KR102446008B1 - 방사선 오염 폐전선 제염 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사선 오염 폐전선 제염 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 방사선 오염 폐전선 제염 장치는 내부에 설정 체적의 공간을 형성하도록 제공되는 하우징;상기 하우징의 내부 공간의 하부 외측 영역에 삽입되게 위치되어,제염을 위한 세척수를 분사하는 분사 모듈;설정 길이 및 설정 반경을 갖는 원통구조로 제공되어,상기 하우징의 내부 공간에 수용될 수 있게 제공되는 제염 드럼;설정 길이를 가지고,상기 제염 드럼의 중앙 영역을 관통하는 구조로 상기 제염 드럼에 연결되는 구동축;및 상기 구동축의 후단에 연결되어,상기 구동축을 회전시키는 구동 부재를 포함한다.

Description

방사선 오염 폐전선 제염 장치{Waste wire contaminated with radiation decontamination apparatus}

본 발명은 방사선 오염 폐전선 제염 장치에 관한 것이다.

노후 원자력 발전소에서 발생하는 폐전선은 공기 중에 존재하는 입자들이 피복재 표면에 축적되어 방사성 물질로 오염될 수 있다. 폐전선은 피복재 내부에 고가의 금속인 구리가 다량 포함되어 있어 이를 재활용하는 것이 경제적이다. 그러므로 폐전선의 구리선을 재활용하기 위해서는 피복재를 박피하는 공정이 필요하다. 하지만 이 과정에서 피복재 표면의 오염이 구리선을 오염시킬 수 있고, 오염된 구리선을 재활용하는 과정에서 일반인의 방사선 피폭을 유발할 수 있다. 따라서 재활용하게 될 구리선의 2차 오염을 방지하기 위해 폐전선을 처리하기 전에 피복재 표면을 우선적으로 제염하는 것이 효율적이다.

피복재를 제염하기 위한 방법으로는 화학적인 방법이 있지만 산성의 세척제나 여러 화학약품이 사용될 수 있으므로 이를 정화하기 위한 공정이 추가되어 복합해질 수 있고 위험적인 요소가 발생할 수 있다.

본 발명은 방사성 물질 등에 의해오염된 폐전선을 효과적으로 제염할 수 있는 방사선 오염 폐전선 제염 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면,내부에 설정 체적의 공간을 형성하도록 제공되는 하우징;상기 하우징의 내부 공간의 하부 외측 영역에 삽입되게 위치되어,제염을 위한 세척수를 분사하는 분사 모듈;설정 길이 및 설정 반경을 갖는 원통구조로 제공되어,상기 하우징의 내부 공간에 수용될 수 있게 제공되는 제염 드럼;설정 길이를 가지고,상기 제염 드럼의 중앙 영역을 관통하는 구조로 상기 제염 드럼에 연결되는 구동축;및 상기 구동축의 후단에 연결되어,상기 구동축을 회전시키는 구동 부재를 포함하는 방사선 오염 폐전선 제염 장치가 제공될 수 있다.

또한,상기 제염 드럼의 외측 둘레에는 설정 크기를 갖는 개구들이 형성되게 제공될 수 있다.

또한,상기 제염 드럼의 내측 공간에는 상기 제염 드럼의 반경보다 작은 길이를 가지고,상기 제염 드럼의 내측면에서 중앙 영역을 향해 연장되는 교반 배플이 제공될 수 있다.

또한,상기 하우징은,상부 내측에 설정 체적의 공간을 가지고,위쪽이 개방된 구조로 제공되는 하부 하우징;및 아래쪽 내측에 설정 체적의 공간을 가지고,아래쪽이 개방된 구조로 제공되어,상기 하부 하우징의 위쪽을 개폐하는 상부 하우징을 포함하고,상기 구동축의 전방 단부 및 후방 단부에는 상기 하우징과 접하는 영역에 베어링이 제공될 수 있다.

