KR102031039B1 - 방사능 오염물 레이저 제염장치 - Google Patents

방사능 오염물 레이저 제염장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방사능 오염물 레이저 제염장치에 관한 것으로서, 표면이 방사능에 의해 오염된 처리대상물이 회전가능하게 지지되는 프레임과, 상기 프레임에 설치되어 상기 처리대상물을 길이방향 중심선을 중심으로 회전시키는 배관 회전부와, 상기 처리대상물에 고착된 방사능 오염층이 열팽창에 의해 상기 처리대상물으로부터 분리될 수 있게 상기 방사능 오염층이 가열될 수 있도록 상기 처리대상물 외주면에 레이저를 조사하는 광조사부를 구비한다.
본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치는 배관 회전부에 의해 처리대상물을 회전시키면서 레이저를 조사하므로 배관의 방사능 오염층을 균일하게 가열할 수 있어 제염처리 효율이 향상되고, 제염시간이 단축되는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 방사능 오염물 레이저 제염장치는 레이저를 이용하여 처리대상물의 표면에 형성된 방사능 오염층을 제거하므로 종래의 화학물질을 사용하는 습식 제염 작업에 비해 2차 오염 물질 발생을 획기적으로 저감할 수 있다.
그리고, 본 발명의 방사능 오염물 레이저 제염장치는 작업자가 원거리에서 단말기를 이용하여 각 장치의 제어신호를 전송하여 제어할 수 있으므로 작업자의 방사선 피복을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

Description

방사능 오염물 레이저 제염장치{Radioactive contaminated pipe Laser decontamination equipment}
본 발명은 방사능 오염물 레이저 제염장치에 관한 것으로서, 방사능에 의해 내외부가 오염된 배관에 레이저를 조사하여 방사능 오염층을 제거할 수 있는 방사능 오염물 레이저 제염장치에 관한 것이다.
현재 제염 기술로서 다양한 종류의 물리화학적 방법이 널리 통용되고 있다. 레이저를 이용하여 원자력 관련 시설을 제염하는 기술은 다른 제염 기술에 비해 몇 가지 장점들을 가지고 있다.
방사능 제염시 레이저를 원격으로 조사함으로서, 작업자의 방사선 피폭을 최소로 감소시켜 주며 연마제염 혹은 화학제염과 같이 궁극적으로 처분해야할 다량의 방사성 2차 폐기물이 발생하지 않는다.
화학제염 등 타 제염기술 대비 상대적으로 제염장치가 간단하고, 마찰력이 발생하지 않으므로 적용하는데 있어서 공학적으로 복잡한 사항을 경감시키고 소음이 발생하지 않는다.
그리고, 방사능 오염은 대부분의 경우 금속 등의 표면에 산화막 혹은 입자형태로 존재하는데 레이저 제염기술은 금속표면 등의 산화막 및 입자를 쉽게 제거할 수 있어 궁극적으로 방사성 폐기물의 양을 크게 감소시킬 수 있다.
특히, 레이저 제염기술은 타 제염기술과 비교시 제염효율이 매우 높고 제염시 소요시간도 획기적으로 단축할 수 있다.
그러나, 종래의 레이저 제염 방식은 오염된 제염대상물에 단순히 레이저를 조사하므로 배관과 같은 중량물에는 적용하기 어려우며, 제염시간이 비교적 많이 소요되고, 이로인해 제염효율이 낮다. 또한, 작업자가 방사능 오염물에 접근하여 직접 레이저를 조사해야 하므로 작업자가 방사선 피폭에 대한 위험이 있다.
등록특허공보 제10-1185501호: 레이저 제염 시 제염성능을 향상시키는 방법
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 방사능에 오염된 배관 등 제염대상물을 기계적으로 회전시키면서 레이저를 원격으로 조사할 수 있는 방사능 오염물 레이저 제염장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치는 표면이 방사능에 의해 오염된 처리대상물이 회전가능하게 지지되는 프레임과, 상기 프레임에 설치되어 상기 처리대상물을 길이방향 중심선을 중심으로 회전시키는 배관 회전부와, 상기 처리대상물에 고착된 방사능 오염층이 열팽창에 의해 상기 처리대상물으로부터 분리될 수 있게 상기 방사능 오염층이 가열될 수 있도록 상기 처리대상물 내외주면에 레이저를 조사하는 광조사부를 구비한다.
