KR102470578B1 - 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법 - Google Patents

원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 콘크리트 구조물의 절단부위에 구동장치와 연결되는 다이아몬드 와이어 쏘우의 일단을 세척냉각부에 통과시켜 콘크리트 구조물에 권취시키는 와이어 쏘우 설치공정; 상기 와이어 쏘우 설치공정에서 설치된 와이어 쏘우의 외측으로 비산먼지의 발생이 방지되도록 분진커버를 설치하고, 상기 분진커버의 일측에 집진부를 설치하는 분진커버 설치공정; 상기 분진커버 설치공정에서 설치된 집진부에 대향하는 콘크리트 구조물의 대각 방향으로 에어분사부의 분사노즐을 적어도 하나 이상 설치하는 분사노즐 설치공정; 상기 분사노즐 설치공정 후에 절단구동부를 구동하여 다이아몬드 와이어 쏘우를 일방향으로 회전시켜 콘크리트 구조물을 절단하는 절단공정; 상기 콘크리트 구조물을 절단하는 다이아몬드 와이어 쏘우에 누적되는 콘크리트 분진과 절단 시 발생하는 콘크리트 분진이 상기 집진부에 의해 포집되도록 불어내는 분사공정; 상기 콘크리트 구조물을 절단하며 과열된 다이아몬드 와이어 쏘우를 상기 세척냉각부에 의해 냉각하는 세척냉각공정; 상기 세척냉각공정에 의해 상기 세척냉각부에 분진이 누적되면 분진의 누적량이 설정치 이상인지를 감지하여 분진이 설정치 이상이면 세척냉각부로부터 분진을 배출시키는 배출공정; 상기 분사공정에 의해 포집되는 분진을 분진의 입자크기에 따라 상기 집진부에서 분류하여 거르는 집진공정; 및 상기 집진부에 분진이 누적되는 누적량을 감지하여 상기 집진부의 저장용기에 수납되는 분진의 양이 설정치 이상이면 상기 저장용기의 교체신호를 출력하여 작업자가 상기 저장용기를 교체토록 하는 분진제거공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법 {Cutting method of concrete structure for dismantling nuclear power plant}
본 발명은 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 원자력발전소의 해체작업 중에 콘크리트 구조물로부터 방사능 물질을 제거하기 위해 콘크리트 구조물 표면에 이루어지는 연마공정 또는 콘크리트 구조물 절단공정 중에 발생되는 분진을 효과적으로 포집하여 분진이 대기 중으로 비산되는 것을 방지하고, 포집된 분진을 집징장치로부터 손쉽게 배출시켜 작업자의 편의를 도모함과 동시에 방사능 물질에 작업자가 노출되는 것을 방지할 수 있는 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 관한 것이다.
원자력 시설 건축물에는 내부 벽면, 바닥, 천정 등의 콘크리트 면에 도장되는 에폭시나 건축물 몸체로 사용되는 콘크리트, 금속 자재의 표면에 부착된 유성 도료, 그리스(grease) 등의 방사능 물질들이 포함되어 있으며 이러한 방사능 물질을 제거하기 위해 제염장치들이 사용되고 있다.
종래 제염장치는 SUS 316 계열이나 유리, 중탄산나트륨 등을 투사제로 사용하여 방사능 오염체에 고압 분사하여 방사능 물질을 제거하는 방식을 취하고 있으나, 이러한 경우 분진의 비산에 의해 2차 방사능 오염이 발생되어 오히려 방사능을 확산시키는 문제점이 있다.
이러한 분진의 비산에 의한 2차 방사능 오염을 방지하기 위해 국내특허출원 제10-2002-77656호에서 제염헤드에 고압의 가스를 분사하는 배출라인 외에 공기를 다시 흡입하는 흡입라인을 구성하여 분진의 비산을 방지하도록 한 고압을 이용한 표면 방사능 물질의 제염 및 집진장치가 개발되었다.
상기한 제염 및 집진장치에 의해 제염공정이 종료되면 콘크리트 구조물 절단하여 해체시키는 해체공정이 진행되며, 원자력발전소 해체공정은, 냉각조를 20도 이하로 낮추는 냉각공정과, 격납 건물로부터 핵연료를 제거하는 공정과, 원자력발전소의 콘크리트 구조물을 해체하는 공정과, 폐기물을 방사능 오염도에 따라 구분하여 매립장으로 운반하는 공정과, 드럼 및 컨테이너에 수납하여 매립하는 공정을 포함하여 이루어진다.