또한,상기 구동 부재에 연결되어,상기 구동축의 길이 방향에 대해 수직한 방향을 축으로 상기 구동 부재를 회전시키는 보조 구동 부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 의하면, 방사성 물질 등에 의해오염된 폐전선을 효과적으로 제염할 수 있는 방사선 오염 폐전선 제염 장치가 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에따른 방사선 오염 폐전선 제염 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 방사선 오염 폐전선 제염 장치의 하우징의 내부를 나타내는도면이다.
도 3은 상부 하우징이 개방된 상태의 평면도이다.
도 4는 길이 방향에 수직한 방향에 따른 하우징의 단면도이다.
도 5는 제염 드럼 및 구동 부재를 나타내는 도면이다.
도 6은 하우징의 각 부분의 치수를 나타내는 도면이다.
도 7은 제염 드럼이 하우징의 외측에 위치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 폐전선의 제염이 이루어 지는 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에따른 방사선 오염 폐전선 제염 장치를 나타내는 도면이고,도 2는 도 1의 방사선 오염 폐전선 제염 장치의 하우징의 내부를 나타내는도면이고,도 3은 상부 하우징이 개방된 상태의 평면도이고,도 4는 길이 방향에 수직한 방향에 따른 하우징의 단면도이고,도 5는 제염 드럼 및 구동 부재를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면,방사선 오염 폐전선 제염 장치(1)는 하우징(10),분사 모듈(20),제염 드럼(30),구동축(40) 및 구동 부재(50)를 포함한다.

이하,제염 드럼(30)이 하우징(10)의 내부에 위치되었을 때,구동축(40)의길이 방향을 방사선 오염 폐전선 제염 장치(1)의 길이 방향이라 한다.그리고,길이 방향에 있어,구동 부재(50)가 위치되는 방향을 후방이라 하고,그 반대 방향을 전방이라 한다.

하우징(10)은 내부에 설정 체적의 공간을 형성하도록 제공된다.하우징(10)은 하부 하우징(10a) 및 상부 하우징(10b)을 포함한다.

하부 하우징(10a)은 상부 내측에 설정 체적의 공간을 가지고, 위쪽이 개방된 구조로 제공된다.하부 하우징(10a)의 외측 하부는 하우징 지지대(11)에 의해 고정될 수 있다.

상부 하우징(10b)은 아래쪽 내측에 설정 체적의 공간을 가지고, 아래쪽이 개방된 구조로 제공되어,하부 하우징(10a)의 위쪽을 개폐한다.일 예로,상부 하우징(10b)은 길이 방향에 수직한 방향의 하단부 일측이하부 하우징(10a)의 상단부 일측에 대해 회전되는 구조로 제공될 수있다.

분사 모듈(20)은 하우징(10)의 내부 공간의 하부 외측 영역에 삽입되게 위치되어,제염을 위한 세척수를 분사한다.분사 모듈(20)은 하부 하우징(10a)의 내측 영역에 위치되게 제공된다.

분사 모듈(20)은 하우징(10)의 내부 공간 저면에서 위쪽으로 설정 거리 이격되게 위치된다.

분사 모듈(20)은 공급 라인(200) 및 분사 노즐(210)을 포함한다.공급 라인(200)은 하우징(10)의 내측벽에 인접하게 삽입되어 위치된다.공급 라인(200)은 하우징(10)의 내부 공간의 후단에서 전단부에 걸쳐 위치될 수 있다.

분사 노즐(210)은 공급 라인(200)에 설정 거리 이격되어 복수 제공된다.분사 노즐(210)은 하우징(10)의 내부 공간의 중앙 영역을 향해 세척수를 분사한다.

분사 모듈(20)은 제1 분사 모듈(20a) 및 제2 분사 모듈(20b)을 포함한다.제1 분사 모듈(20a)과 제2 분사 모듈(20b)은 길이 방향에 수직한 방향으로 서로 이격되게 위치된다.제1 분사 모듈(20a)과 제2 분사 모듈(20b)은 분사 노즐(210)의 분사 각도가 상이하게 형성될 수 있다.일 예로,제1 분사 모듈(20a)은분사 각도가 수평 방향으로 제공되고,제2분사 노즐(210)은 분사 각도가 수평 방향에 대해 위쪽으로 설정 각도 경사지게 제공될 수 있다.

제염 드럼(30)은 설정 길이 및 설정 반경을 갖는 원통구조로 제공되어,하우징(10)의 내부 공간에 수용될 수 있게 제공된다.제염 드럼(30)의 내측에는 제염 대상 폐전선(SW)이 수용된다.제염 드럼(30)의 외측 둘레에는 설정 크기를 갖는 개구들이 형성되게 제공된다.일 예로,제염 드럼(30)의 외측 둘레는 프레임이 격자 구조로 제공될 수 있다.제염 드럼(30)의 후방단부는폐전선(SW)이 외부로 빠져나가는 것이 방지되게 막혀 있는 구조로 제공된다.제염 드럼(30)의 전방 단부에는 중앙 영역을 향해 연장되는 보강 리브(310)가 제공된다. 보강 리브(310)는 원주 방향을 따라 설정 거리 이격되어 복수 제공될 수 있다.도 4에는 보강 리브(310)가 4개 제공된 경우가 예시되었다.

