KR102046524B1 - 방사성 폐기물 분류 장치 및 이를 이용한 방사성 폐기물 분류 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사성 폐기물 분류 장치 및 이를 이용한 방사성 폐기물 분류 방법에 관한 것으로, 농도가 낮은 콘크리트 폐기물이나 토양 폐기물과 같은 방사성 폐기물을 자체 처분하기 위해 이러한 폐기물을 분류해서 표면 오염도와 방사선량률을 측정하고, 시료를 채취하는 방사성 폐기물 분류 장치 및 이를 이용한 방사성 폐기물 분류 방법에 관한 것이다. 이를 위해 방사성 폐기물을 준비하는 전처리부와, 상기 전처리부에서 준비된 방사성 폐기물을 운반하는 이송부 및 상기 이송부를 통해 운반된 방사성 폐기물을 분류하는 분류부를 포함하는 방사성 폐기물 분류 장치를 제공한다.

Description

방사성 폐기물 분류 장치 및 이를 이용한 방사성 폐기물 분류 방법{Radioactive waste classifying device and classifying method using it}

본 발명은 방사성 폐기물 분류 장치 및 이를 이용한 방사성 폐기물 분류 방법에 관한 것으로, 농도가 낮은 콘크리트 폐기물이나 토양 폐기물과 같은 방사성 폐기물을 자체 처분하기 위해 이러한 폐기물을 분류해서 표면 오염도와 방사선량률을 측정하고, 시료를 채취하는 방사성 폐기물 분류 장치 및 이를 이용한 방사성 폐기물 분류 방법에 관한 것이다.

일반적으로 방사성 폐기물은 핵에너지를 사용하는 과정에서 발생되는 방사능 오염물질로서, 주로 원자력 발전 설비나 방사성 물질을 취급하는 작업장 또는 실험실에서 발생되고 있다.

방사능 폐기물로서 가장 대표적인 것은 원자력 발전 관련 시설, 저장 시설 또는 처분 시설과 같이 장기간 방사성 물질이 취급되는 시설에서 발생하는 콘크리트 폐기물이나 토양 폐기물이 이에 해당된다.

이 밖에도 핵분열 생성물과 오염된 냉각수 및 냉각 가스 등이나, 방사성 물질을 취급하면서 오염되는 다양한 실험 및 작업 도구 등 각종 공구와 의류와 종이, 세척수 등도 방사성 폐기물에 해당한다.

이러한 방사성 폐기물을 영구처분 하기 위해서는 1드럼 당 2천만원 정도의 처분 비용이 소요되는데, 전술한 콘크리트 폐기물이나 토양 폐기물의 경우 그 양이 많기 때문에 영구처분을 위해서는 막대한 비용이 요구되는 실정이다.

이러한 비용을 절감하기 위해서 방사능 농도가 매우 낮은 방사성 폐기물은 영구처분 하지 않고, 자체처분 하는 방식을 활용하고 있다. 이와 같이 방사성 폐기물을 자체처분 할 경우 자원의 재활용 측면에서도 유리한 점이 있어서 적극 검토되고 있는 실정이다.

방사능 폐기물을 자체처분 하기 위해서는 원자력안전위원회의 승인이 필요하며, 방사능에 오염된 폐기물의 처분에 관련된 심사이므로 이러한 심사 과정은 매우 복잡하고 엄격하게 진행되기 마련이다.

