KR102384747B1 - 모듈형 핫셀 차폐 구조물 - Google Patents

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KR102384747B1
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plate
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modular
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김현봉
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최한광
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두산중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 모듈형 핫셀 차폐 구조물에 관한 것으로, 구체적으로는 다면체의 핫셀 차폐체 모듈 및 라이너 플레이트 모듈을 구성으로 하되, 상기 핫셀 차폐체 모듈 및 라이너 플레이트 모듈 모두 각 면의 금속성 플레이트들이 탈착 가능하게 구현한 모듈형 핫셀 차폐 구조물에 관한 것이다.

Description

모듈형 핫셀 차폐 구조물{MODULAR HOT CELL SHIELDING STRUCTURE}
본 발명은 모듈형 핫셀 차폐 구조물에 관한 것으로, 구체적으로는 다면체의 핫셀 차폐체 모듈 및 라이너 플레이트 모듈을 구성으로 하되, 상기 핫셀 차폐체 모듈 및 라이너 플레이트 모듈 모두 각 면의 금속성 플레이트들이 탈착 가능하게 구현한 모듈형 핫셀 차폐 구조물에 관한 것이다.
핫셀(Hot Cell)이란 방사선을 완벽하게 차폐할 수 있도록 두꺼운 벽체로 된 구조물을 일컬으며, 방사화 되었거나 오염된 물질을 원격으로 검사, 수리, 교체, 시험 및 처리하기 위해 필요한 설비이다.
핫셀은 취급하고자 하는 방사성 물질의 종류에 따라 차폐체의 종류, 구조물의 크기 등이 다양할 수 있으나, 일반적으로 핫셀은 고정식 설치형 구조물로만 인식되어 왔으며, 현재까지도 많은 분야에서 핫셀을 고정식으로 설치하여 사용하고 있다. 즉, 핫셀은 방사성 물질을 취급하기 위한 구조물인 만큼 구조물이 견고하게 설치되어야 할 필요성이 있었으며, 이에 따라 종래의 핫셀은 차폐체의 재질을 납 주조 또는 고밀도 콘크리트 타설을 통해 구축하여 왔다.
그러나 이렇게 고정식 설치형으로 핫셀을 제작하는 경우 차폐체의 구조가 일체형 및 고정설치 구조이므로 계획시공을 하여야만 하는 문제가 있었으며, 또한 기존 시설에 추가 설치는 시도조차 할 수 없는 등 시공상의 한계가 많았다. 또한 일체형 및 고정설치 구조로 인해 내부 제염은 가능하나, 시설 해체에 따른 폐기물 처분에 어려움이 있었으며, 핫셀 시공에 따른 소요 비용이 높다는 문제점도 있어 왔다.
본 발명은 이와 같은 문제점에 착안하여 도출된 것으로, 이상에서 살핀 기술적 문제점을 해소시킬 수 있음은 물론, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명할 수 없는 추가적인 기술요소들을 제공하기 위해 발명되었다.
공개특허공보 제10-2018-0067955호 (2018.06.21. 공개)
본 발명은 핫셀 차폐 구조물을 모듈형으로 구현함으로써 구조물의 이동 및 설치가 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 기밀 구조형 박스 구조 및 중첩 구조의 차폐체를 구현함으로써 비 방사성 물질 및 중/저준위 방사성 물질을 동시에 취급 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 차폐체의 재질을 2개 이상의 다양한 재질로 쓸 수 있게 되며, 이에 따라 방사성 물질 종류에 따라 다양한 차폐 재질 및 구조 선정이 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 한번 설치가 되더라도 쉽게 해체가 가능하게 하며, 이에 따라 제염 역시 쉽게 이루어질 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
한편, 본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 모듈형 핫셀 차폐 구조물은, 적어도 2개 이상의 탈착 가능한 제1 금속성 플레이트(plate)들을 포함하는 것으로서, 다면체의 핫셀 차폐체 모듈;을 포함할 수 있다.
