KR102336321B1 - 방사성 폐기물 전처리 장치 - Google Patents

방사성 폐기물 전처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방사성 폐기물 전처리 장치에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 시료가 투입되는 플레이트부; 하나 또는 복수의 산 용액으로 이루어진 용해액을 상기 플레이트부로 공급하도록 구성되는 용해액공급부; 상기 플레이트부의 시료와 상기 용해액공급부에서 공급된 용해액을 가열하도록 구성되는 히팅모듈, 상기 플레이트부의 시료와 상기 용해액공급부에서 공급된 용해액을 교반하도록 구성되는 교반모듈 및 상기 플레이트부의 시료와 상기 용해액공급부에서 공급된 용해액을 냉각시키도록 구성되는 냉각모듈이 포함되어 상기 플레이트부에 투입된 시료에 대한 전처리 공정을 실시하여 샘플을 용출하는 전처리부; 및 상기 전처리부에 의해 용출된 샘플의 일부를 추출하도록 구성되는 추출부가 포함되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 플레이트부에 시료가 투입되는 경우 용해액공급부로부터 용해액이 공급되고 전처리부에 의한 전처리 공정이 실시되도록 함으로써 용출된 샘플의 일부를 추출할 수 있도록 구성되는 효과가 있다.

Description

방사성 폐기물 전처리 장치{RADIOACTIVE WASTE PRETREATMENT DEVICE}
본 발명은 방사성 폐기물 전처리 장치에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 플레이트부에 시료가 투입되는 경우 용해액공급부로부터 용해액이 공급되고 전처리부에 의한 전처리 공정이 실시되도록 함으로써 용출된 샘플의 일부를 추출할 수 있도록 구성되는 방사성 폐기물 전처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 방사성 폐기물을 폐기하기 위해서는 전처리 과정을 거치도록 구성되는데, 이러한 전처리 과정은 가열 공정을 통해 높은 열을 이용하여 방사성 폐기물을 태우도록 하거나, 산 용액을 이용하여 폐기물을 용해함으로써 샘플을 추출하여 분석과정을 거치도록 구성된다.
특히, 높은 열을 이용하여 방사성 폐기물을 태우도록 하는 물리적 방법은 자동화가 이루어짐으로써 전처리 과정에서 안전사고 등이 발생될 가능성을 현저하게 낮춤으로써 용이하게 실시되고 있으나, 산 용액을 이용하여 폐기물을 용해하도록 하는 화학적 처리 방법은 전문가에 의해 수작업으로 이루어지고 있는 실정이므로 안전사고가 발생될 수 있는 위험에 노출되는 문제가 있다.
또한, 시료를 투입하고 산 용액을 주입하는 등의 모든 과정이 수작업으로 이루어지기 때문에 전처리 작업에 많은 시간을 할애해야 하는 문제가 있으며, 이에 따른 전처리 작업 효율이 현저하게 낮은 문제가 있다.
또한, 전문가에 의해 전처리 작업이 이루어진다 하더라도 수작업에 따른 편차가 발생하여 동일한 시료에 대한 샘플링의 정밀도가 저하되는 문제가 있다.
등록특허공보 제 10-2185321 호(2020.11.25.) 공개특허공보 제 10-2018-0051961 호(2018.05.17.)