이에 따라 방사성 폐기물의 양이 많을 경우 이러한 심사를 위해 준비하는 과정이 매우 번거로우며, 특히 대표성을 확보할 수 있는 시료의 채취 방법이 심사를 준비하는 과정에서 매번 달라지게 되므로 자체처분 심사를 받는데 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 대량의 방사성 폐기물을 자체처분 하기 위해 자체처분 심사를 준비하는 과정이 간소화될 수 있도록 방사성 폐기물을 분류하는 장치 및 이를 이용한 방사성 폐기물 분류 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 콘크리트 폐기물이나 토양 폐기물과 같이 형태가 다른 방사성 폐기물에도 적용이 가능한 방사성 폐기물을 분류하는 장치 및 이를 이용한 방사성 폐기물 분류 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 대량의 방사성 폐기물에 대한 대표성을 확보할 수 있는 시료의 채취 방법이 정형화될 수 있도록 방사성 폐기물을 분류하는 장치 및 이를 이용한 방사성 폐기물 분류 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 방사성 폐기물 분류 장치는 방사성 폐기물을 준비하는 전처리부와, 상기 전처리부에서 준비된 방사성 폐기물을 운반하는 이송부 및 상기 이송부를 통해 운반된 방사성 폐기물을 분류하는 분류부를 포함한다.

이때, 방사성 폐기물이 콘크리트 폐기물일 경우, 상기 전처리부는, 콘크리트 폐기물을 분쇄하는 분쇄 부재와, 상기 분쇄 부재를 통해 분쇄된 콘크리트 폐기물을 이송 드럼에 투입시키는 투입 부재를 포함할 수 있다.

또는 방사성 폐기물이 토양 폐기물일 경우, 상기 전처리부는, 토양 폐기물을 이송 드럼에 투입시키는 투입 부재를 포함할 수 있다.

아울러 상기 분류부는, 운반된 방사성 폐기물이 적재되는 분류대와, 상기 분류대에 적재된 방사성 폐기물의 적재 높이를 일정하게 하는 평탄화 부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 분류대에는 복수 구역으로 구획된 분류 부재가 구비되며, 상기 분류 부재에는 각각의 구역 및 적재 높이를 표시하는 표시 막대가 구비될 수 있다.

또한, 상기 분류부에는, 상기 분류 부재가 안착되는 트레이가 구비되며, 상기 트레이의 일측에는 방사성 폐기물이 토출되는 토출구가 형성될 수 도 있다.

또는, 상기 분류부에는, 상기 트레이가 상기 트레이의 일측을 중심으로 회동하도록 상기 트레이의 타측을 상향 이동시키는 리프터가 구비될 수 있다.

이때, 상기 분류부는, 방사성 폐기물의 표면 오염도 및 표면 방사선량률을 측정하는 측정 부재와, 방사성 폐기물로부터 시료를 채취하는 채취 부재를 더 포함할 수도 있다.

아울러 본 발명에 따른 방사성 폐기물 분류 방법은 방사성 폐기물을 전처리부에서 준비하는 단계와, 준비된 방사성 폐기물을 분류부로 운반하는 단계 및 운반된 방사성 폐기물을 분류하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 방사성 폐기물을 분류하는 단계는, 평탄화 부재로 방사성 폐기물의 적재 높이를 일정하게 하는 단계와, 측정 부재로 방사성 폐기물의 표면 오염도 및 표면 방사선량률을 측정하는 단계와, 채취 부재로 방사성 폐기물로부터 시료를 채취하는 단계와, 시료가 채취된 방사성 폐기물을 이송 드럼에 다시 투입하는 단계를 포함할 수 있다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 방사성 폐기물 분류 장치 및 이를 이용한 방사성 폐기물 분류 방법에 따르면, 대량의 방사성 폐기물을 자체처분 하기 위해 자체처분 심사를 준비하는 과정이 간소화되므로 소요되는 시간이 단축되고, 비용이 절감된다.

또한, 콘크리트 폐기물이나 토양 폐기물과 같이 다양한 형태의 방사성 폐기물을 자체처분 하기 위해 사용할 수 있다.

아울러 대량의 방사성 폐기물에 대한 대표성을 확보할 수 있는 시료의 채취 방법이 정형화되므로 시료의 대표성을 입증하는 것이 용이해진다.