또한 상기 모듈형 핫셀 차폐 구조물은, 상기 핫셀 차폐체 모듈 내에 수용되는 것으로서, 적어도 2개 이상의 탈착 가능한 제2 금속성 플레이트들을 포함하며, 내부에 수용공간이 형성되어 있는 라이너 플레이트 모듈;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 모듈형 핫셀 차폐 구조물에 있어서 상기 라이너 플레이트 모듈은, 프레임을 포함하되, 상기 프레임은, 다면체인 상기 라이너 플레이트 모듈의 꼭지점들을 연결하는 구조물인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 이 때 상기 라이너 플레이트 모듈은, 상기 핫셀 차폐체 모듈과 동일한 개수의 제2 금속성 플레이트들로 이루어지고, 상기 핫셀 차폐체 모듈과 동일한 개수의 면을 가지는 구조물인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 라이너 플레이트 모듈의 상기 프레임 및 상기 적어도 2개 이상의 탈착 가능한 제2 금속성 플레이트들은 볼팅(bolting)에 의해 체결된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 라이너 플레이트 모듈의 상기 프레임 및 상기 적어도 2개 이상의 탈착 가능한 제2 금속성 플레이트들은 핀(pin)에 의해 체결된 것을 특징으로 할 수도 있다.
또한, 상기 모듈형 핫셀 차폐 구조물에 있어서, 상기 핫셀 차폐체 모듈은 6개의 탈착 가능한 제1 금속성 플레이트들로 이루어진 6면체의 구조물인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 모듈형 핫셀 차폐 구조물에 있어서 상기 제1 금속성 플레이트는 납, 철, HDPE, 또는 텅스텐 중 하나로 형성된 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 제2 금속성 플레이트는 스테인레스 스틸로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모듈형 핫셀 차폐 구조체를 조립하는 방법은, 라이너 플레이트 모듈의 탑 플레이트, 베이스 플레이트, 및 사이드 플레이트 - 상기 사이드 플레이트는, 프론트 플레이트 및 리어 플레이트를 제외한 것임 - 를 프레임에 체결하여 라이너 플레이트 조립체를 구성하는 단계; 상기 라이너 플레이트 조립체를 핫셀 차폐체 모듈의 베이스 플레이트 상에 적치하는 단계; 상기 라이너 플레이트 조립체 내에 시험장치를 설치하는 단계; 상기 라이너 플레이트 모듈의 프론트 플레이트 및 리어 플레이트를 상기 프레임에 체결하는 단계; 상기 핫셀 차폐체 모듈의 베이스 플레이트를 기초로 핫셀 차폐체 모듈의 사이드 플레이트, 프론트 플레이트, 리어 플레이트, 및 탑 플레이트를 체결하는 단계; 상기 핫셀 차폐체 모듈의 프론트 플레이트에 매니퓰레이터를 설치하는 단계; 상기 핫셀 차폐체 모듈의 탑 플레이트를 체결하는 단계; 를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모듈형 핫셀 차폐 구조체를 해체하는 방법은, 핫셀 차폐체 모듈의 탑 플레이트 체결을 푸는 단계; 상기 핫셀 차폐체 모듈의 프론트 플레이트에 설치된 매니퓰레이터를 해체하는 단계; 상기 핫셀 차폐체 모듈의 리어 플레이트, 프론트 플레이트, 및 사이드 플레이트의 체결을 푸는 단계; 라이너 플레이트 모듈의 프론트 플레이트 및 리어 플레이트의 체결을 푸는 단계; 상기 라이너 플레이트 모듈 내 시험장치를 해체하는 단계; 상기 라이너 플레이트 모듈의 탑 플레이트 및 사이드 플레이트의 체결을 푸는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 핫셀 차폐체 구조물을 쉽게 설치 및 해체할 수 있게 되는 효과가 있으며, 이에 따라 필요한 공간에 빠르게 이동 설치가 가능할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 기밀 구조형 박스 구조 및 중첩 구조의 차폐체를 구현할 수 있으므로, 비 방사성 물질 및 중/저준위 방사성 물질을 동시에 취급할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면 모듈화 된 핫셀 차폐 구조물은 조립 및 분해가 용이하므로 제염 및 해체가 또한 용이하며, 해체 후 발생 폐기물량이 종래에 비해 크게 감소되는 효과가 있다.