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 플레이트부에 시료가 투입되는 경우 용해액공급부로부터 용해액이 공급되고 전처리부에 의한 전처리 공정이 실시되도록 함으로써 용출된 샘플의 일부를 추출할 수 있도록 구성되는 방사성 폐기물 전처리 장치를 제공하는 데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치는, 시료가 투입되는 플레이트부; 하나 또는 복수의 산 용액으로 이루어진 용해액을 상기 플레이트부로 공급하도록 구성되는 용해액공급부; 상기 플레이트부의 시료와 상기 용해액공급부에서 공급된 용해액을 가열하도록 구성되는 히팅모듈, 상기 플레이트부의 시료와 상기 용해액공급부에서 공급된 용해액을 교반하도록 구성되는 교반모듈 및 상기 플레이트부의 시료와 상기 용해액공급부에서 공급된 용해액을 냉각시키도록 구성되는 냉각모듈이 포함되어 상기 플레이트부에 투입된 시료에 대한 전처리 공정을 실시하여 샘플을 용출하는 전처리부; 및 상기 전처리부에 의해 용출된 샘플의 일부를 추출하도록 구성되는 추출부가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 용해액공급부에는, 하나 또는 복수의 산 용액으로 이루어진 용해액이 충진되는 용해액탱크; 상기 용해액탱크에 저장되는 용해액을 드레인하거나 상기 플레이트부로 펌핑하도록 구성되는 용해액펌프모듈; 및 상기 용해액탱크에서 드레인되는 용해액이 상기 용해액펌프모듈로 유입되는 것을 방지하도록 구성되는 루프모듈이 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 용해액공급부에는, 일단은 상기 용해액탱크에 연결되고 타단은 상기 루프모듈에 연결되어 상기 용해액펌프모듈에 의해 상기 용해액탱크에서 드레인되는 용해액이 이송되는 제1이송라인; 일단은 상기 루프모듈에 연결되고 타단은 전전처리부에 연결되어 상기 용해액펌프모듈에 의해 상기 루프모듈에서 플레이트부로 펌핑되는 용해액이 이송되는 제2이송라인; 및 상기 루프모듈, 제1이송라인 및 제2이송라인의 사이에 구비되어 상기 루프모듈, 제1이송라인 및 제2이송라인의 개폐를 제어하도록 구성되는 방향전환밸브가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 용해액공급부에서 공급되는 용해액은 염산, 질산, 불산 및 과수 중 어느 하나 또는 복수가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플레이트부에 시료가 투입되는 것을 감지하여 상기 용해액공급부, 전처리부 및 추출부를 제어하여 상기 플레이트부에 투입되는 시료에 대한 전처리 공정을 실시하도록 구성되는 제어부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 히팅모듈은 상기 제어부에 의해 제어되어 상기 플레이트부에 투입되는 시료 및 상기 용해액공급부에서 공급되는 용해액의 종류 및 양에 따라 미리 설정된 온도로 미리 설정된 시간 동안 상기 플레이트부의 시료 및 용해액을 가열시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 교반모듈은 상기 제어부에 의해 제어되어 상기 플레이트부에 투입되는 시료 및 상기 용해액공급부에서 공급되는 용해액의 종류 및 양에 따라 미리 설정된 RPM으로 미리 설정된 시간 동안 상기 플레이트부의 시료 및 용해액을 교반시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각모듈은 상기 제어부에 의해 제어되어 상기 히팅모듈에 의한 가열 공정 및 교반모듈에 의한 교반 공정이 종료된 이후 용출된 샘플에 대해 미리 설정된 온도 및 시간에 따라 냉각 공정을 실시하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 추출부는 상기 전처리부에 의해 용출된 샘플의 상부에 위치된 상층액을 추출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 추출부에 의해 추출된 샘플을 여과하도록 구성되는 필터부; 및 상기 필터부에 의해 필터링된 샘플을 채취하도록 구성되는 채취부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치에 의하면, 플레이트부에 시료가 투입되는 경우 용해액공급부로부터 용해액이 공급되고 전처리부에 의한 전처리 공정이 실시되도록 함으로써 용출된 샘플의 일부를 추출할 수 있도록 구성되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 용해액공급부에 용해액펌프모듈에 의해 드레인되거나 펌핑되도록 구성되는 용해액이 용해액펌프모듈로 유입되는 것을 방지하도록 구성되는 루프모듈이 포함됨으로써, 용해액이 용해액펌프모듈로 유입되어 용해액펌프모듈에 부하가 발생되는 등의 문제를 방지하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 루프모듈, 제1이송라인 및 제2이송라인의 사이에 방향전환밸브가 구비됨으로써, 용해액탱크에서 드레인되어 펌핑되는 용해액의 이송을 용이하게 제어할 수 있도록 구성되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 플레이트부에 시료가 투입되는 것을 감지하여 용해액공급부 및 전처리부가 제어되도록 함으로써, 플레이트부에 투입되는 시료에 대한 전처리 공정이 자동적으로 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치의 일 실시 예에 따른 실시 상태를 나타내는 참고도.