여기서, 콘크리트 구조물을 해체하는 공정은, 콘크리트 구조물의 표면을 연마하는 연마공정과, 표면이 연마된 콘크리트 구조물을 절단하여 해체하는 절단공정을 포함하고, 절단공정에는 다이아몬드 와이어쏘우 절단장치가 주로 사용된다.
일반적으로 다이아몬드 와이어쏘우(Diamond wire saw)를 이용하여 콘크리트 구조물을 절단해서 해체하는 구성인 와이어 쏘우 절단장치에 대해서는 여러 가지가 알려져 오고 있다.
예를 들면, 와이어 쏘우 절단장치가 그 대표적이고, 고속으로 회전하는 장력을 이용하여 콘크리트 구조물을 절단하는 다이아몬드 와이어 쏘우와, 와이어 쏘우를 일방향으로 회전시키는 절단구동부로 이루어지며, 와이어 쏘우에 의해 절단되는 콘크리트 구조물의 절단부위를 밀폐시키도록 설치되는 분진커버와, 분진커버의 일측에 설치되어 콘크리트 구조물 절단 시 발생하는 분진을 흡입하는 집진부를 포함한다.
또한, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 공법에서는 냉각수단으로 물을 사용하는 여부에 따라 습식절단공법과 건식절단공법으로 분류된다.
습식절단공법의 대표적인 예로서, 냉각수단으로 물 호스나 고압세척기 등에서 나오는 물을 절단면 내측에 분사하여 콘크리트 구조물을 절단하는 와이어 쏘우에 발생하는 마찰열을 냉각시키도록 하는 것이다.
그러나 상기한 바와 같은 습식절단공법의 경우, 주로 강이나 하천에 건설된 교량 구조물을 절단하는 현장에서는 물과 혼합되는 콘크리트 분진에 의해 발생한 슬러지가 강이나 하천에 흘러들어가 심각한 환경오염 문제를 야기하는 문제가 있었다.
또한, 시간당 2000리터에 달하는 방대한 물 사용량으로 인해 막대한 슬러지 처리 비용이 발생하는 치명적인 문제가 있었다.
따라서 상기한 바와 같이, 복잡한 슬러지 처리공정에 의한 환경오염의 중요성이 점점 증가함에 따라 물을 전혀 사용하지 않는 건식절단공법이 대안으로 제시되고 있다.
건식절단공법은, 콘크리트 구조물의 절단면에 집진커버를 구비하여, 와이어 쏘우에 의해 절단되는 소정 부위에 집진부를 구비시켜 분진을 흡입하도록 하는 것이 그 대표적인 공법이다.
그러나 이 역시도 물을 사용하지 않아 슬러지 발생 문제는 다소 나마 해소하였으나, 콘크리트 구조물을 절단하는 과정에서 발생하는 높은 마찰열을 효율적으로 제어하지 못해 와이어 쏘우의 수명이 떨어지는 문제가 있었다.
또한, 물을 사용하지 않으므로, 폐 슬러지가 발생하는 문제는 어느 정도 해소하였지만, 콘크리트 절단부위의 마른 분진(건진)이 대량으로 발생하는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 집진부를 설치하여 분진을 흡입하기는 하지만, 흡입범위의 한계로 절단면에 잔존분진이 남음으로써, 콘크리트 분진의 집진율(70%이하)이 떨어지는 문제점이 있었다.
특히, 강이나 하천에 위치한 교량의 콘크리트 구조물 절단공사의 경우, 절단면에 남아있는 잔존분진이 하천이나 강의 물과 혼합되며 폐 슬러지화되어 습식절단공법과 별 효과차이 없이 환경오염 문제를 야기하는 치명적인 문제점이 있었다.