한편, 본 발명에 의한 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 모듈형 핫셀 차폐 구조물, 또는 핫셀 차폐체 모듈의 사시도이다.
도 2는 라이너 플레이트 모듈의 사시도이다.
도 3은 제1 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈의 분해도를 도시한 것이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈의 분해도를 도시한 것이다.
도 5는 라이너 플레이트 모듈의 분해도를 도시한 것이다.
도 6은 제1 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈을 사용하였을 때 설치 및 해체 순서를 도시한 것이다.
도 7은 제2 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈을 사용하였을 때 설치 및 해체 순서를 도시한 것이다.
도 8은 작업자의 피폭을 최소화 하기 위한 추가 작업을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.
도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 “개방형”의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 핫셀 차폐체 모듈, 및 라이너 플레이트 모듈이 조립된 상태의 모습을 도시한 것이다. 본 발명에 따른 모듈형 핫셀 차폐 구조물은 도 1과 도 2에 도시되어 있는 구성들의 집합으로 정의될 수 있으며, 라이너 플레이트 모듈(300)이 핫셀 차폐체 모듈(100) 내에 수용된 상태로 설치 또는 조립되었을 때의 최종 구조물이 모듈형 핫셀 차폐 구조물이라 정의할 수 있다.
참고로, 도 1은 핫셀 차폐제 모듈의 사시도일 수도 있으며, 동시에 모듈형 핫셀 차폐 구조물의 사시도일 수도 있음을 이해한다. 다만, 본 상세한 설명에서는 특별히 다른 언급이 없을 경우 도 1은 내부에 라이너 플레이트 모듈(300)이 없는 상태의 핫셀 차폐체 모듈(100)인 것으로 이해하기로 한다.
각각의 구성들에 대해 조금 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 핫셀 차폐체 모듈(100)은 방사성 물질을 취급하기 위한 공간, 또는 라이너 플레이트 모듈(300)을 내부에 수용하기 위한 공간을 가지는 것으로, 내부 공간에서의 방사능 방출 위험성을 막기 위해 방사선 차폐 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 핫셀 차폐체 모듈(100)은 납, 철, HDPE, 또는 텅스텐으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 방사선 차폐 물질로 이루어질 수 있다. 참고로, 본 상세한 설명에서 언급되는 용어 방사선 차폐 물질은 방사선의 방출을 차단할 수 있는 물질, 또는 방사선을 흡수하여 방사능의 영향으로부터 사람을 보호할 수 있는 물질로 이해될 수 있다.
다음으로 라이너 플레이트 모듈(300)은 상기 핫셀 차폐체 모듈(100) 내에 수용되는 것으로서, 바람직하게는 스테인레스 스틸로 형성되어 부식에 대한 저항성이 높도록 제작된 것일 수 있다. 또한, 상기 라이너 플레이트 모듈(300)의 내측면은 추후 제염 작업이 용이하도록 표면이 매끈하게 처리될 수 있다. 표면이 매끈하다는 것의 의미는, 라이너 플레이트 모듈(300) 내측면의 거칠기가 기준 파라미터 범위 내에 포함되어야 함을 의미할 수 있으며, 예를 들어 Rmax가 6마이크로 이하, 더 바람직하게는 3마이크로 이하의 값을 가질 때 매끈한 것으로 정의될 수 있다.
