 하나 이상을 선택할 수 있다. 이때, 폴리올이 조성물 전체 중량에 대하여 20중량% 미만으로 포함시에는 조성물의 점도상승으로 인해 작업성이 떨어지고 30 중량%를 초과하여 포함하는 경우에는 경화에 의하여 형성된 도막의 기계적 물성이 현저하게 떨어져 작업성 및 도막 강도의 저하를 가져올 수 있으므로, 20 내지 30 중량%의 범위로 포함되도록 하는 것이 바람직하다. 본 발명 실시예에서, 폴리올은 KPX 케미칼사의 PP-3000 및 GP-4000을 혼합하여 사용하였다.
기능성 알콜은 플루오르알콜 또는 실란올 중에서 선택되는 하나 이상의 알콜류로서, 폴리우레아 조성물에 내마모성, 내후성, 내오염성을 부여하기 위하여 첨가된다. 따라서 기능성 알콜이 포함됨으로써 조성물에 난연성을 부여됨은 물론이고 내열성, 내한성, 내후성 및 내노화성 등의 기계적 물성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
기능성 알콜 중 플루오르 알콜은 플루오르알킬기(CnF2n+1)의 말단에 OH가 결합된 구조를 갖는 화합물로서, 구체적인 예를 들면 2,2,2-트리플루오르에탄올, 2,2,3,3-테트라플루오르-1-프로판올, 2,2,3,3,3-펜타플루오르-1-프로판올, 2,2,3,4,4,4-헥사플루오르-1-부탄올, 2,2,3,3,4,4,4-헵타플루오르-1-부탄올, 2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오르-1-펜탄올, 2,2,3,3,4,4,5,5,5-노난플루오르-1-펜탄올, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-펜타데카플루오르-1-옥탄올, 4-플루오르-α-메틸벤질 알콜을 사용할 수 있다. 또한, 기능성 알콜 중 실란올은 트리메틸실란올, 트리페닐 실란올, 메틸 페닐 비닐 실란올, 에틸 벤질 비닐 실란올, 디부틸 비닐 실란올, 프로필 페닐알릴 실란올, 에틸 벤질 알릴 실란올 중 선택되는 하나 이상의 실란올 단량체로서 순도가 80~100%인 것을 사용할 수 있다.
이때, 기능성 알콜은 조성물 전체 중량에 대하여 15~20 중량% 범위로 포함되도록 한다. 15 중량% 미만으로 포함시 본 발명에서 요구되는 내후성, 내오염성 및 기계적 물성의 부여 효과가 미미하고, 20 중량%를 초과하여 포함하는 경우에는 점도가 상승하고, 상대적으로 다른 조성물의 함량이 적어지므로 원하는 물성을 얻기가 어렵게 되는 문제점이 있다. 본 발명 실시예에서, 기능성 알콜은 Aldrich사의 순도가 98~100%인 4-플루오르-a-메틸벤질 알콜 또는 순도 80~100%의 트리메틸 실란올을 단독 또는 혼합하여 사용하였다.
또한, 본 발명 실시예에서, 이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 트라이머(HDT), 이소포론 디이소시아네이트 (Isophorone Diisocyanate,IPDI), 시클로헥실메탄디이소시아네이트(Cyclohexylmethanediisocyanate, H12MDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, MDI) 및 톨루엔 디이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, TDI) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 한다. 이때, 이소시아네이트 혹은 NCO 함량이 높아질수록 경도가 높아지거나 반응 조절이 어려우므로 이소시아네이트의 NCO 함량은 5~10%인 것이 바람직하다. 또한 이소시아네이트의 함량은 15~25 중량%로 포함시키는 것이 바람직한 바, 이소시아네이트가 15 중량% 미만으로 포함되면 조성물의 점도가 높아지고 기계적 물성이 저하되는 문제점이 있으며, 25 중량%를 초과하는 경우에는 조성물의 점도가 낮아지며 접착력이 낮아지고 경도가 증가되어 바람직하지 않기 때문이다.
한편, 전처리공간부(410)에는 방사성 폐기물의 시료가 방사성 폐유인 경우를 대비하여 전처리 장비중 하나인 원심분리기가 구비될 수 있다. 이 원심분리기는 폐유 시료를 고속으로 회전시켜서 폐유 속의 미세 수분 입자와 폐유속에 포함된 슬러지를 분리함으로써 순수 폐유만을 가지고 핵종분석을 하게 된다.