상기 처리대상물은 소정길이 연장되며, 내부에 내부공간이 형성된 배관이 적용된다.
상기 광조사부는 상기 처리대상물 외주면에 레이저를 조사하는 제1레이저 조사기와, 상기 프레임에 설치되어 상기 레이저 조사기를 상기 처리대상물의 길이방향을 따라 왕복이동시키는 레이저 이동부를 구비한다.
상기 레이저 이동부는 상기 처리대상물에 인접된 위치의 상기 프레임에, 상기 처리대상물의 길이방향을 따라 소정길이 연장된 이동레일과, 상기 이동레일을 따라 이동가능하게 설치되며, 상기 처리대상물에 대향되는 측면에 상기 레이저 조사기가 설치된 이동블럭과, 상기 이동블럭을 상기 이동레일을 따라 이동시키는 블럭구동부를 구비한다.
상기 광조사부는 상기 처리대상물 내부에 인입되어 상기 처리대상물 내벽면에 레이저를 조사하는 내부조사유닛을 더 구비할 수도 있다.
상기 내부조사유닛은 상기 처리대상물의 개방된 단부를 통해 상기 처리대상물의 내부 공간으로 인입되어 상기 처리대상물의 길이방향을 따라 왕복이동하는 삽입부재와, 상기 삽입부재에 설치되어 상기 처리대상물의 내벽면에 레이저를 조사하는 제2레이저 조사기를 구비한다.
한편, 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치는 상기 처리대상물의 제염 상태를 파악하기 위해 상기 처리대상물의 내외주면을 촬영할 수 있도록 상기 레이저 조사기 또는 프레임에 설치되는 카메라를 더 구비할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치는 상기 처리대상물으로부터 분리된 상기 방사능 오염층을 수집하기 위해 상기 처리대상물 하측의 상기 프레임에 설치되는 수집호퍼와, 상기 수집호퍼에 연결되어 상기 수집호퍼에 수집된 상기 방사능 오염층을 정화하는 정화유닛을 더 구비한다.
또한, 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치는 관리자 단말기로부터 상기 배관 회전부 또는 광조사부의 작동에 대한 제어신호를 수신하는 통신모듈과, 상기 통신모듈을 통해 수신된 상기 제어신호에 따라 상기 배관 회전부 또는 광조사부를 제어하는 제어모듈을 더 구비한다.
그리고, 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치는 상기 처리대상물이 수용된 수용부에서 상기 프레임으로 상기 처리대상물을 운반하는 운반유닛을 더 구비할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치는 상기 광조사부에서 상기 방사능 오염층으로 레이저를 인가하는 제염작업시 발생되는 오염공기를 흡입하여 정화하는 공기정화유닛을 더 구비할 수도 있다.
상기 공기정화유닛은 상기 광조사부 또는 상기 광조사부에 인접된 위치의 프레임에 설치되며, 일측에 공기를 흡입하는 흡입구가 형성된 흡입노즐과, 상기 흡입관에 의해 상기 흡입노즐에 연결되어 상기 흡입노즐에서 흡입된 공기를 정화하는 공기정화부재와, 상기 흡입관에 설치되어 상기 흡입노즐을 통해 제염작업시 발생되는 오염공기를 흡입하여 상기 공기정화부재로 공급하는 흡입펌프를 구비한다.
본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치는 배관 회전부에 의해 처리대상물을 회전시키면서 처리대상물의 내외부면에 레이저를 원격조사하므로 배관의 내외부의 방사능 오염층을 균일하게 제염할 수 있고, 배관 회전속도 및 레이저조사기 이동속도를 조절함으로서, 제염시간을 단축함은 물론 제염효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 방사능 오염물 레이저 제염장치는 레이저를 이용하여 처리대상물의 표면에 형성된 방사능 오염층을 제거하므로 종래의 화학물질을 사용하는 습식 제염 작업에 비해 2차 오염 물질 발생을 획기적으로 저감할 수 있다.