참고로 기계요소표면의 거칠기는 여러 형태의 거칠기가 복합적으로 구성되어 있어서, 거칠기 자체를 하나의 숫자로 표시할 수 없고, 거칠기 높낮이를 말하는 진폭크기의 평균, 거칠기 간격의 평균 등을 통계적 처리 하여 사용하고 있으며, 이러한 거칠기의 정도를 나타내는 통계적인 값을 거칠기 파라미터(rounghness parameter)라 한다. 표면 거칠기는 관련 분야에서 Ra, Rmax, Rz 로 가장 많이 표현되고 있으며, 다만 거칠기를 나타내기 위한 파라미터는 이것들에 한정되지는 않는다.
다음으로 도 3 및 도 4를 참고하여 핫셀 차폐체 모듈(100)의 분해된 모습을 살펴보기로 한다.
먼저 도 3은 제1 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈(100)의 분해도를 도시한 것이다. 도면을 통해서도 확인할 수 있듯 핫셀 차폐체 모듈(100)은 적어도 2 이상의 탈착 가능한 금속성 플레이트들로 구성될 수 있으며, 그 형상은 내부에 일정 공간을 형성할 수 있는 폐쇄형 다면체일 수 있다. 본 상세한 설명에서는 발명의 이해를 돕기 위해 도 3에서와 같이 육면체의 핫셀 차폐체 모듈(100)을 기준으로 설명을 이어가기로 한다.
도 3을 참고할 때, 제1 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈(100)은 프론트(front) 플레이트(101), 리어(rear) 플레이트(102), 및 메인 바디(110)로 이루어질 수 있으며, 이 때 메인 바디(110)는 도면에서도 보이는 것과 같이 탑 플레이트(103), 베이스 플레이트(104), 및 사이드 플레이트들(105, 106)이 관통형의 사각 기둥 형상으로 구성된 것일 수 있다. 상기 메인 바디(110)는 최초 제작 당시부터 상기 플레이트들이 조합된 하나의 몸체로 주조된 것일 수 있거나, 또는 상기 플레이트들이 영구적으로 결합되어 분리가 불가능한 상태의 것일 수 있다.
또한, 상기 프론트 플레이트(101) 상에는 모듈형 핫셀 차폐 구조체 내에서 방사성 물질을 취급하기 위해 필요한 조작 수단, 즉 매니퓰레이터(151)가 구비될 수 있으며, 또한 내부를 들여다 볼 수 있는 방사선 차폐창(152)도 구비될 수 있다. 참고로 상기 매니퓰레이터(151)는 모듈형 핫셀 차폐 구조체 내에서 사용자가 조작 작업을 수행할 수 있게 하는 다양한 종류의 조작 수단들일 수 있으며, 예를 들어 상기 매니퓰레이터(151)는 한 쌍의 집게 또는 이와 유사한 것일 수 있다. 또한 상기 방사선 차폐창(152)은 복수 개가 구비될 수도 있으며, 적어도 하나의 방사선 차폐창(152)은 방사선 불투과성 물질일 수 있다. 바람직한 예로, 상기 방사선 차폐창(152)은 납유리, 또는 폴리카보네이트로 이루어질 수 있다. 또한 상기 방사선 차폐창(152)은 기 정해진 규격에 맞는 차폐성을 갖출 수 있으며, 예를 들어 적어도 75mm 두께의 납에 상당하는 방사선 차폐력, 또는 100mm 두께의 납에 상당하는 방사선 차폐력을 갖출 수 있다.