도 3은 본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치의 제어부의 실시 상태를 나타내는 블럭도.
도 4는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치의 다른 실시 예에 따른 실시 상태를 나타내는 참고도.
도 5는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치를 이용한 방사성 폐기물 전처리 방법을 나타내는 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 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 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
본 발명은 플레이트부에 시료가 투입되는 경우 용해액공급부로부터 용해액이 공급되고 전처리부에 의한 전처리 공정이 실시되도록 함으로써 용출된 샘플의 일부를 추출할 수 있도록 구성되는 방사성 폐기물 전처리 장치에 관한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치의 일 실시 예에 따른 실시 상태를 나타내는 참고도이며, 도 3은 본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치의 제어부의 실시 상태를 나타내는 블럭도이다.
첨부된 도 1 내지 도 3에 따르면, 본 발명의 방사성 폐기물 전처리 장치에는 플레이트부(100), 용해액공급부(200), 전처리부(300) 및 추출부(400)가 포함된다.
이러한 본 발명의 방사성 폐기물 전처리 장치는 방사선 폐기물을 폐기하기 전에 이루어지는 전처리를 자동으로 이루어지도록 하는 것으로서, 상기 플레이트부(100)에 시료가 투입된 상태에서 상기 용해액공급부(200)에서 용해액이 공급된 이후 상기 전처리부(300)에 의한 전처리가 이루어지도록 함으로써, 상기 추출부(400)에 의해 샘플이 추출되도록 할 수 있다.
상기 플레이트부(100)는 시료가 투입되어 후술되는 전처리부(300)에 의한 전처리가 이루어지도록 구성되는 것이다.
이러한 상기 플레이트부(100)는 본 발명의 방사성 폐기물 전처리 장치의 전면부에 형성되어 시료의 투입이 용이하게 이루어질 수 있도록 구성될 수 있으며, 실시 환경에 따라, 상기 플레이트부(100)는 복수로 구성되어 한 번에 다양한 종류의 시료에 대한 전처리를 실시하도록 구성될 수 있다.
상기 플레이트부(100)에 투입되는 시료는 콘크리트, 토양, 금속 및 잡고체 중 어느 하나 또는 복수로 구성될 수 있으며, 상기 플레이트부(100)에 투입되는 시료에 따라 후술되는 용해액공급부(200)에서 공급되는 용해액의 배합은 얼마든지 변경될 수 있다.
상기 용해액공급부(200)는 하나 또는 복수의 산 용액으로 이루어진 용해액을 상기 플레이트부(100)로 공급하도록 구성되는 것이다.
이때, 상기 용해액공급부(200)에서 공급되는 용해액은 염산, 질산, 불산 및 과수 중 어느 하나 또는 복수가 혼합되어 이루어질 수 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 용해액의 배합은 상기 플레이트부(100)에 투입되는 시료의 종류에 따라 얼마든지 변경될 수 있다.
상기 용해액공급부(200)에서 공급되는 용해액의 배합에 포함되는 염산(37%), 질산(70%), 불산(48%) 및 과수(30%)는 각각 원액 혼합물로 구성될 수 있으며, 각각이 0.01ml 내지 3ml 사이의 일정 비율로 혼합되도록 구성될 수 있다.