그리고, 본 발명의 방사능 오염물 레이저 제염장치는 작업자가 원거리에서 단말기를 이용하여 각 장치의 제어신호를 전송하여 제어할 수 있으므로 작업자의 방사선 피폭을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1의 방사능 오염물 레이저 제염장치에 대한 측면도이고,
도 3은 도 1의 방사능 오염물 레이저 제염장치에 대한 평면도이고,
도 4는 도 1의 방사능 오염물 레이저 제염장치의 내부조사유닛에 대한 사시도이고,
도 5는 도 1의 방사능 오염물 레이저 제염장치에 대한 블럭도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치(100)가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 방사능 오염물 레이저 제염장치(100)는 내외부가 방사능에 의해 오염된 처리대상물이 회전가능하게 지지되는 프레임(110)와, 상기 프레임(110)에 설치되어 상기 처리대상물을 길이방향 중심선을 중심으로 회전시키는 배관 회전부(120)와, 상기 처리대상물에 고착된 방사능 오염층이 열팽창에 의해 상기 처리대상물으로부터 분리될 수 있게 상기 방사능 오염층이 가열될 수 있도록 상기 처리대상물 내외주면에 레이저를 조사하는 광조사부(130)와, 상기 배관 회전부(120) 및 광조사부(130)를 제어하는 제어모듈(140)을 구비한다. 여기서, 처리대상물(11)은 전후방향 연장되며, 내부에 내부공간이 형성되고, 양단부가 개방된 원통형의 배관이 적용된다.
프레임(110)은 배관 회전부(120) 및 광조사부(130)가 설치될 수 있도록 전후방향, 상하방향 및 전후방향으로 연장된 다수의 지지로드가 상호 결합되어 육면체 구조물을 형성하고, 상부에 처리대상물을 지지하는 지지유닛(111)이 마련되어 있다.
지지유닛(111)은 프레임(110)의 상부 전후단부에 각각 회전가능하게 설치된 다수의 지지롤러(112)를 구비한다. 상기 지지롤러(112)들은 외주면이 처리대상물의 하측 외주면에 접하도록 프레임(110)에 회전가능하게 설치된다. 여기서, 지지롤러(112)들은 전후방향으로 연장된 가상의 중심선을 중심으로 회전되도록 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 프레임(110)은 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 처리대상물을 회전가능하기 지지할 수 있는 지지수단이면 무엇이든 적용 가능하다.
배관 회전부(120)는 지지롤러(112)들 사이의 프레임(110) 상부에, 처리대상물에 외주면이 접하도록 회전가능하게 설치된 접촉롤러(121)와, 상기 프레임(110)에 설치된 구동모터(122)와, 구동모터(122)의 회전축에 설치된 구동풀리(123)와, 상기 접촉롤러(121)의 회전축에 설치된 피동풀리(124)와, 구동모터(122)의 회전력을 접촉롤러(121)에 전달히기 위해 구동풀리(123) 및 피동풀리(124)에 연결되는 연결벨트(125)를 구비한다.
한편, 배관 회전부(120)는 이에 한정하는 것이 아니라 지지유닛(111)에 지지된 처리대상물을 회전시킬 수 있는 회전수단이면 무엇이든 적용가능하다.
광조사부(130)는 상기 처리대상물 외주면에 레이저를 조사하는 제1레이저 조사기(131)와, 상기 제1레이저 조사기(131)를 상기 처리대상물의 길이방향을 따라 왕복이동시키는 레이저 이동부(132)와, 상기 처리대상물(11) 내부에 인입되어 상기 처리대상물(11) 내벽면에 레이저를 조사하는 내부조사유닛(220)을 구비한다.