한편, 상기 메인 바디(110)에는 프론트 플레이트(101) 및 리어 플레이트(102)가 체결될 수 있는데, 이 때 체결 방식에는 볼팅(bolting), 또는 피닝(pinning) 방식이 활용될 수 있다. 볼팅은 플레이트 간 접합 부위를 볼트로 죄어 고정시키는 것을 일컫는 것으로, 예를 들어 메인 바디(110) 상에 상기 프론트 플레이트(101)가 접합되는 부분에는 복수 개의 나선형 홈이 형성되어 있을 수 있고, 상기 프론트 플레이트(101) 상에도 볼트가 관통할 수 있는 나선형의 구멍이 있어 상기 구멍을 통해 볼트로 체결이 가능할 수 있다. 차폐성, 기밀성이 중요한 구조체인만큼 플레이트 간 접합 부분에는 많은 수의 홈이 형성될 수 있으며, 접합 부분의 면적 대비 적어도 30% 이상, 바람직하게는 50% 이상을 볼팅 영역이 차지하도록 많은 수의 체결 부위가 형성될 수 있다. 참고로, 앞서 설명한 플레이트들은 또 다른 금속성의 상대적으로 얇은 프레임 상에 액체 상태의 제1 금속이 부어져 제작될 수 있는데, 예를 들어 핫셀 차폐체 모듈(100)을 구성하는 각 플레이트가 납 플레이트들이라 가정할 때 각각의 납 플레이트들은 스테인레스 스틸로 된 프레임 상에 액체 상태의 납이 부어져 제작된 것일 수 있다. 따라서 메인 바디(110) 또는 플레이트 상에 볼팅 체결을 위한 홈, 또는 구멍이 형성될 수 있다는 것의 의미는 각 플레이트 내측에 존재하는 프레임 상에 형성되어 있다는 것을 의미(필요에 따라 납을 관통하는 경우는 있을 수 있음)하는 것이며, 이러한 체결용 수단들이 순수하게 납 상에 형성되어 있음을 의미하는 것은 아님을 이해한다.
한편, 피닝(pinning)은 볼팅을 대체할 수 있는 또 다른 체결 방식으로, 각 플레이트 간 접합 부분에 복수 개의 구멍들을 형성시키고, 플레이트들을 접합 시킨 상태에서 핀을 꽂아 넣어 고정시키는 방식이다. 이 때 핀을 꽂기 위한 구멍 역시 플레이트 내측에 존재하는 프레임 상에 형성될 수 있으며, 핀은 상기 프레임과 동일한 재질의 것(예. 스틸)일 수 있다.
한편, 볼팅 또는 피닝에 의해 각 플레이트들 간 접합이 이루어질 때에 기밀성을 더욱 더 높이기 위해서 접합면에는 추가로 탄성을 가지는 물질(보완재)이 덧대어 질 수 있다. 예를 들어 접합 부분에 발생할 수 있는 미세한 틈을 보완하기 위해 콜로이드 성질의 물질이 추가로 덧칠되거나 또는 면 형상의 콜로이드 물질이 덧대어 질 수 있다. 상기 보완재는 접합 부분의 어느 한쪽 면에 덧칠되거나 덧대어진 뒤 다른 쪽 면의 접합 및 체결이 이루어지게 함으로써 방사선이 누출될 수 있는 틈을 막게 할 수 있다.
이상 도 3을 참고하여 제1 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈(100)에 대해 살펴 보았다.
도 4는 제2 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈(100)의 분해도를 도시한 것으로, 조립이 완성된 상태의 것은 제1 실시예와 다름이 없다 할 것이나 분해도 상에서는 다면체의 모든 면에 대응되는 플레이트들이 탈착 가능하다는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.
즉, 도 4를 참고할 때 제2 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈(100)은 총 6개의 플레이트들, 프론트 플레이트(101), 리어 플레이트(102), 탑 플레이트(103), 베이스 플레이트(104), 그리고 사이드 플레이트들(105, 106)이 각각 독립적으로 분리되도록 구현되어 있음을 확인할 수 있다.
제1 실시예와 비교할 때, 제2 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈(100)은 메인 바디(110)와 같은 구성이 없으므로 각 플레이트들을 포개어 쌓은 채 이동이 가능할 수 있다는 점에서 차이가 있으며, 또한 필요에 따라, 가령 사이드 플레이트들만 스테인레스 스틸 재질로 써야 할 필요성이 있을 경우 손쉽게 플레이트 대체가 가능하므로 취급하고자 하는 방사성 물질의 종류에 따라 유연하게 핫셀 구조체를 만들어 낼 수 있는 효과도 꾀할 수 있다.