상기 용해액공급부(200)에는, 하나 또는 복수의 산 용액으로 이루어진 용해액이 충진되는 용해액탱크(210), 상기 용해액탱크(210)에 저장되는 용해액을 드레인하거나 상기 플레이트부(100)로 펌핑하도록 구성되는 용해액펌프모듈(220) 및 상기 용해액탱크(210)에서 드레인되는 용해액이 상기 용해액펌프모듈(220)로 유입되는 것을 방지하도록 구성되는 루프모듈(230)이 포함될 수 있다.
상기 용해액탱크(210)는 본 발명의 방사성 폐기물 전처리 장치의 상부에 구비되되 내부가 개방 가능하도록 구성되어 상기 용해액의 충진이 용이하게 이루어질 수 있도록 구성될 수 있으며, 상기 용해액펌프모듈(220) 및 루프모듈(230)은 상기 용해액탱크(210)와 인접한 위치에 구비되되 본 발명의 방사성 폐기물 전처리 장치의 내부에 구비되도록 구성되어 상기 용해액펌프모듈(220)의 구동에 따른 소음 발생을 저감시키도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 용해액탱크(210)는 본 발명의 방사성 폐기물 전처리 장치에서 분리가 가능하도록 구성되어 상기 용해액탱크(210) 내부의 용해액을 모두 사용하는 경우, 용해액이 충진된 다른 용해액탱크와 교환되어 사용되도록 구성될 수 있다.
또한 상기 용해액공급부(200)에는, 일단은 상기 용해액탱크(210)에 연결되고 타단은 상기 루프모듈(230)에 연결되어 상기 용해액펌프모듈(220)에 의해 상기 용해액탱크(210)에서 상기 루프모듈(230)로 드레인되는 용해액이 이송되는 제1이송라인(240), 일단은 상기 루프모듈(230)에 연결되고 타단은 전전처리부(300)에 연결되어 상기 용해액펌프모듈(220)에 의해 상기 루프모듈(230)에서 플레이트부(100)로 펌핑되는 용해액이 이송되는 제2이송라인(250) 및 상기 루프모듈(230), 제1이송라인(240) 및 제2이송라인(250)의 사이에 구비되어 상기 루프모듈(230), 제1이송라인(240) 및 제2이송라인(250)의 개폐를 제어하도록 구성되는 방향전환밸브(260)가 포함될 수 있다.
즉, 상기 방향전환밸브(260)는 상기 루프모듈(230), 제1이송라인(240) 및 제2이송라인(250)의 개폐를 제어하도록 구성됨으로써, 상기 용해액탱크(210)와 루프모듈(230)을 연결하는 제1이송라인(240)을 통해 용해액이 드레인될 수 있도록 하거나, 상기 루프모듈(230)과 플레이트부(100)를 여결하는 제2이송라인(250)을 통해 용해액이 펌핑될 수 있도록 할 수 있다.
이러한 상기 방향전환밸브(260)는 일반적인 3 Way valve로 구성될 수 있으며, 이는 방향 제어 밸브(Directional Control Valve)의 하나로서 상기 용해액탱크(210)에서 공급되는 용해액의 공급 방향을 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 전처리부(300)는 상기 플레이트부(100)에 투입된 시료에 대한 전처리 공정을 실시하여 샘플을 용출하도록 구성된다.
이러한 상기 전처리부(300)에는, 상기 플레이트부(100)의 시료와 상기 용해액공급부(200)에서 공급된 용해액을 가열하도록 구성되는 히팅모듈(310), 상기 플레이트부(100)의 시료와 상기 용해액공급부(200)에서 공급된 용해액을 교반하도록 구성되는 교반모듈(320) 및 상기 플레이트부(100)의 시료와 상기 용해액공급부(200)에서 공급된 용해액을 냉각시키도록 구성되는 냉각모듈(330)이 포함된다.