상기 제1레이저 조사기(131)는 프레임(110)에 회전가능하게 지지된 처리대상물의 외주면에 레이저를 조사하는 것으로서, 처리대상물의 외주면에 형성된 방사능 오염층을 가열하기 위한 소정의 파장을 갖는 레이저를 발생시킨다. 일예로, 제1레이저 조사기(131)는 1064nm의 파장을 갖는 레이저를 처리대상물의 외주면에 조사할 수 있다.
레이저 이동부(132)는 상기 처리대상물에 인접된 위치의 상기 프레임(110)에, 상기 처리대상물의 길이방향을 따라 소정길이 연장된 이동레일(133)과, 상기 이동레일(133)을 따라 이동가능하게 설치되며, 상기 처리대상물에 대향되는 측면에 상기 제1레이저 조사기(131)가 설치된 이동블럭(134)과, 상기 이동블럭(134)을 상기 이동레일(133)을 따라 이동시키는 블럭구동부(135)를 구비한다.
이동레일(133)은 전후방향으로 소정길이 연장되며, 전후단이 각각 지지 브라켓(136)에 의해 프레임(110)의 상면에 설치된다. 이동레일(133)은 지지유닛(111)에 대해 우측으로 이격된 위치의 프레임(110)에 설치되며, 상면에, 길이방향을 따라 다수의 기어이가 형성되어 있다.
이동블럭(134)은 이동레일(133)에 설치되는 것으로서, 이동레일(133)이 통과될 수 있도록 하부에 통과로가 형성되어 있다. 여기서, 지지유닛(111)에 지지된 처리대상물에 대향되는 이동블럭(134)의 측면에는 상기 제1레이저 조사기(131)가 설치되어 있다.
블럭구동부(135)는 이동레일(133)의 기어이들에 치합될 수 있도록 상기 통과로 내에 회전가능하게 설치되는 구동기어(미도시)와, 상기 구동기어에 설치되어 상기 구동기어를 회전시키는 회전모터(137)를 구비한다.
상기 내부조사유닛(220)은 상기 처리대상물(11)의 개방된 단부를 통해 상기 처리대상물(11)의 내부 공간으로 인입되어 상기 처리대상물(11)의 길이방향을 따라 왕복이동하는 삽입부재와, 상기 삽입부재에 설치되어 상기 처리대상물(11)의 내벽면에 레이저를 조사하는 제2레이저 조사기(222)를 구비한다.
상기 삽입부재는 처리대상물의 후단부를 통해 처리대상물의 내부로 인입될 수 있도록 프레임의 후방에 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된 삽입로드(221)와, 상기 삽입로드(221)를 전후방향으로 왕복이동시키는 로드이동부(미도시)를 구비한다.
상기 삽입로드는 전후방향으로 연장되되, 처리대상물의 길이에 대응되는 길이로 연장된다. 삽입로드는 로드이동부에 의해 전후방향으로 이동가능하게 프레임에 지지된다.
로드이동부는 도면에 도시되진 않았지만, 지지유닛(111)에 인접된 위치의 프레임(110)에 후단부에, 전후방향으로 연장된 보조레일과, 상기 보조레일을 따라 이동가능하게 설치되는 보조블럭과, 상기 보조블럭을 보조레일의 연장방향을 따라 왕복이동시키는 보조구동부를 구비한다.
보조레일은 전후방향으로 소정길이 연장되며, 상면에, 전후방향을 따라 다수의 기어이가 형성되어 있다. 상기 보조블럭은 보조레일에 설치되는 것으로서, 보조레일이 통과될 수 있도록 관통로가 형성되어 있으며, 전단부에 상기 삽입로드(221)가 설치되어 있다. 보조구동부는 보조레일의 기어이들에 치합될 수 있도록 보조블럭에 회전가능하게 설치된 보조기어와, 상기 보조기어에 설치되어 상기 보조기어를 회전시키는 보조모터를 구비한다. 한편, 로드이동부는 이에 한정하는 것이 아니라 삽입로드를 처리대상물(11) 내부로 삽입하여 전후방향으로 왕복이동시킬 수 있는 이동수단이면 무엇이든 적용 가능하다.