시료이송모듈(600)은 시료를 전처리모듈(400)에서 핵종분석모듈(500)로 자동으로 이송시켜주기 위한 것이다. 여기서, 시료이송모듈(600)은 시료가 얹어 졌을 때에 한하여 작동이 시작되고, 시료가 핵종분석모듈에 도착하면 자동으로 정지되게 제어될 수 있다.
본 실시예에서 시료이송모듈(600)은 도 2에서와 같이, 전처리모듈(400)에서 핵종분석모듈(500)을 향해 구동되면서 시료를 이송시켜주는 이송컨베이어(610)와, 이송컨베이어의 하부에 배치되며, 양측에는 이송컨베이어의 구동풀리(611) 및 종동풀리(612)가 회전 가능하게 지지되는 풀리 지지부(621)를 갖는 이송컨베이어 지지대(620)와, 이송컨베이어의 전처리모듈 측에 시료가 얹어짐에 따른 무게를 감지하는 무게감지센서(630)와, 무게감지센서에서 송출되는 신호에 따라 이송컨베이어(610)를 동작시키며, 시료가 핵종분석모듈 측으로 이동이 완료된 시점에서는 이송컨베이어를 자동으로 정지시키는 제어부(640)로 구성될 수 있다.
여기서, 무게감지센서(630)는 구동풀리(611)의 외주면에 설치되어 구동풀리에 작용되는 무게를 감지하게 된다.
이러한 구성에 따라, 이송컨베이어(610)의 전처리모듈측 상부에 시료가 얹어지면 시료 무게에 의해 무게가 무거워 짐을 무게감지센서(630)가 감지하고, 이 감지신호는 제어부(640)로 송출되며, 제어부는 송출된 신호에 따라 이송컨베이어(610)의 구동모터(M)를 구동시켜줌으로써 이송컨베이어가 자동으로 작동되도록 한다.
아울러, 이송컨베이어(610)가 작동된 후, 시료가 핵종분석모듈(500)에 도착되면 제어부(640)의 제어명령에 의해 이송컨베이어를 자동으로 정지시키게 된다. 제어부(640)는 전처리모듈(400)에서 핵종분석모듈(500)까지의 이동거리를 미리 산출하여, 이 이동거리에 상응하도록 구동모터(M)의 구동시간을 미리 설정해 놓음으로써 이송컨베이어의 정지시점을 결정한다.
그리고, 이송컨베이어(610)의 초입 상측에는 전처리된 시료를 저장하고, 저장된 시료를 적량씩 이송컨베이어(610) 상으로 자동배출하는 시료공급호퍼(700)가 설치될 수 있다.
여기서, 시료공급호퍼(700)는 도 3에서와 같이 전처리 된 시료가 저장되는 시료저장통(710)과, 시료저장통의 배출구에 모터에 의해 회전 가능하게 설치되며, 외주면에 시료를 일정량씩 수용할 수 있는 수용홈(721)이 형성되어 회전에 따라 수용홈 내의 시료를 이송컨베이어(610)로 떨어뜨려주는 시료배출로터리(720)로 구성될 수 있다.
또한, 시료저장통(710)의 내부에는 방사선에 오염된 시료가 수용되므로 그 내면의 오염을 방지하기 위하여 내오염 코팅층이 코팅되는 것이 바람직하다. 내오염 코팅층은 배출후드(430)에 적용된 조성물과 동일하게 적용될 수 있다.
본 실시예에서, 시료이송모듈(600)의 일측에는 작업자 락커모듈(800)이 마련될 수 있다. 작업자 락커모듈(800)은 작업자 입장 환복실, 작업자의 퇴장 환복실, 환복물을 수거하기 위한 의류수거실, 작업자 세면실, 방호복 보관실 등으로 세부 구성될 수 있다.
이러한 작업자 락커모듈(800)은 외향으로 확장 가능하게 마련될 수 있다. 본 실시예에서 작업자 락커모듈(800)은 도 4 및 5에서와 같이 고정락카모듈(810)과, 고정락카모듈의 내부에 수납 가능하며 고정락카모듈에 지지된 채 슬라이딩 방식으로 고정락카모듈로부터 외향 인출되는 1단 확장락카모듈(820)과, 1단 확장락카모듈의 내부에 수납 가능하며 1단 확장락카모듈에 지지된 채 1단 확장락카모듈로부터 슬라이딩 방식으로 외향 인출되는 2단 확장락카모듈(830)로 구성될 수 있다.