도 1은 본 발명에 따른 방사성 폐기물 분류 장치의 전처리부와 이송부를 도시한 단면도로서, 도 1a는 콘크리트 폐기물에 적용되는 전처리부와 이송부를 도시한 도면이고, 도 1b는 토양 폐기물에 적용되는 전처리부와 이송부를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 분류부를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 분류대 및 분류 부재를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 분류 방법을 도시한 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 방사성 폐기물 분류 장치의 전처리부와 이송부를 도시한 단면도로서, 도 1a는 콘크리트 폐기물에 적용되는 전처리부와 이송부를 도시한 도면이고, 도 1b는 토양 폐기물에 적용되는 전처리부와 이송부를 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명에 따른 분류부를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 분류대 및 분류 부재를 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 분류 방법을 도시한 순서도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐기물 분류 장치는 방사성 폐기물(10)을 준비하는 전처리부(100)와, 준비된 방사성 폐기물(10)을 운반하는 이송부(200)와, 운반된 방사성 폐기물(10)을 분류하는 분류부(300)를 포함한다.

즉, 방사성 폐기물(10)의 형태에 맞게 전처리부(100)에서 방사성 폐기물(10)을 준비하게 되며, 준비된 방사성 폐기물(10)을 이송부(200)를 이용해서 분류부(300)로 운반하고, 분류부(300)에서 방사성 폐기물(10)의 표면 오염도 등의 검사와 대표성을 확보할 수 있는 시료를 채취할 수 있도록 구성함으로써 자체처분 심사를 준비하는 과정이 간소화되고, 이를 통해 심사를 준비하는 시간이 단축되며, 이에 소요되는 비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.

전처리부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 방사성 폐기물(10)의 형태에 따라 다양하게 구성된다.

방사성 폐기물(10)이 콘크리트 폐기물(11)일 경우 큰 덩어리 형태로 인해 표면과 내부의 오염도가 상이하므로 일반적인 방법으로는 대표성을 확보할 수 있는 시료를 채취하는 것이 용이하지 않을 수 있으나, 본 실시예에서는 전처리부(100)에 이러한 콘크리트 폐기물(11)을 분쇄하는 분쇄 부재(110)를 구비해서 표면과 내부의 오염도가 상이하지 않도록 구성함으로써 용이하게 대표 시료를 확보할 수 있게 한다. 이러한 분쇄 부재(110)로는 조 크러셔(Jaw Crusher)와 같은 장비를 사용할 수 있다.

아울러 분쇄된 콘크리트 폐기물(11)은 투입 부재(120)를 통해 이송 드럼(20)에 투입하고, 이송부(200)를 통해 분류부(300)로 운반될 수 있도록 한다. 이러한 이송부(200)는 지게차와 같은 중장비에 드럼 핸들러와 같은 장치를 장착하여 사용할 수 있다.

또한, 방사성 폐기물(10)이 토양 폐기물(12)일 경우 콘크리트 폐기물(11)과는 다르게 표면과 내부의 오염도 차이가 크지 않으므로 전처리부(100)에는 이러한 토양 폐기물(12)이 이송 드럼(20)에 투입될 수 있도록 투입 부재(120)가 구비되고, 토양 폐기물(12)이 투입된 이송 드럼(20)은 전술한 바와 같은 이송부(200)를 통해 운반된다.

이와 같이 전처리부(100)를 구성하면 다양한 형태의 방사성 폐기물(10)에 사용이 가능하게 된다.

전술한 분류부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 방사성 폐기물(10)이 적재되는 분류대(310)와 이러한 분류대(310)에 적재된 방사성 폐기물(10)의 적재 높이를 일정하게 하는 평탄화 부재(320)를 포함한다.