더 나아가, 건식 절단 시 다이아몬드 와이어 쏘우의 절단성을 결정하는 비드에 절단 시 발생한 콘크리트 분진이 끼임으로 인해 콘크리트 절단은 이루어지지 않고 와이어 쏘우가 계속 헛도는 현상이 발생하고, 과열만 촉진하여 와이어 쏘우의 수명을 단축시키는 치명적인 문제를 안고 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 콘크리트 구조물의 다이아몬드 와이어 쏘우 절단장치가 개발되었으며, 종래기술에 따른 절단장치는, 고속으로 회전하는 장력을 이용하여 콘크리트 구조물을 절단하는 다이아몬드 와이어 쏘우와, 다이아몬드 와이어 쏘우를 일방향으로 회전시키는 절단구동부와, 다이아몬드 와이어 쏘우가 감긴 콘크리트 구조물의 절단부위를 밀폐시키도록 콘크리트 구조물에 설치되는 분진커버와, 분진커버의 일측에 설치되어 콘크리트 구조물 절단 시 발생하는 분진을 흡입하는 집진부로 이루어진 와이어 쏘우 절단장치에서, 다이아몬드 와이어 쏘우 절단장치는, 집진부 내에서 콘크리트 구조물의 절단면에 보다 광범위한 흡입이 이루어지도록, 집진부 대각방향의 분진커버 외측에 적어도 하나 이상 설치되는 에어분사부를 포함한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1760383호(2017년 07월 24일 공고, 발명의 명칭 : 콘크리트 구조물의 다이아몬드 와이어 쏘우 절단장치와 그 다이아몬드 와이어 쏘우 절단장치를 이용한 건식 절단공법)에 개시되어 있다.
종래기술에 따른 다이아몬드 와이어쏘우 절단장치는, 절단공정 중에 발생되는 분진을 포집하는 집진부가 1차 포집부 또는 2차 포집부에 의해 간단한 공정으로 이루어지기 때문에 포집되지 않고 대기 중으로 분진이 유실될 수 있는 문제점이 있고, 포집된 분진을 배출시키기 위해 작업자가 집진부를 직접 개방하여 분진이 수납되는 저장용기를 배관들과 분리시켜 저장용기를 교체해야 하기 때문에 작업자의 편의를 도모할 수 없고, 저장용기 교체작업 중에 분진이 유실되면서 작업자가 방사능물질에 노출될 수 있는 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 원자력발전소의 해체작업 중에 콘크리트 구조물로부터 방사능 물질을 제거하기 위해 콘크리트 구조물 표면에 이루어지는 연마공정 또는 콘크리트 구조물 절단공정 중에 발생되는 분진을 효과적으로 포집하여 분진이 대기 중으로 비산되는 것을 방지하고, 포집된 분진을 집징장치로부터 손쉽게 배출시켜 작업자의 편의를 도모함과 동시에 방사능 물질에 작업자가 노출되는 것을 방지할 수 있는 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 콘크리트 구조물의 절단부위에 구동장치와 연결되는 다이아몬드 와이어 쏘우의 일단을 세척냉각부에 통과시켜 콘크리트 구조물에 권취시키는 와이어 쏘우 설치공정; 상기 와이어 쏘우 설치공정에서 설치된 와이어 쏘우의 외측으로 비산먼지의 발생이 방지되도록 분진커버를 설치하고, 상기 분진커버의 일측에 집진부를 설치하는 분진커버 설치공정; 상기 분진커버 설치공정에서 설치된 집진부에 대향하는 콘크리트 구조물의 대각 방향으로 에어분사부의 분사노즐을 적어도 하나 이상 설치하는 분사노즐 설치공정; 상기 분사노즐 설치공정 후에 절단구동부를 구동하여 다이아몬드 와이어 쏘우를 일방향으로 회전시켜 콘크리트 구조물을 절단하는 절단공정; 상기 콘크리트 구조물을 절단하는 다이아몬드 와이어 쏘우에 누적되는 콘크리트 분진과 절단 시 발생하는 콘크리트 분진이 상기 집진부에 의해 포집되도록 불어내는 분사공정; 상기 콘크리트 구조물을 절단하며 과열된 다이아몬드 와이어 쏘우를 상기 세척냉각부에 의해 냉각하는 세척냉각공정; 상기 세척냉각공정에 의해 상기 세척냉각부에 분진이 누적되면 분진의 누적량이 설정치 이상인지를 감지하여 분진이 설정치 이상이면 세척냉각부로부터 분진을 배출시키는 배출공정; 상기 분사공정에 의해 포집되는 분진을 분진의 입자크기에 따라 상기 집진부에서 분류하여 거르는 집진공정; 및 상기 집진부에 분진이 누적되는 누적량을 감지하여 상기 집진부의 저장용기에 수납되는 분진의 양이 설정치 이상이면 상기 저장용기의 교체신호를 출력하여 작업자가 상기 저장용기를 교체토록 하는 분진제거공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 세척냉각공정은, 상기 절단구동부의 작동에 의해 순환되는 상기 다이아몬드 와이어쏘우가 통과되고, 복수 개의 세척수 주입구 및 세척수 유출구가 구비되는 세척냉각통; 및 복수 개의 상기 세척수 주입구가 각각 서로 다른 공간에 배치되도록 상기 세척냉각통 내부를 복수의 공간으로 구획하는 구획패널을 포함하는 상기 세척냉각부에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 분진배출공정은, 상기 세척냉각부의 세척냉각통 내부에 누적되는 분진의 누적량을 감지하여 감지신호를 송신하는 누적량감지센서; 상기 누적량감지센서로부터 송신되는 감지신호가 설정치에 도달되면 구동신호를 송신하는 제어부; 상기 제어부로부터 수신되는 구동신호에 따라 상기 세척냉각통 일단으로부터 타측으로 작동유체를 분사하는 제1노즐; 상기 제어부로부터 수신되는 구동신호에 따라 상기 세척냉각통 타단으로부터 일측으로 작동유체를 분사하는 제2노즐; 상기 제1노즐 또는 상기 제2노즐로부터 작동유체가 