제염 드럼(30)의 내측 공간에는 교반 배플(320)이 제공된다.교반 배플(320)은 제염 드럼(30)에 반경보다 작은 길이를 가지고,제염 드럼(30)의 내측면에서 중앙 영역을 향해 연장된다.교반 배플(320)은 제염 드럼(30)의 전방 영역에서 후방 영역에 걸쳐 형성될 수 있다.교반 배플(320)의 연장 방향은 제염 드럼(30)의 반경 방향에 대해 나란하게 제공될 수있다.교반 배플(320)은 원주 방향을 따라 설정 거리 이격되어 복수 제공될 수 있다.도 5에는 교반 배플(320)이 4개인 경우가 예시되었다.

구동축(40)은설정 길이를 가지고,제염 드럼(30)의 중앙 영역을관통하는 구조로 제염 드럼(30)에 연결된다.구동축(40)의 전방 단부 및 후방 단부에는하우징(10)과 접하는 영역에 베어링(410)이 제공될 수 있다.제염 드럼(30)이 하우징(10)의 내부 공간에 위치될 때,구동축(40)은 하부 하우징(10a)과 상부 하우징(10b)사이에 끼인 형태로 위치된다.

구동 부재(50)는 구동축(40)의 후단에 연결되어,구동축(40) 및 구동축(40)에 연결된 제염 드럼(30)을 회전시킨다.구동 부재(50)에는 보조 구동 부재(60)가 연결된다.보조 구동 부재(60)는 구동축(40)의 길이 방향에 대해 수직한 방향을 축으로 구동 부재(50)를 회전시킨다.일 예로,보조 구동 부재(60)는 구동축(40)의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 구동 부재(50)의 양측에 연결되는 기어 모터로 제공될 수 있다.보조 구동 부재(60)에 의해 구동 부재(50)가 회전되면,제염 드럼(30)은 하우징(10)의 내부에 수용되는 위치와,하우징(10)의 외부로 인출되는 위치 사이를 이동할 수 있다.보조 구동 부재(60)는 구동부 지지대(61)에 의해 고정될 수 있다.

도 6은 하우징의 각 부분의 치수를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면,하우징(10)은 전단부가 중앙 영역으로 갈수록 앞쪽으로 돌출된 콘 형상으로 제공될 수 있다.그리고,하우징(10)의 전방 영역 하단에는 하우징(10)의 내부를 배수하기 위한 배수라인(100)이 형성될 수있다.이 때,하우징(10)의 내측 공간의 중앙 영역의 길이: l, 하우징(10)의 전단부에서 앞쪽으로 돌출된 거리:t, 하우징(10)의 내부 공간의 중앙에서 하단까지의 높이:r, 하우징(10)의 후단에서 바라본,하우징(10)의 내부 공간의 중앙에서 하단까지의 높이에 대한 각도:θ라 할 때 다음과 같은 관계에 있다.

,

,

이므로,

,

이 된다. 이 식을 만족시키는 t 값을 구하여 사용하거나, 예상 설계 범위에서 예상되는 l-t를 약 30 ~ 50 cm, r은 15 ~ 25 cm로 설정하면,

이므로,

라 하면

,

가 되고,

이므로

를 만족하는 값을 사용할 수 있다.

도 7은 제염 드럼이 하우징의 외측에 위치된 상태를 나타내는 도면이고,도 8은 폐전선의 제염이 이루어 지는 상태를 나타내는 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하여,방사선 오염 폐전선 제염 장치(1)를 통해 폐전선(SW)의 제염이 이루어지는 과정을 설명한다.

보조 구동 부재(60)에의해 구동축(40) 및 제염 드럼(30)이 회전되어,제염 드럼(30)이 하우징(10)의 외부에 위치되게 한다.그리고,제염 드럼(30)의 내부 공간에 수용 가능한 길이로 절단된 폐전선(SW)을 제염 드럼(30)의 내부에 위치시킨다.일예로,제염 드럼(30)은 전방 영역이 후방 영역 보다 위쪽에 위치된 상태에서,전방의 보강 리브(310) 사이로 폐전선(SW)을 제염 드럼(30) 내부로 밀어 넣을 수 있다.