제2 실시예에서의 체결 또는 접합은 앞서 제1 실시예에서 설명하였던 것과 실질적으로 동일하며, 중복되는 설명을 피하기 위해 여기서는 더 자세히 논하지 않기로 한다.
도 5는 라이너 플레이트 모듈(300)의 분해도를 도시한 것이다. 도 5를 참고할 때, 라이너 플레이트 모듈(300)은 프레임(400)을 포함할 수 있으며, 이 때 프레임은 다면체인 상기 라이너 플레이트 모듈(300)의 꼭지점들을 연결하는 구조물일 수 있다. 한편, 상기 프레임(400)에는 복수 개의 제2 금속성 플레이트들이 체결될 수 있는데, 이 때 제2 금속성 플레이트들은 바람직하게는 스테인레스 스틸로 제작된 것일 수 있다.
프레임(400) 상에 체결되는 플레이트들에는 제2 금속성의 프론트 플레이트(301), 리어 플레이트(302), 탑 플레이트(303), 베이스 플레이트(304), 및 사이드 플레이트들(305, 306)이 포함될 수 있으며, 각각의 플레이트들은 앞서 핫셀 차폐체 모듈(100)에서와 동일한 방식으로 볼팅 또는 피닝 방식으로 체결될 수 있다.
또한, 상기 라이너 플레이트 모듈의 프론트 플레이트(301) 상에는 매니퓰레이터(151)의 일부가 관통할 수 있는 구멍, 그리고 방사선 차폐창(152)에 의해 내부가 들여다 보일 수 있도록 하기 위한 구명이 형성될 수 있다.
이상 도 3 내지 도 5를 참고하여 핫셀 차폐체 모듈(100) 및 라이너 플레이트 모듈(300)에 대해 살펴 보았다.
도 6은 모듈형 핫셀 차폐 구조체를 조립하는 방법을 순서에 따라 나열한 것으로, 특히 제1 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈(100)을 포함한 구조체를 조립하는 방법에 관한 것이다.
모듈형 핫셀 차폐 구조체의 조립 방법은 가장 먼저 프레임(400)에 제2 금속성 플레이트들 중 프론트 플레이트(301), 리어 플레이트(302)를 제외한 나머지 플레이트들, 즉 탑 플레이트(303), 베이스 플레이트(304), 및 사이드 플레이트들(305, 306)을 체결하는 단계(S601)부터 시작될 수 있다. 편의상 프레임(400) 상에 탑 플레이트(303), 베이스 플레이트(304), 및 사이드 플레이트들(305, 306)이 체결된 상태를 조립체라 칭하기로 한다.
S601 단계 이후에는, 메인 바디(110) 내에 조립체가 설치(S602)될 수 있다. 여기서 설치란, 상기 조립체를 메인 바디(110) 내에 위치시키는 것, 또는 위치시킨 뒤 고정시키는 것까지를 포함할 수 있다.
S602 단계 이후에는, 상기 조립체 내에는 방사성 물질을 시험하는 데에 필요한 설비(인셀 크레인, 그 밖의 시험장치들)들이 설치(S603)될 수 있다.
S603 단계 이후에는, 상기 조립체, 더 정확하게는 상기 프레임(400)에는 제2 금속성의 프론트 플레이트(301)가 체결될 수 있으며, 이후 상기 메인 바디(110)에 제1 금속성의 프론트 플레이트(101)가 체결(S604)될 수 있다. 즉, 구조물의 전면 플레이트들이 조립될 수 있다.
S604 단계 이후에는, 상기 제1 금속성의 프론트 플레이트(101) 상에는 매니퓰레이터(151) 및 방사선 차폐창(152)이 설치(S605)될 수 있다.