분사될 때에 상기 구획패널의 일부분을 개방시켜 작동유체가 통과될 수 있도록 상기 구획패널 일부분이 절개되어 이루어지고, 상기 세척냉각통 외측으로 분리 가능하게 설치되는 분리패널; 및 상기 분리패널을 상기 세척냉각통 외측 또는 내측으로 이동시키면서 상기 구획패널의 일부분을 개방 또는 폐쇄시키는 분리구동부를 포함하는 분진제거부에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 분진제거공정은, 상기 집진부의 제1포집유닛으로부터 분진이 저장되는 저장용기를 분리하도록 상기 저장용기가 안착되고, 상기 제1포집유닛 내부에 승강 가능하게 설치되는 승강패널; 상기 제1포집유닛의 수납공간을 개폐할 수 있도록 상기 제1포집유닛에 회전 가능하게 설치되는 도어부재; 및 상기 도어부재의 회전운동을 상기 승강패널의 상승운동 또는 하강운동으로 변환시켜 전달하는 동력전달부의 작동에 의해 이루어지고, 작업자가 상기 도어부재를 개방하면 상기 동력전달부의 작동에 의해 상기 승강패널이 하강하면서 상기 분진커버로부터 연장되는 제1배관, 및 제2포집유닛 측으로 연장되는 제2배관과 상기 저장용기를 분리시키고, 상기 도어부재를 폐쇄시키면 상기 동력전달부의 작동에 의해 상기 승강패널이 상승하면서 상기 제1배관 및 상기 제2배관을 상기 저장용기에 결합시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법은, 와이어 쏘우의 세척공정 중에 발생되는 분진을 세척냉각통으로부터 배출시키는 배출공정이 구비되므로 작업자의 수작업 없이 방사능 물질을 포함하는 분진을 손쉽게 배출시킬 수 있어 작업자의 편의를 도모함과 동시에 작업자가 방사능 물질에 노출되는 것을 방지할 수 있어 환경오염 및 안전사고를 예방할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법은, 분진제거부의 작동에 의해 세척냉각통으로부터 구획패널의 하단부가 분리되어 세척냉각통 외부로 분진을 배출시키는 배출공정이 진행되므로 구획패널의 하부에 형성되는 홀부를 통해 분진을 용이하게 배출시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법은, 세척냉각부의 구획패널 하단부를 이루는 분리패널이 세척냉각통 외부로 배출되어 형성되는 홀부를 세척공정이 진행되는 동안에 마감하는 유실방지부가 구비되므로 분진제거부의 작동에 의해 형성되는 세척냉각통의 홀부를 통해 이물질이 유실되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법은, 절단공정 중에 발생되는 분진을 포집하여 배출시키는 분지포집부가 구비되고, 본 발명의 분진포집부는, 제1포집유닛, 제2포집유닛 및 제3포집유닛을 포함하여 3차에 걸쳐 포집공정이 이루어지므로 대기 중으로 배출되는 공기로부터 분진을 보다 더 효과적으로 거를 수 있어 환경오염 방지할 수 있고, 작업자가 방사능 물질에 노출되는 것을 보다 더 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법은, 제1집진포집유닛, 제2집진포집유닛 및 제3집진포집유닛에 의해 3차에 걸쳐 분진을 포집하므로 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공정에서 발생되는 분진을 효과적으로 거를 수 있어 환경오염을 방지하고, 작업자가 방사능 물질에 노출되는 것을 보다 더 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법은, 제1집진포집유닛에서 걸러지는 분진이 저장용기에 수납되고, 저장용기에 설정치 이상의 분진이 수납되는 경우에는 저장용기 교체신호가 출력되어 작업자가 저장용기의 교체시점을 쉽게 인지할 수 있도록 하고, 저장용기를 교체할 때에 카드의 도어부재를 개방시키면 동력전달부의 작동에 의해 저장용기가 안착되는 승강패널이 하강하면서 제1배관 및 제2배관으로부터 저장용기가 분리되므로 작업자가 제1배관 및 제2배관으로부터 저장용기를 분리시키는 작업을 생략할 수 있어 작업자의 편의를 도모함과 동시에 저장용기 분리작업 중에 작업자가 방사능 물질에 노출되는 안전사고를 예방할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법이 도시된 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 절단장치 및 집진부 도시된 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 상용되는 세척냉각부가 도시된 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 세척냉각부가 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 분진제거부 및 유실방지부가 도시된 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 분진제거부 및 유실방지부가 도시된 작동 상태도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 분리패널 및 분리구동부가 도시된 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 유실방지부 및 드레인부가 도시된 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 