제2레이저 조사기(222)는 삽입로드(221)의 전단부에 설치되어 삽입로드(221)가 처리대상물(11) 내부로 인입시 처리대상물(11) 내벽면에 레이저를 조사한다. 여기서, 제2레이저 조사기(22)는 처리대상물(11)의 내주면에 형성된 방사능 오염층을 가열하기 위한 소정의 파장을 갖는 레이저를 발생시키는데, 일예로, 1064nm의 파장을 갖는 레이저를 처리대상물에 조사할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치(100)는 상기 처리대상물의 제염 상태를 파악하기 위해 상기 처리대상물의 외주면을 촬영할 수 있도록 상기 제1레이저 조사기(131)에 설치되는 카메라(150)를 더 구비한다. 상기 카메라(150)는 제1레이저 조사기(131)와 함께 처리대상물의 길이방향을 따라 왕복이동하며, 처리대상물의 외주면을 촬영한다. 한편, 도시된 예에서는 카메라(150)는 제1레이저 조사기(131)에 설치된 구조가 도시되어 있으나, 이에 한정하는 것이 아니라 처리대상물이 촬영될 수 있게 프레임(110)에 설치될 수도 있다.
한편, 상기 카메라(150)는 도면에 도시되진 않았지만, 제2레이저 조사기(222)에 설치되어 처리대상물(11)의 내주면을 촬영할 수도 있다.
또한, 도면에 도시되진 않았지만, 방사능 오염물 레이저 제염장치(100)는 광조사부(130)에서 방사능 오염층에 레이저를 조사시 처리대상물의 온도가 상승하는 것을 방지하기 위해 상기 처리대상물을 방열하는 방열부를 더 구비할 수도 있다.
상기 방열부는 도면에 도시되진 않았지만, 상기 처리대상물의 개방된 양단부를 통해 상기 처리대상물 내부에 인입되어 처리대상물 내부로 외기를 분사하는 분사노즐과, 연결관에 의해 분사노즐에 연결되며, 상기 분사노즐에서 외기가 분사되도록 외기를 공급하는 송풍부재를 구비한다. 여기서, 송풍부재는 외기를 고압으로 압축하여 분사노즐에 공급할 수 있는 컴프레셔가 적용될 수도 있다. 상술된 방열부에 의해 처리대상물은 저온 상태로 유지될 수 있으므로 보다 용이하게 가열된 방사능 오염층이 배관으로부터 분리될 수 있다.
제어모듈(140)은 도면에 도시되진 않았지만, 작업자가 작동신호를 입력할 수 있는 입력모듈을 구비한다. 작업자가 입력모듈을 통해 작동신호를 입력하면, 제어모듈(140)은 프레임(110)에 지지된 처리대상물이 회전하도록 배관 회전부(120)를 작동시키고, 삽입로드(221)가 처리대상물(11) 내부로 인입되도록 내부조사유닛(220)의 로드이동부를 작동시킨다. 다음, 제어모듈(140)은 제1레이저 조사기(131) 및 제2레이저 조사기(222)를 작동시킨다. 이때, 제어모듈(140)은 제1 및 제2레이저 조사기(131,222)가 전후방향으로 왕복이동되도록 레이저 이동부(132) 및 내부조사유닛(220)의 로드이동부를 제어한다. 한편, 작업자는 제어모듈(140)을 통해 처리대상물의 회전속도 및 레이저 조사기의 이동속도를 설정할 수 있고, 제어모듈(140)은 설정된 값에 따라 처리대상물의 회전속도 및 레이저 조사기의 이동속도가 조절될 수 있도록 배관 회전부(120) 및 광조사부(130)를 작동시킨다.
광조사부(130)에서 조사되는 레이저에 의해 처리대상물 외주면 또는 내주면에 형성된 방사능 오염층은 가열되는데, 이때, 처리대상물은 저온 상태가 유지되어 열팽창에 의해 방사능 오염층은 처리대상물으로부터 분리된다.