여기서, 1단 확장락카모듈(820)은 제1 인출구동장치(840)에 의해 자동으로 인출 및 인입되며, 2단 확장락카모듈(830)은 제2 인출구동장치(850)에 의해 자동으로 인출 및 인입될 수 있다.
제1 인출구동장치(840)는 고정락카모듈(810)의 바닥에 설치되며 구동모터(M)에 의해 정·역회전되는 스크류 샤프트(841)와, 1단 확장락카모듈(820)의 바닥면에 마련된 채, 스크류 샤프트와 합치되어 스크류 샤프트의 회전에 따라 직선운동되는 스크류 블록(842)으로 구성될 수 있다.
제2 인출구동장치(850)는 1단 확장락카모듈(820)의 바닥에 설치되며 구동모터(M)에 의해 정역회전되는 스크류 샤프트(851)와, 2단 확장락카모듈(830)의 바닥면에 마련된 채 스크류 샤프트(851)와 치합되어 스크류 샤프트의 회전에 따라 직선운동되는 스크류 블록(852)으로 구성될 수 있다.
1단 및 2단 확장락카모듈(820,830)은 계속적으로 인출될 경우 탈거될 것이므로 적정거리 인출되면 강제 정지시키는 기구적인 스토퍼나 전자적인 스토퍼가 설치될 필요가 있다. 이러한 스토퍼는 일반적인 기술이 적용되므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 시료이송모듈(600)의 작업자 락카모듈(800)측에는 도 1에서와 같이 방사선 차폐벽(650)이 설치될 수 있다. 이 방사선 차폐벽(650)은 시료이송모듈(600)에 의해 이송되는 시료가 방사능에 오염된 상태임을 감안하여 설치되는 것으로서, 시료이송모듈(600)의 정상작동여부를 육안으로 확인할 수 있도록 확인창(651)이 마련되면 더욱 바람직하다.
핵종분석모듈(500)은 전처리 된 시료를 핵종분석하기 위한 것으로, 작업자 락커모듈(800)과 격벽(w)을 사이에 두고 길이방향으로 이웃하게 위치하되, 격벽에는 작업자 락커모듈로의 출입이 가능하도록 출입문(d)이 마련된 핵종분석공간부(510)와, 핵종분석공간부의 내부 일측과 타측에 마련되어 시료이송모듈(600)을 통해 이송되어온 시료의 핵종을 분석하기 위한 핵종분석장비(520)와, 일측과 타측에 마련된 핵종분석장비 사이에 마련되는 작업자 통로(530)로 구성될 수 있다.
핵종분석모듈(500)이 완료되면 방사성 물질과 비방사성 물질이 가려지게 되므로 이를 분리하여 후처리하게 된다.
이상에서 개시한 바와 같이, 본 발명에 따른 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템은 현장에 설치하여 시료를 채취하고 핵종분석에 이르기까지의 일련의 과정을 원스톱으로 진행할 수 있어서 방서성 폐기물의 처리시간을 현저히 줄일 수 있게 된다.
상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음을 명시한다.
100 : 방사성 폐기물 핵종분석용 이동식 모듈시스템
200 : 하우징 300 : 시료관리모듈
310 : 시료관리공간부 320 : 시료보관부
330 : 시료분류부 400 : 전처리모듈
410 : 전처리공간부 420 : 전처리 장비
430 : 배출후드 500 : 핵종분석모듈
510 : 핵종분석공간부 520 : 핵종분석장비
600 : 시료이송모듈 610 : 이송컨베이어
620 : 이송컨베이어 지지대 630 : 무게감지센서
640 : 제어부 700 : 시료공급호퍼
710 : 시료저장통 720 : 시료배출로터리
800 : 작업자 락카모듈 810 : 고정락카모듈
820 : 1단 확장락카모듈 830 : 2단 확장락카모듈
840 : 제1 인출구동장치 850 : 제2 인출구동장치

Claims (8)

  1. 트레일러에 탑재되어 이동 가능한 하우징의 내부에, 시료를 분류 및 보관하기 위한 시료관리모듈, 시료관리실에서 제공된 시료를 핵종분석이 가능하도록 전처리 하는 전처리모듈, 전처리 된 시료를 핵종분석하기 위한 핵종분석모듈, 시료를 전처리모듈에서 핵종분석모듈로 자동으로 이송시켜주는 시료이송모듈이 구비됨을 포함하며,
    시료이송모듈은 제어부의 제어명령에 의해 시료가 얹어 졌을 때에 한하여 작동이 시작되고, 시료가 핵종분석모듈에 도착하면 자동으로 정지되는 것을 더 포함하고,