즉, 이송부(200)는 방사성 폐기물(10)이 투입된 이송 드럼(20)을 운반한 후 분류대(310) 위에 방사성 폐기물(10)을 쏟아 붓게 되는데, 이러한 상태에서는 방사성 폐기물(10)이 높게 쌓여 있어서 표면 오염도 등의 검사나 대표 시료를 채취하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 이를 위해 분류부(300)에는 적재된 방사성 폐기물(10)의 적재 높이를 일정하게 하는 평탄화 부재(320)가 구비된다. 평탄화 부재(320)를 통해 방사성 폐기물(10)의 적재 높이가 일정하게 되면 이후 표면 오염도 등의 검사나 대표 시료를 채취하는 것이 용이해진다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 분류대(310)에는 복수 구역으로 구획된 분류 부재(311)가 구비된다. 아울러 이러한 분류 부재(311)에는 각각의 구역 및 적재 높이를 표시하는 표시 막대(311a)가 구비된다.

즉, 평탄화 부재(320)로 방사성 폐기물(10)의 적재 높이를 일정하게 할 때, 이러한 분류 부재(311)를 이용하면 표시 막대(311a)를 통해 방사성 폐기물(10)의 적재 높이를 육안으로 확인하면서 평탄화 작업을 진행할 수 있게 되고, 구획된 부분에서 방사성 폐기물 분류 및 자체처분 기준에 관한 규정(원자력안전위원회 고시 제2014-3호)에 근거하여 200kg 당 1kg의 대표 시료를 채취하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이 구성하면 대량의 방사성 폐기물(10)에 대한 대표성을 확보할 수 있는 시료의 채취 방법이 정형화되므로 시료의 대표성을 입증하는 것이 용이해지며, 이와 같은 과정으로 채취된 대표 시료는 감마핵종 분석을 위해 사용된다.

이러한 분류부(300)에는 전술한 분류 부재(311)가 안착되는 트레이(312)가 구비되며, 트레이(312)의 일측에는 방사성 폐기물(10)이 토출되는 토출구(312a)가 형성된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 트레이(312) 내부로 분류 부재(311)를 인입시킨 상태에서 운반된 방사성 폐기물(10)을 이러한 분류 부재(311) 내부에 쏟아 붓게 된다. 이후 전술한 바와 같이, 평탄화 부재(320)로 방사성 폐기물(10)의 적재 높이를 일정하게 한 후 표면 오염도 등의 검사 및 대표 시료를 채취하게 되며, 이러한 과정이 완료되면 분류 부재(311)를 트레이(312) 외부로 인출시킨다. 분류 부재(311)는 하부가 개방된 상태이므로 적재된 방사성 폐기물(10)과 별도로 인출이 가능하다. 분류 부재(311)가 인출된 후에 방사성 폐기물(10)은 트레이(312) 상면에 남아 있게 되며, 표면 오염도 등의 검사와 대표 시료의 채취가 끝난 상태이므로 트레이(312)의 일측에 형성된 토출구(312a)를 통해 토출되면서 이송 드럼(20)에 다시 투입된다.

방사성 폐기물(10)을 이송 드럼(20)에 다시 투입하는 것이 용이하도록 트레이(312)는 토출구(312a)가 형성된 일측을 중심으로 회동 가능하도록 구성된다. 이를 위해 트레이(312)의 일측에는 힌지와 같은 회동 구조가 적용된다. 아울러 트레이(312)의 일측을 중심으로 회동하도록 트레이(312)의 타측은 상향 이동하게 되며, 이를 위해 트레이(312)의 타측에는 도 2에 도시된 바와 같이, 리프터(313)가 구비될 수 있다.

이와 같이 리프터(313)가 구비되면 트레이(312)의 타측을 단순히 상향 이동시키는 동작을 통해 트레이(312) 상면에 남아 있는 방사성 폐기물(10)을 이송 드럼(20)이 투입하는 것이 용이해지며, 작업자는 단순히 리프터(313)를 동작시키면 되므로 불필요하게 노동력이 투입되는 것을 방지할 수 있게 된다. 아울러 작업 과정에서 발생할 수 있는 안전사고를 사전에 방지할 수 있게 된다.