S605 단계 이후에는, 상기 프레임(400) 상에 제2 금속성의 리어 플레이트(302)가 체결될 수 있으며, 이후 상기 메인 바디(110)에는 제1 금속성의 리어 플레이트(102)가 체결(S606)됨으로써 후면 플레이트들이 설치될 수 있다.
이상 제1 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈(100)을 포함한 모듈형 핫셀 차폐 구조체를 조립하는 방법에 대해 알아 보았으며, 참고로 위 구조체를 해체하는 방법은 조립 순서의 역순으로 진행될 수 있다.
도 7은 제2 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈(100)을 포함하는 모듈형 핫셀 차폐 구조체를 조립하는 방법에 관한 것이다. 제2 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈(100)은 제1 실시예의 것과 달리 모든 면이 탈착이 가능하기 때문에 조립 및 해체 방법에 일부 차이가 있다. 이를 살펴보면 아래와 같다.
조립 방법은 가장 먼저 라이너 플레이트 모듈(300)의 탑 플레이트(303), 베이스 플레이트(304), 및 사이드 플레이트(305, 306)들을 프레임(400)에 체결하여 하나의 조립체를 구성하는 단계(S701)로부터 시작될 수 있다.
S701 단계 이후에는, 상기 조립체가 핫셀 차폐체 모듈(100)의 베이스 플레이트(104) 상에 적치(S702)될 수 있다.
S702 단계 이후에는, 상기 조립체 내에 앞서 제1 실시예에서 설명했던 것과 같은 방식으로 방사성 물질을 시험하는 데에 필요한 설비(인셀 크레인, 그 밖의 시험장치들)들이 설치(S703)될 수 있다.
S703 단계 이후에는, 상기 라이너 플레이트 모듈(300)의 프론트 플레이트(301) 및 리어 플레이트(302)가 상기 프레임(400)에 체결(S704)될 수 있으며, S704 단계 이후에는 상기 핫셀 차폐체 모듈(100)의 베이스 플레이트(104)를 기초로 핫셀 차폐체 모듈의 사이드 플레이트(105, 106), 프론트 플레이트(101), 및 리어 플레이트(102)가 체결(S705)될 수 있다.
S705 단계 이후에는 상기 프론트 플레이트(101) 상에 매니퓰레이터(151) 및 방사선 차폐창(152)이 설치(S706)될 수 있으며, 설치 후에는 최종적으로 탑 플레이트(101)가 체결(S707)될 수 있다.
이상 제2 실시예에 따른 핫셀 차폐체 모듈(100)을 포함하는 모듈형 핫셀 차폐 구조체를 조립하는 방법에 대해 알아보았다.
한편, 모듈형 핫셀 차폐 구조체를 해체할 때에는 작업자의 내부 피폭을 최소화하기 위해서 추가적으로 가압팬(500) 및 배기팬(600)을 이용할 수 있는데, 이에 대한 실시예는 도 8에 도시되어 있다. 구체적으로, 상기 모듈형 핫셀 차폐 구조체에는 구조체 내를 가압시키기 위한 가압팬(500; 상기 가압팬은 핫셀 차폐체 모듈(100)을 관통하는 관통부를 통해 가압할 수 있음), 그리고 구조체 내로부터 유체를 배출시키기 위한 배기팬(600; 상기 배기팬은 핫셀 차폐체 모듈(100)을 관통하여 라이너 플레이트 모듈(300) 내부로부터 연장되는 관통부를 통해 배기할 수 있음)이 도 8과 같이 구비될 수 있으며, 배기팬(600)을 1시간 이상 가동함으로써 라이너 플레이트 모듈(300) 내부의 방사성 부유 물질을 제거할 수 있다. 나아가, 이후에는 라이너 플레이트 모듈(300) 내부 표면을 매니퓰레이터(151)와 계면활성제를 사용하여 원격으로 제염할 수 있다. 또한, 라이너 플레이트 모듈(300) 내부의 센서를 통해 측정된 방사선량이 기준치(1μSv/h) 이하인지 확인한 후 해체를 진행한다. 이 후 조립 순서의 역순으로 해체가 진행될 수 있다.