    시료이송모듈의 일측에는 작업자 락커모듈이 외향으로 확장 가능하게 마련되되, 작업자 락카모듈은 고정락카모듈, 고정락카모듈의 내부에 수납 가능하며 고정락카모듈에 지지된 채 슬라이딩 방식으로 고정락카모듈로부터 외향 인출되는 1단 확장락카모듈, 1단 확장락카모듈의 내부에 수납 가능하며 1단 확장락카모듈에 지지된 채 1단 확장락카모듈로부터 슬라이딩 방식으로 외향 인출되는 2단 확장락카모듈로 구성된 것을 더 포함하는 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    작업자 락카모듈은,
    작업자의 입장 환복실, 작업자의 퇴장 환복실, 환복물을 수거하기 위한 의류수거실, 작업자 세면실, 방호복 보관실로 구성된 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    시료관리모듈은,
    하우징의 일측에 마련되는 시료관리공간부;
    시료관리공간부의 내부 일측에 마련되어 방사성 폐기물의 시료를 보관하는 시료보관부;
    시료보관부의 맞은편에 마련되어 시료를 분류하는 시료분류부;
    시료보관부와 시료분류부 사이에 마련되는 작업자 통로; 그리고
    작업자 통로의 일측 끝에 마련되는 시료관리공간부의 출입통로인 전용출입구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    전처리모듈은,
    시료관리모듈과 차단벽을 사이에 두고 길이방향으로 이웃하게 위치하는 전처리공간부;
    전처리공간부의 내부 일측에 마련되어 시료관리모듈에서 제공되어온 시료를 전처리 작업하는 전처리 장비;
    전처리 장비의 맞은편에 마련되어 전처리 과정에서 발생되는 오염물질 및 공기를 외부로 배출시키기 위한 배출후드; 그리고
    전처리 장비와 배출후드 사이에 마련되는 작업자 통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    핵종분석모듈은,
    작업자 락커모듈과 격벽을 사이에 두고 길이방향으로 이웃하게 위치하되, 상기 격벽에는 작업자 락커모듈로의 출입이 가능하도록 출입도어가 마련된 핵종분석공간부:
    핵종분석공간부의 내부 일측과 타측에 마련되어 시료이송모듈을 통해 이송되어온 시료의 핵종을 분석하기 위한 핵종분석장비; 그리고
    일측과 타측에 마련된 핵종분석장비 사이에 마련되는 작업자 통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    1단 확장락카모듈은 고정락카모듈의 바닥에 설치되며 구동모터에 의해 정·역회전되는 스크류 샤프트와, 1단 확장락카모듈의 바닥면에 마련된 채 스크류 샤프트와 합치되어 스크류 샤프트의 회전에 따라 직선운동되는 스크류 블록으로 이루어진 제1 인출구동장치에 의해 인출 및 인입되며,
    2단 확장락카모듈은 1단 확장락카모듈의 바닥에 설치되며 구동모터에 의해 정·역회전되는 스크류 샤프트와, 2단 확장락카모듈의 바닥면에 마련된 채 스크류 샤프트와 합치되어 스크류 샤프트의 회전에 따라 직선운동되는 스크류 블록으로 이루어진 제2 인출구동장치에 의해 인출 및 인입되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    시료이송모듈은
    전처리모듈에서 핵종분석모듈을 향해 구동되면서 시료를 이송시켜주는 이송컨베이어;
    이송컨베이어의 하부에 배치되며, 양측에는 이송컨베이어의 구동풀리 및 종동풀리가 회전 가능하게 지지되는 풀리 지지부를 갖는 이송컨베이어 지지대;
    이송컨베이어의 전처리모듈 측에 시료가 얹어짐에 따른 무게를 감지하는 무게감지센서; 그리고
    무게감지센서에서 송출되는 신호에 따라 이송컨베이어를 동작시키며, 시료가 핵종분석모듈 측으로 이송이 완료된 시점에서는 이송컨베이어를 정지시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    이송컨베이어의 초입 상측에는 시료공급호퍼가 마련됨을 더 포함하되,
    시료공급호퍼는 시료를 저장하는 저장공간을 가지며, 내면에 내오염 코팅층이 코팅된 시료저장통; 그리고
    시료저장통의 배출구에 마련되어 시료를 적량씩 이송컨베이어 상으로 배출하여 주는 시료배출로터리;로 구성된 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물의 핵종분석용 이동식 모듈시스템.
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