상기 히팅모듈(310)은 후술되는 제어부(500)에 의해 제어되어 상기 플레이트부(100)에 투입되는 시료 및 상기 용해액공급부(200)에서 공급되는 용해액의 종류 및 양에 따라 미리 설정된 온도로 미리 설정된 시간 동안 상기 플레이트부(100)의 시료 및 용해액을 가열시키도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 히팅모듈(310)은 80도 내지 180도의 범위 내에서 상기 플레이트부(100)의 시료 및 용해액을 가열시키도록 구성될 수 있으며, 이러한 상기 히팅모듈(310)에 의한 가열 온도는 상기 플레이트부(100)의 시료 및 용해액의 종류 및 양에 따라 변경될 수 있다.
상기 교반모듈(320)은 후술되는 제어부(500)에 의해 제어되어 상기 플레이트부(100)에 투입되는 시료 및 상기 용해액공급부(200)에서 공급되는 용해액의 종류 및 양에 따라 미리 설정된 RPM으로 미리 설정된 시간 동안 상기 플레이트부(100)의 시료 및 용해액을 교반시키도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 교반모듈(320)은 100rpm 내지 1000rpm의 범위 내에서 상기 플레이트부(100)의 시료 및 용해액을 교반시키도록 구성될 수 있으며, 이러한 상기 교반모듈(320)에 의한 교반 rpm은 상기 플레이트부(100)의 시료 및 용해액의 종류 및 양에 따라 변경될 수 있다.
상기 냉각모듈(330)은 후술되는 제어부(500)에 의해 제어되어 상기 히팅모듈(310)에 의한 가열 공정 및 교반모듈(320)에 의한 교반 공정이 종료된 이후 용출된 샘플에 대해 미리 설정된 온도 및 시간에 따라 냉각 공정을 실시하도록 구성될 수 있다.
이러한 상기 냉각모듈(330)은 일반적이 냉각팬 형상으로 형성되어 상기 플레이트부(100)의 후방에 구비됨으로써, 상기 용출된 샘플에 대한 냉각 공정을 실시하도록 구성될 수 있다.
상기 추출부(400)는 상기 전처리부(300)에 의해 용출된 샘플의 일부를 추출하도록 구성된다.
이때, 상기 추출부(400)가 추출하게 되는 샘플의 일부는 상기 전처리부(300)에 의해 용출된 샘플의 상부에 위치된 상층액으로 구성될 수 있다.
이는 상기 플레이트부(100)에서 전처리되는 샘플의 불순물이 상기 플레이트부(100)의 하부에 가라앉은 상태에서 추출할 수 있도록 하기 위함이며, 이를 위해, 상기 추출부(400)에는 별도의 필터부재 등이 포함될 수 있다.
이러한 상기 추출부(400)는 연동 펌프(Peristaltic Pump)로 구성될 수 있으며, 상기 연동 펌프란 다양한 유체를 정해진 시간 내에 이송시키기 위해 사용되는 용적형 펌프(Positive Displacement Pump) 중 하나로서, 펌프 헤드의 내부에 구비되는 복수의 롤러를 가진 회전자가 회전되어 유체가 이송되는 튜브에 압력을 가하도록 구성됨으로써 상기 압력에 의해 유체가 이송되도록 하는 것이다.
본 발명의 방사성 폐기물 전처리 장치에는 상기 플레이트부(100)에 시료가 투입되는 것을 감지하여 상기 용해액공급부(200), 전처리부(300) 및 추출부(400)를 제어하여 상기 플레이트부(100)에 투입되는 시료에 대한 전처리 공정을 실시하도록 구성되는 제어부(500)가 더 포함될 수 있다.
즉, 상기 제어부(500)는 상기 플레이트부(100)에 투입되는 시료의 존재를 감지하여 상기 용해액공급부(200), 전처리부(300) 및 추출부(400)를 제어하도록 구성됨으로써 상기 플레이트부(100)에 시료를 투입하는 경우 상기 시료에 대한 전처리 공정이 미리 설정된 수치에 따라 전자동으로 이루어지도록 구성될 수 있다.