제1포집유닛이 도시된 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 커플링유닛이 도시된 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 커플링유닛이 도시된 사용 상태도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 제1포집유닛이 도시된 측면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 제1포집유닛의 사용 상태도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 각도유지부가 도시된 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 제2포집유닛이 도시된 구성도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 제3포집유닛이 도시된 구성도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법이 도시된 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 절단장치 및 집진부 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 상용되는 세척냉각부가 도시된 사시도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 세척냉각부가 도시된 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 분진제거부 및 유실방지부가 도시된 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 분진제거부 및 유실방지부가 도시된 작동 상태도이다.
또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 분리패널 및 분리구동부가 도시된 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 유실방지부 및 드레인부가 도시된 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 제1포집유닛이 도시된 단면도이다.
또한, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 커플링유닛이 도시된 구성도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 커플링유닛이 도시된 사용 상태도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 제1포집유닛이 도시된 측면도이다.
또한, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 제1포집유닛의 사용 상태도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 각도유지부가 도시된 도면이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 제2포집유닛이 도시된 구성도이고, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 사용되는 제3포집유닛이 도시된 구성도이다.
도 1 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법은, 콘크리트 구조물의 절단부위에 구동장치와 연결되는 다이아몬드 와이어 쏘우(10)의 일단을 세척냉각부(200)에 통과시켜 콘크리트 구조물에 권취시키는 와이어 쏘우 설치공정(S100)과, 와이어 쏘우 설치공정(S100)에서 설치된 와이어 쏘우(10)의 외측으로 비산먼지의 발생이 방지되도록 분진커버(30)를 설치하고, 분진커버(30)의 일측에 집진부(500)를 설치하는 분진커버 설치공정(S200)과, 분진커버 설치공정(S200)에서 설치된 집진부(500)에 대향하는 콘크리트 구조물의 대각 방향으로 에어분사부(100)의 분사노즐(150)을 적어도 하나 이상 설치하는 분사노즐 설치공정(S300)과, 분사노즐 설치공정(S300) 후에 절단구동부(20)를 구동하여 다이아몬드 와이어 쏘우(10)를 일방향으로 회전시켜 콘크리트 구조물을를 절단하는 절단공정(S400)과, 콘크리트 구조물을 절단하는 다이아몬드 와이어 쏘우(10)에 누적되는 콘크리트 분진 및 콘크리트 구조물 절단 시 발생하는 콘크리트 분진이 집진부(500)에 의해 포집되도록 불어내는 분사공정(S500)과, 콘크리트 구조물을 절단하며 과열된 다이아몬드 와이어 쏘우(10)를 세척냉각부(200)에 의해 냉각하는 세척냉각공정(S600)과, 세척냉각공정(S600)에 의해 세척냉각부(200)에 분진이 누적되면 분진의 누적량이 설정치 이상인지를 감지하여 분진이 설정치 이상이면 세척냉각부(200)로부터 분진을 배출시키는 분진배출공정(S700)과, 분사공정(S500)에 의해 포집되는 분진을 분진의 입자크기에 따라 집진부(500)에서 분류하여 거르는 집진공정(S800)과, 집진부(500)에 분진이 누적되는 누적량을 감지하여 집진부(500)의 저장용기(513)에 수납되는 분진의 양이 설정치 이상이면 저장용기(513)의 교체신호를 출력하여 작업자가 저장용기(513)를 교체토록 하는 분진제거공정(S900)을 포함한다.