상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치(100)는 배관 회전부(120)에 의해 처리대상물을 회전시키면서 레이저를 조사하므로 배관의 방사능 오염층을 균일하게 가열할 수 있어 제염처리 효율이 향상되는 장점이 있다.
한편, 제어모듈(140)은 카메라(150)로부터 촬영된 영상을 제공받아 관리자의 단말기로 전송할 수 있도록 통신모듈(141)을 더 구비한다. 통신모듈(141)은 무선 통신망을 통해 해당 영상을 관리자의 단말기로 전송한다. 한편, 제어모듈(140)은 카메라(150)로부터 제공받은 영상을 출력할 수 있도록 디스플레이부(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
또한, 통신모듈(141)은 관리자 단말기로부터 상기 배관 회전부(120) 또는 광조사부(130)의 작동에 대한 제어신호를 수신하여 제어모듈(140)에 제공한다. 여기서, 제어모듈(140)은 상기 통신모듈(141)을 통해 수신된 상기 제어신호에 따라 상기 배관 회전부(120) 또는 광조사부(130)를 제어할 수도 있다. 작업자는 원거리에서 배관 회전부(120) 또는 광조사부(130)를 작동시킬 수 있으므로 작업자의 방사능 피폭을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치(100)는 상기 처리대상물이 수용된 수용부(미도시)에서 상기 프레임(110)으로 상기 처리대상물을 운반하는 운반유닛(170)을 더 구비할 수도 있다. 상기 운반유닛(170)은 도면에 도시되진 않았지만, 처리대상물을 프레임(110)으로 운반하거나 제염 작업이 완료된 처리대상물을 프레임(110)으로부터 다른 작업 공정부로 운반할 수 있도록 종래에 일반적으로 사용되는 크레인이 적용될 수 있다.
상기 운반유닛(170)은 제어모듈(140)에 의해 작동되며, 제어모듈(140)은 프레임(110)에 세팅된 처리대상물의 제염 작업이 완료되면, 운반유닛(170)을 작동시켜 프레임(110)에 세팅된 처리대상물을 다른 작업 공정부로 이동시키고, 수용부에 수용된 새로운 처리대상물을 프레임(110)의 지지유닛(111)으로 운반한다.
또한, 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치(100)는 처리대상물으로부터 분리된 방사능 오염층을 수집하여 처리하는 처리부(160)를 더 구비한다.
상기 처리부(160)는 상기 처리대상물으로부터 분리된 상기 방사능 오염층을 수집하기 위해 상기 처리대상물 하측의 상기 프레임(110)에 설치되는 수집호퍼(161)와, 상기 수집호퍼(161)에 연결되어 상기 수집호퍼(161)에 수집된 상기 방사능 오염층을 정화하는 정화유닛(미도시)을 구비한다.
상기 수집호퍼(161)는 처리대상물의 하측 프레임(110)에 설치되며, 내부에 방사능 오염층이 수용될 수 있도록 수용공간이 마련되며, 수용공간으로 방사능 오염층이 유입될 수 있도록 상부가 개방되게 형성된다.
정화유닛은 수집호퍼(161)의 하부에 연결되어 수집호퍼(161)로부터 수집된 방사능 오염층을 제공받는다. 정화유닛은 제공받은 방사능 오염층을 정화처리하는 것으로서, 종래에 일반적으로 사용되는 방사능 처리 수단이 적용되므로 상세한 설명은 생략한다.
한편, 처리부(160)는 도면에 도시되진 않았지만, 처리대상물의 외주면에 부착된 방사능 오염층을 스크래핑하기 위해 수집호퍼(161)의 상단부에 설치된 스크레퍼와, 지지롤러(112)에 설치되어 처리대상물에 진동을 인가하는 바이브레이터를 더 구비할 수도 있다. 상기 스크레퍼는 처리대상물의 길이방향에 대응되게 전후방향으로 연장되며, 상단부가 처리대상물의 외주면에 접하도록 소정의 상하폭을 갖도록 형성된다. 또한, 바이브레이터는 지지롤러(112)에 설치되며 처리대상물에 진동을 인가한다. 배관 회전부(120)에 의해 회전하는 처리대상물의 외주면에 스크레퍼가 접촉하고 있으므로 레이저에 의해 가열된 방사능 오염층을 스크레핑하고, 바이브레이터는 처리대상물에 진동을 인가하므로 방사능 오염층이 보다 용이하게 처리대상물으로부터 분리될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 방사능 오염물 레이저 제염장치(100)는 광조사부(130)에 설치되며, 상기 광조사부(130)에서 상기 방사능 오염층으로 레이저를 인가하는 제염작업시 발생되는 오염공기를 흡입하여 정화하는 공기정화유닛(210)을 더 구비한다.