이상 모듈형 핫셀 차폐 구조물에 대해 살펴보았다. 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 구별되어 이해되어서는 안 될 것이다.
100 핫셀 차폐체 모듈
101 탑 플레이트 102 리어 플레이트
103 탑 플레이트 104 베이스 플레이트
105, 106 사이드 플레이트
110 메인 바디
151 매니퓰레이터 152 방사선 차폐창
153 리어 도어
300 라이너 플레이트 모듈
301 탑 플레이트 302 리어 플레이트
303 탑 플레이트 304 베이스 플레이트
305, 306 사이드 플레이트
351 매니퓰레이터 관통부
400 프레임
500 가압팬 600 배기팬

Claims (11)

  1. 모듈형 핫셀 차폐 구조물에 있어서,
    적어도 2개 이상의 탈착 가능한 제1 금속성 플레이트(plate)들을 포함하는 것으로서, 다면체의 핫셀 차폐체 모듈; 및
    상기 핫셀 차폐체 모듈 내에 수용되는 것으로서, 적어도 2개 이상의 탈착 가능한 제2 금속성 플레이트들을 포함하며, 내부에 수용공간이 형성되어 있는 라이너 플레이트 모듈;
    을 포함하고,
    상기 라이너 플레이트 모듈은 상기 핫셀 차폐체 모듈과 동일한 개수의 제2 금속성 플레이트들로 이루어지고, 상기 핫셀 차폐체 모듈과 동일한 개수의 면을 가지는 구조물이며,
    상기 핫셀 차폐체 모듈의 탈착 가능한 제1 금속성 플레이트와 상기 라이너 플레이트 모듈의 탈착 가능한 제2 금속성 플레이트은 서로 대응하는 면을 이루는 것을 특징으로 하는,
    모듈형 핫셀 차폐 구조물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 라이너 플레이트 모듈은,
    프레임을 포함하되,
    상기 프레임은, 다면체인 상기 라이너 플레이트 모듈의 꼭지점들을 연결하는 구조물인 것을 특징으로 하는,
    모듈형 핫셀 차폐 구조물.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 프레임 및 상기 적어도 2개 이상의 탈착 가능한 제2 금속성 플레이트들은 볼팅(bolting)에 의해 체결된 것을 특징으로 하는,
    모듈형 핫셀 차폐 구조물.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 프레임 및 상기 적어도 2개 이상의 탈착 가능한 제2 금속성 플레이트들은 핀(pin)에 의해 체결된 것을 특징으로 하는,
    모듈형 핫셀 차폐 구조물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 핫셀 차폐체 모듈은 6개의 탈착 가능한 제1 금속성 플레이트들로 이루어진 6면체의 구조물인 것을 특징으로 하는,
    모듈형 핫셀 차폐 구조물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 금속성 플레이트는 납, 철, HDPE, 또는 텅스텐 중 하나로 형성된 것을 특징으로 하는,
    모듈형 핫셀 차폐 구조물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 금속성 플레이트는 스테인레스 스틸로 형성된 것을 특징으로 하는,
    모듈형 핫셀 차폐 구조물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 금속성 플레이트의 내측면은 제염 작업이 용이하도록 Rmax가 6마이크로 이하인 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는,
    모듈형 핫셀 차폐 구조물.
  11. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101506258B1 (ko) * 2015-02-02 2015-03-27 나우 주식회사 X선 비파괴 검사장치
KR20180067955A (ko) 2016-12-13 2018-06-21 한국원자력연구원 방사선 차폐능 보강장치
KR20200004144A (ko) * 2018-07-03 2020-01-13 영남대학교 산학협력단 핫셀

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