이후,보조 구동 부재(60)에 의해 구동축(40) 및 제염 드럼(30)이 회전되어,상부 하우징(10b)이 개방된 상태의 하부 하우징(10a)에 위치시킨 후,상부 하우징(10b)을 닫는다.

이후,구동 부재(50)를 동작 시켜, 구동축(40) 및 제염 드럼(30)을 회전시킨다.또한,분사 모듈(20)을 통해 세척수를 제염 드럼(30)방향으로 분사한다.이 때,세척수는 고압으로 공급 라인(200)에 공급되어,분사 노즐(210)에 의해 분사되는 세척수는 설정 압력 이상이 되도록 한다.이에 따라,세척수에 의한 제염 효율이 향상된다.또한,제염 드럼(30)의 회전에 의한 마찰,교반 배플(320)에 의한 폐전선(SW)의 추가적인 교반 및 마찰에 제염 효율이 향상된다.또한,제1 분사 모듈(20a)과 제2 분사 모듈(20b)은 서로 상이한 각도로 세척수를 분사하여,제염 효율이 향상된다.

또한,세척수를 분사하면서,배수라인(100)을 통해 배수를 수행한다.이 때,세척수는 하우징(10)의 내부에 일부 남아 있는 상태를 유지하되,수면이 분사 모듈(20)의 아래에 위치되도록 배수량이 제어된다.이에 따라,제염 드럼(30)의 회전에 따라 낙하하는폐전선(SW)이 수면에 떨어지는 과정에서 추가적 제염이 이루어 질 수 있다.배수라인(100)으로 배수된 세척수는 분사 모듈(20)로 재 유입될 수 있다.또한,배수라인(100)으로 배수된 세척수는 분사 모듈(20)로 재 유입되기에 앞서 이온교환 수지탑 등과 같은 방사성 오염 물질을 정화하기 위한 정화 설비를 경유하도록 구성될 수 있다.

설정 시간 제염이 수행되면,상부 하우징(10b)을 개방한 후,보조 구동 부재(60)에 의해 제염 드럼(30)을 하우징(10)의 외부로 이동시키고,제염이 이루어진 폐전선(SW)을 제염 드럼(30)에서 인출한다.일 예로,보조 구동 부재(60)에의해 제염 드럼(30)을 하우징(10)의 반대 방향으로 전방 영역이 후방 영역 보다 아래쪽에 위치되게 회전시키면,폐전선(SW)은 제염 드럼(30)의 외부로 인출되게 할 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 하우징 20: 분사 모듈
30: 제염 드럼 40: 구동축
50: 구동 부재 60: 보조 구동 부재

Claims (5)

1. 내부에 설정 체적의 공간을 형성하도록 제공되는 하우징;
   상기 하우징의 내부 공간의 하부 외측 영역에 삽입되게 위치되어,제염을 위한 세척수를 분사하는 분사 모듈;
   설정 길이 및 설정 반경을 갖는 원통구조로 제공되어,상기 하우징의 내부 공간에 수용될 수 있게 제공되는 제염 드럼;
   설정 길이를 가지고,상기 제염 드럼의 중앙 영역을 관통하는 구조로 상기 제염 드럼에 연결되는 구동축; 및
   상기 구동축의 후단에 연결되어,상기 구동축을 회전시키는 구동 부재를 포함하되,
   상기 제염 드럼의 외측 둘레에는 설정 크기를 갖는 개구들이 형성되게 제공되며,
   상기 제염 드럼의 내측 공간에는 상기 제염 드럼의 반경보다 작은 길이를 가지고, 상기 제염 드럼의 내측면에서 중앙 영역을 향해 연장되는 교반 배플이 제공되는 방사선 오염 폐전선 제염 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 하우징은,
   상부 내측에 설정 체적의 공간을 가지고,위쪽이 개방된 구조로 제공되는 하부 하우징;및
   아래쪽 내측에 설정 체적의 공간을 가지고,아래쪽이 개방된 구조로 제공되어,상기 하부 하우징의 위쪽을 개폐하는 상부 하우징을 포함하고,
   상기 구동축의 전방 단부 및 후방 단부에는 상기 하우징과 접하는 영역에 베어링이 제공되는 방사선 오염 폐전선 제염 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 구동 부재에 연결되어,상기 구동축의 길이 방향에 대해 수직한 방향을 축으로 상기 구동 부재를 회전시키는 보조 구동 부재를 더 포함하는 방사선 오염 폐전선 제염 장치.

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