상기 공기정화유닛(210)은 상기 광조사부에 설치되며, 일측에 공기를 흡입하는 흡입구가 형성된 흡입노즐(211)과, 상기 흡입관(213)에 의해 상기 흡입노즐(211)에 연결되어 상기 흡입노즐에서 흡입된 공기를 정화하는 공기정화부재(212)와, 상기 흡입관(213)에 설치되어 상기 흡입노즐을 통해 제염작업시 발생되는 오염공기를 흡입하여 상기 공기정화부재로 공급하는 흡입펌프(214)를 구비한다.
흡입노즐(211)은 제1레이저 조사기(131)에 인접된 위치의 이동블럭(134)에 설치되며, 흡입구가 프레임(110)에 세팅된 처리대상물(11)에 대향되게 설치된다. 이때, 흡입노즐(211)은 이에 한정하는 것이 아니라 흡입구가 처리대상물(11)에 대향되도록 광조사부(130)에 인접된 프레임(110)에 설치될 수도 있다.
공기정화부재(212)는 내부에 오염공기가 유입될 수 있도록 유입로가 형성되며, 유입로에는 오염공기를 다단으로 필터링하여 오염공기 내에 포함된 오염물질을 제거하는 다수의 필터가 마련되어 있다. 상기 공기정화부재(212)는 이에 한정하는 것이 아니라 오염공기를 정화할 수 있는 공기 정화 수단이면 무엇이든 적용가능하다.
흡입펌프(214)는 흡입관(213)에 설치되어 흡입노즐(211)에 흡입력을 제공한다. 흡입노즐(211)을 통해 흡입된 오염공기는 공기정화부재(212)로 공급되고, 공기정화부재(212)에서 정화되어 외부로 배출된다.
상술된 바와 같이 구성된 공기정화유닛(210)에 의해 제염작업시 처리대상물(11) 주위에 발생되는 오염공기를 흡입하여 정화시키므로 오염공기에 작업자가 노출되는 것을 방지한다.
제시된 실시 예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
100: 방사능 오염물 레이저 제염장치
110: 프레임
111: 지지유닛
112: 지지롤러
120: 배관 회전부
121: 접촉롤러
122: 구동모터
123: 구동풀리
124: 피동풀리
125: 연결벨트
130: 광조사부
131: 레이저 조사기
132: 레이저 이동부
135: 블럭구동부
137: 회전모터
140: 제어모듈
141: 통신모듈
150: 카메라
160: 처리부
161: 수집호퍼
170: 운반유닛

Claims (12)

  1. 표면이 방사능에 의해 오염된 처리대상물이 회전가능하게 지지되는 프레임;
    상기 프레임에 설치되어 상기 처리대상물을 길이방향 중심선을 중심으로 회전시키는 배관 회전부; 및
    상기 처리대상물에 고착된 방사능 오염층이 열팽창에 의해 상기 처리대상물으로부터 분리될 수 있게 상기 방사능 오염층이 가열될 수 있도록 상기 처리대상물의 외주면 또는 내주면에 레이저를 조사하는 광조사부;를 구비하고,
    상기 광조사부는 상기 처리대상물 내부에 인입되어 상기 처리대상물 내벽면에 레이저를 조사하는 내부조사유닛;을 더 구비하는,
    방사능 오염물 레이저 제염장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리대상물은 소정길이 연장되며, 내부에 내부공간이 형성된 배관인,
    방사능 오염물 레이저 제염장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광조사부는
    상기 처리대상물 외주면에 레이저를 조사하는 제1레이저 조사기; 및
    상기 프레임에 설치되어 상기 제1레이저 조사기를 상기 처리대상물의 길이방향을 따라 왕복이동시키는 레이저 이동부;를 구비하는,
    방사능 오염물 레이저 제염장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 레이저 이동부는