본 발명의 방사성 폐기물 전처리 장치에는 상기 추출부(400)에 의해 추출된 샘플을 여과하도록 구성되는 필터부(600) 및 상기 필터부(600)에 의해 필터링된 샘플을 채취하도록 구성되는 채취부(700)가 더 포함될 수 있다.
이때, 상기 필터부(600)는 시린지 필터(Syringe Filter)로 이루어질 수 있으며, 시린지 필터란 일반적으로 여과하는 역할을 하는 멤브레인이 있는 플라스틱 하우징으로 구성된 일회용 여과장치로서, 사용을 위해 주사기 끝 부분에 부착되어 일정한 압력을 통해 멤브레인 필터의 미세한 구멍을 통해 여과를 진행하도록 구성되는 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치의 다른 실시 예에 따른 실시 상태를 나타내는 참고도이다.
첨부된 도 4에 따르면, 본 발명의 플레이트부(100), 전처리부(300) 및 추출부(400)는 각각 복수로 구성될 수 있으며, 이러한 경우, 상기 복수의 플레이트부(100)에 각각 다른 시료를 투입하여 전처리가 이루어지도록 구성됨으로써, 다양한 시료에 대한 전처리가 효율적인 시간 내에 이루어지도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 플레이트부(100), 전처리부(300) 및 추출부(400)가 각각 복수로 구성되는 경우, 상기 용해액공급부(200)에는 상기 용해액공급부(200)에서 공급되는 용해액의 공급을 제어하도록 구성되는 제어밸브가 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 플레이트부(100), 전처리부(300) 및 추출부(400)가 각각 세 개로 구성되는 경우, 상기 용해액공급부(200)에서 공급되는 용해액은, 제1제어밸브(271)를 거쳐 제1플레이트부(100)로 공급되도록 구성될 수 있고, 제2제어밸브(272)를 거쳐 제2플레이트부(100)로 공급되도록 구성될 수 있으며, 제3제어밸브(273)를 거쳐 제3플레이트부(100)로 공급되도록 구성될 수 있다.
이러한 경우, 상기 제1제어밸브(271), 제2제어밸브(272) 및 제3제어밸브(273)는 상기 제어부(500)에 의해 제어되도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 제어부(500)는 상기 제1제어밸브(271), 제2제어밸브(272) 및 제3제어밸브(273) 중 어느 하나 또는 복수의 제어밸브의 개방을 제어하도록 구성되는 것이며, 더욱 상세하게, 상기 제어부(500)는 상기 제1제어밸브(271), 제2제어밸브(272) 및 제3제어밸브(273) 중 어느 하나만 개방되도록 제어하거나, 상기 제1제어밸브(271), 제2제어밸브(272) 및 제3제어밸브(273) 중 복수가 개방되도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 방사성 폐기물 전처리 장치는 상기 플레이트부(100), 전처리부(300) 및 추출부(400)가 복수로 구성되는 경우에도 상기 플레이트부(100)에 투입되는 시료의 개수에 따라 원하는 수의 플레이트부(100), 전처리부(300) 및 추출부(400)만 구동되도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 전처리 장치를 이용한 방사성 폐기물 전처리 방법을 나타내는 순서도이다.
첨부된 도 5에 따르면, 본 발명의 방사성 폐기물 전처리 장치를 이용한 방사성 폐기물 전처리 방법에는, 시료투입단계(S10), 용해액드레인단계(S20), 용해액공급단계(S30), 가열교반단계(S40), 냉각단계(S50), 추출단계(S60) 및 여과채취단계(S70)가 포함될 수 있다.
상기 시료투입단계(S10)는 플레이트부(100)에 시료를 투입시키는 단계로서, 상기 플레이트부(100)에 투입되는 시료는 콘크리트, 토양, 금속 및 잡고체 중 어느 하나 또는 복수로 구성될 수 있다.