분류부(300)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 방사성 폐기물(10)의 표면 오염도 및 표면 방사선량률을 측정하는 측정 부재(330)가 구비될 수 있다. 이러한 측정 부재(330)는 표면 오염도 측정을 위해 표면오염감시기(LB-124)와 표면 방사선량률 측정을 위해 감마서베이미터(Inspector-1000)를 사용할 수 있다. 또한, 대표 시료 채취를 위한 채취 부재(340)도 구비될 수 있다.

이와 같은 방사성 폐기물 분류 장치를 이용해서 방사성 폐기물을 분류하는 방법은 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 방사성 폐기물을 분류하는 방법은, 방사성 폐기물(10)을 전처리부(100)에서 준비하는 단계와, 준비된 방사성 폐기물(10)을 분류부(300)로 운반하는 단계와, 운반된 방사성 폐기물(10)을 분류하는 단계를 포함한다.

전술한 방사성 폐기물(10)을 분류하는 단계는, 평탄화 부재(320)로 방사성 폐기물(10)의 적재 높이를 일정하게 하는 단계와, 측정 부재(330)로 방사성 폐기물(10)의 표면 오염도 및 표면 방사선량률을 측정하는 단계와, 채취 부재(340)로 방사성 폐기물을 이송 드럼(20)에 다시 투입하는 단계를 포함할 수 있다.

이러한 방법을 매뉴얼화하면 다양한 형태의 방사성 폐기물(10)에 대한 자체처분 심사 준비 과정이 간소화되므로 작업 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 대표성을 확보할 수 있는 시료를 채취가 용이해져서 대표 시료 확보 시 발생할 수 있는 시행오차를 줄일 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10 : 방사성 폐기물 11 : 콘크리트 폐기물
12 : 토양 폐기물 20 : 이송 드럼
100 : 전처리부 110 : 분쇄 부재
120 : 투입 부재 200 : 이송부
300 : 분류부 310 : 분류대
311 : 분류 부재 311a : 표시 막대
312 : 트레이 312a : 토출구
313 : 리프터 320 : 평탄화 부재
330 : 측정 부재 340 : 채취 부재

Claims (10)

1. 방사성 폐기물을 준비하는 전처리부;
   상기 전처리부에서 준비된 방사성 폐기물을 운반하는 이송부; 및
   상기 이송부를 통해 운반된 방사성 폐기물을 분류하는 분류부;
   를 포함하며,
   상기 분류부는,
   운반된 방사성 폐기물이 적재되는 분류대와, 상기 분류대에 적재된 방사성 폐기물의 적재 높이를 일정하게 하는 평탄화 부재를 포함하고,
   상기 분류대에는 복수 구역으로 구획된 분류 부재가 구비되며,
   상기 분류 부재에는 각각의 구역 및 적재 높이를 표시하는 표시 막대가 구비되고,
   상기 분류부에는,
   상기 분류 부재가 안착되는 트레이가 구비되며,
   상기 트레이의 일측에는 방사성 폐기물이 토출되는 토출구가 형성되고,
   상기 분류부에는,
   상기 트레이가 상기 트레이의 일측을 중심으로 회동하도록 상기 트레이의 타측을 상향 이동시키는 리프터가 구비되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 분류 장치.
2. 제1항에 있어서,
   방사성 폐기물이 콘크리트 폐기물일 경우,
   상기 전처리부는,
   콘크리트 폐기물을 분쇄하는 분쇄 부재와, 상기 분쇄 부재를 통해 분쇄된 콘크리트 폐기물을 이송 드럼에 투입시키는 투입 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 분류 장치.
3. 제1항에 있어서,
   방사성 폐기물이 토양 폐기물일 경우,
   상기 전처리부는,
   토양 폐기물을 이송 드럼에 투입시키는 투입 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 분류 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 분류부는,
   방사성 폐기물의 표면 오염도 및 표면 방사선량률을 측정하는 측정 부재와, 방사성 폐기물로부터 시료를 채취하는 채취 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 분류 장치.
9. 삭제
10. 삭제

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