    상기 처리대상물에 인접된 위치의 상기 프레임에, 상기 처리대상물의 길이방향을 따라 소정길이 연장된 이동레일;
    상기 이동레일을 따라 이동가능하게 설치되며, 상기 처리대상물에 대향되는 측면에 상기 제1레이저 조사기가 설치된 이동블럭; 및
    상기 이동블럭을 상기 이동레일을 따라 이동시키는 블럭구동부;를 구비하는,
    방사능 오염물 레이저 제염장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내부조사유닛은
    상기 처리대상물의 개방된 단부를 통해 상기 처리대상물의 내부 공간으로 인입되어 상기 처리대상물의 길이방향을 따라 왕복이동하는 삽입부재; 및
    상기 삽입부재에 설치되어 상기 처리대상물의 내벽면에 레이저를 조사하는 제2레이저 조사기;를 구비하는,
    방사능 오염물 레이저 제염장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 처리대상물의 제염 상태를 파악하기 위해 상기 처리대상물의 내주면 또는 외주면을 촬영할 수 있도록 상기 광조사부 또는 프레임에 설치되는 카메라;를 더 구비하는,
    방사능 오염물 레이저 제염장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 처리대상물으로부터 분리된 상기 방사능 오염층을 수집하기 위해 상기 처리대상물 하측의 상기 프레임에 설치되는 수집호퍼; 및
    상기 수집호퍼에 연결되어 상기 수집호퍼에 수집된 상기 방사능 오염층을 정화하는 정화유닛;을 더 구비하는,
    방사능 오염물 레이저 제염장치.
  9. 표면이 방사능에 의해 오염된 처리대상물이 회전가능하게 지지되는 프레임;
    상기 프레임에 설치되어 상기 처리대상물을 길이방향 중심선을 중심으로 회전시키는 배관 회전부; 및
    상기 처리대상물에 고착된 방사능 오염층이 열팽창에 의해 상기 처리대상물으로부터 분리될 수 있게 상기 방사능 오염층이 가열될 수 있도록 상기 처리대상물의 외주면 또는 내주면에 레이저를 조사하는 광조사부;
    관리자 단말기로부터 상기 배관 회전부 또는 광조사부의 작동에 대한 제어신호를 수신하는 통신모듈; 및
    상기 통신모듈을 통해 수신된 상기 제어신호에 따라 상기 배관 회전부 또는 광조사부를 제어하는 제어모듈;을 구비하는,
    방사능 오염물 레이저 제염장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 처리대상물이 수용된 수용부에서 상기 프레임으로 상기 처리대상물을 운반하는 운반유닛;을 더 구비하는,
    방사능 오염물 레이저 제염장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광조사부 또는 상기 광조사부에 인접된 위치의 프레임에 설치되며, 상기 광조사부에서 상기 방사능 오염층으로 레이저를 인가하는 제염작업시 발생되는 오염공기를 흡입하여 정화하는 공기정화유닛;을 더 구비하는,
    방사능 오염물 레이저 제염장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 공기정화유닛은
    상기 광조사부 또는 상기 광조사부에 인접된 위치의 프레임에 설치되며, 일측에 공기를 흡입하는 흡입구가 형성된 흡입노즐;
    흡입관에 의해 상기 흡입노즐에 연결되어 상기 흡입노즐에서 흡입된 공기를 정화하는 공기정화부재; 및
    상기 흡입관에 설치되어 상기 흡입노즐을 통해 제염작업시 발생되는 오염공기를 흡입하여 상기 공기정화부재로 공급하는 흡입펌프;를 구비하는,
    방사능 오염물 레이저 제염장치.





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