상기 용해액드레인단계(S20)는 상기 시료투입단계(S20)에서 플레이트부(100)에 시료가 투입되는 것을 감지한 이후, 용해액펌프모듈(220)이 구동되어 용해액탱크(210) 내부의 용해액을 드레인하도록 구성되는 단계이다.
이때, 상기 용해액펌프모듈(220)에 의해 드레인되는 용해액은 루프모듈(230)로 이송되도록 구성됨으로써, 상기 용해액이 상기 용해액펌프모듈(220)로 유입되어 상기 용해액펌프모듈(220)에 부하가 발생되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
상기 용해액공급단계(S30)는 상기 용해액드레인단계(S20)에서 상기 용해액펌프모듈(220)에 의해 드레인된 용해액이 플레이트부(100)로 공급되어 상기 플레이트부(100)의 시료와 접하도록 하는 단계이다.
즉, 상기 용해액펌프모듈(220)은 상기 용해액탱크(210)에 충진된 용해액을 드레인하여 상기 플레이트부(100)로 공급하도록 구성되는 것이다.
상기 가열교반단계(S40)는 상기 시료투입단계(S10)에서 투입된 시료와 용해액공급단계(S30)에서 공급된 용해액이 히팅모듈(310)에 의해 가열되고 교반모듈(320)에 의해 교반되도록 하는 단계이다.
상기 냉각단계(S50)는 상기 가열교반단계(S40)에서 가열 및 교반되어 용출된 샘플이 냉각모듈(330)에 의해 냉각되도록 하는 단계이다.
이때, 상기 냉각단계(S50)는 상기 가열교반단계(S40)가 종료된 이후에 실시되도록 구성될 수 있다.
상기 추출단계(S60)는 상기 냉각단계(S50)에서 냉각된 샘플의 일부가 추출부(400)에 의해 추출되도록 하는 단계이다.
이때, 상기 추출부(400)에 의해 추출되는 샘플의 일부는 상기 샘플의 상부에 위치된 상층액으로 구성될 수 있으며, 이는 상기 샘플의 냉각 과정에서 가라앉게 되는 불순물을 제외한 유체만을 추출하기 위한 것이다.
상기 여과채취단계(S70)는 상기 추출단계(S60)에서 추출된 샘플의 일부가 필터부(600)에 의해 여과되도록 한 이후 채취부(700)에 의해 채취되도록 하는 단계이다.
이때, 상기 샘플의 일부를 필터링하도록 구성되는 필터부(600)는 시린지 필터로 구성될 수 있으며, 상기 채취부(700)에 의해 채취되는 샘플의 양은 15ml 내지 25ml로 구성될 수 있다.
이상 본 발명에 의하면, 플레이트부에 시료가 투입되는 경우 용해액공급부로부터 용해액이 공급되고 전처리부에 의한 전처리 공정이 실시되도록 함으로써 용출된 샘플의 일부를 추출할 수 있도록 구성되는 효과가 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.
100 : 플레이트부
200 : 용해액공급부
210 : 용해액탱크 220 : 용해액펌프모듈
230 : 루프모듈 240 : 제1이송라인
250 : 제2이송라인 260 : 방향전환밸브
271 : 제1제어밸브 272 : 제2제어밸브
273 : 제3제어밸브
300 : 전처리부
310 : 히팅모듈 320 : 교반모듈
330 : 냉각모듈
400 : 추출부 500 : 제어부
600 : 필터부 700 : 채취부

Claims (10)

  1. 시료가 투입되는 플레이트부(100);
    하나 또는 복수의 산 용액으로 이루어진 용해액을 상기 플레이트부(100)로 공급하도록 구성되는 용해액공급부(200);
    상기 플레이트부(100)의 시료와 상기 용해액공급부(200)에서 공급된 용해액을 가열하도록 구성되는 히팅모듈(310), 상기 플레이트부(100)의 시료와 상기 용해액공급부(200)에서 공급된 용해액을 교반하도록 구성되는 교반모듈(320) 및 상기 플레이트부(100)의 시료와 상기 용해액공급부(200)에서 공급된 용해액을 냉각시키도록 구성되는 냉각모듈(330)이 포함되어 상기 플레이트부(100)에 투입된 시료에 대한 전처리 공정을 실시하여 샘플을 용출하는 전처리부(300); 및
    상기 전처리부(300)에 의해 용출된 샘플의 일부를 추출하도록 구성되는 추출부(400);
    가 포함되며,
    상기 용해액공급부(200)에는,
    하나 또는 복수의 산 용액으로 이루어진 용해액이 충진되는 용해액탱크(210);
    상기 용해액탱크(210)에 저장되는 용해액을 드레인하거나 상기 플레이트부(100)로 펌핑하도록 구성되는 용해액펌프모듈(220); 및
    상기 용해액탱크(210)에서 드레인되는 용해액이 상기 용해액펌프모듈(220)로 유입되는 것을 방지하도록 구성되는 루프모듈(230);
    이 포함되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 전처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용해액공급부(200)에는,
    일단은 상기 용해액탱크(210)에 연결되고 타단은 상기 루프모듈(230)에 연결되어 상기 용해액펌프모듈(220)에 의해 상기 용해액탱크(210)에서 드레인되는 용해액이 이송되는 제1이송라인(240);
    일단은 상기 루프모듈(230)에 연결되고 타단은 전전처리부(300)에 연결되어 상기 용해액펌프모듈(220)에 의해 상기 루프모듈(230)에서 플레이트부(100)로 펌핑되는 용해액이 이송되는 제2이송라인(250); 및
    상기 루프모듈(230), 제1이송라인(240) 및 제2이송라인(250)의 사이에 구비되어 상기 루프모듈(230), 제1이송라인(240) 및 제2이송라인(250)의 개폐를 제어하도록 구성되는 방향전환밸브(260);
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 전처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용해액공급부(200)에서 공급되는 용해액은,
    염산, 질산, 불산 및 과수 중 어느 하나 또는 복수가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 전처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트부(100)에 시료가 투입되는 것을 감지하여 상기 용해액공급부(200), 전처리부(300) 및 추출부(400)를 제어하여 상기 플레이트부(100)에 투입되는 시료에 대한 전처리 공정을 실시하도록 구성되는 제어부(500);
    가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 전처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 히팅모듈(310)은,
    상기 제어부(500)에 의해 제어되어 상기 플레이트부(100)에 투입되는 시료 및 상기 용해액공급부(200)에서 공급되는 용해액의 종류 및 양에 따라 미리 설정된 온도로 미리 설정된 시간 동안 상기 플레이트부(100)의 시료 및 용해액을 가열시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 전처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 교반모듈(320)은,
    상기 제어부(500)에 의해 제어되어 상기 플레이트부(100)에 투입되는 시료 및 상기 용해액공급부(200)에서 공급되는 용해액의 종류 및 양에 따라 미리 설정된 RPM으로 미리 설정된 시간 동안 상기 플레이트부(100)의 시료 및 용해액을 교반시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 전처리 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 냉각모듈(330)은,
    상기 제어부(500)에 의해 제어되어 상기 히팅모듈(310)에 의한 가열 공정 및 교반모듈(320)에 의한 교반 공정이 종료된 이후 용출된 샘플에 대해 미리 설정된 온도 및 시간에 따라 냉각 공정을 실시하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 전처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 추출부(400)는,
    상기 전처리부(300)에 의해 용출된 샘플의 상부에 위치된 상층액을 추출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 전처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 추출부(400)에 의해 추출된 샘플을 여과하도록 구성되는 필터부(600); 및
    상기 필터부(600)에 의해 필터링된 샘플을 채취하도록 구성되는 채취부(700);
    가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 전처리 장치.
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