본 실시예의 와이어 쏘우 설치공정(S100)는, 다이아몬드 와이어 쏘우 절단장치(1)를 이용한 콘크리트 구조물의 절단공법(S10)의 제1공정으로 콘크리트 구조물(5)의 절단부위에 절단구동부(20)와 연결되는 다이아몬드 와이어 쏘우(10)를 감아서 설치하는 공정이다.
와이어 쏘우 설치공정(S100)은, 와이어 쏘우(10)의 일단을 세척냉각부(200)의 세척냉각통(210) 길이방향으로 통과하게 설치하는 세척냉각부 통과공정(S110)을 더 포함한다.
이는, 세척냉각공정(S600)에서 콘크리트 구조물(5)을 절단할 때, 와이어 쏘우(10)에 발생하는 마찰열의 냉각을 진행하기 위한 사전 작업이고, 와이어 쏘우(10)의 설치가 완료되면, 제2공정으로 분진커버 설치공정(S200)이 이어지는데, 이 분진커버 설치공정(S200)은, 콘크리트 구조물(5)의 절단부위에 설치된 와이어 쏘우(10)의 외측으로 분진커버(30)를 설치하여 절단 중 발생할 수 있는 비산 먼지가 외부로 노출되지 않도록 밀폐시킨 다음, 분진커버(30)의 일단에 집진부(500)를 설치하는 공정이다.
에어분사노즐 설치공정(S300)은 본 발명에 따른 제3공정으로 상기한 집진부(500)의 대각 방향으로 에어분사부(100)의 분사노즐(150)을 설치하는 것이다.
에어분사노즐 설치공정(S300)에서 설치된 분사노즐(150)은 선회형 노즐 또는 길이방향으로 다수 설치하여 콘크리트 구조물(5)을 절단하는 와이어 쏘우(10)를 추적하여 절단 시 발생하는 분진을 상기한 집진커버 설치공정(S200)에서 설치된 집진부(500)에 바로바로 포집이 용이하도록 광범위하게 불어 낼 수 있다.
절단공정(S400)은 제4공정으로서, 절단구동부(20)를 구동하여 다이아몬드 와이어 쏘우(10)를 일방향으로 회전시켜 콘크리트 구조물(5)의 절단부위를 절단함과 동시에 절단 시 발생된 분진은 에어분사부(100)에 의해 광범위하게 분사하여 집진부(500)를 통해 제거하도록 하는 것이다.
분사공정(S500)은 분진커버(30) 길이방향으로 적어도 하나 이상 구비되는 분사노즐(150)이 콘크리트 구조물(5) 절단 시 발생하는 콘크리트 분진과 와이어 쏘우(10)의 비드에 누적하는 분진을 광범위하게 불어냄으로써, 분진의 포집율을 높이도록 하는 공정으로서, 다이아몬드 와이어 쏘우 추적공정(S510)을 더 포함한다.
다이아몬드 와이어 쏘우 추적공정(S510)은 콘크리트 구조물(5)을 절단하는 과정에서 위치가 변하는 와이어 쏘우(10)를 따라, 분진커버(30)의 길이방향으로 다수의 분사노즐(150)을 구비하여 와이어 쏘우(10)의 절단 위치에 따라 순차적으로 분사시키도록 하는 공정이다.
세척냉각공정(S600)은, 상기한 절단공정(S400)에서 콘크리트 구조물을 절단하는 과정에서 과열된 와이어 쏘우(10)를 세척 냉각시키는 공정으로서, 상기한 세척냉각부(200)에 얼음 또는 드라이아이스를 공급하여 냉각성을 향상시키는 냉매공정(S610)을 더 포함한다.
상기한 냉매공정(S610)에서 투입되는 얼음 또는 드라이아이스 등의 냉매에 의해 1차적으로 물에 의해 냉각되는 와이어 쏘우(10)를 2차적으로 냉각시키기 때문에 냉각 효율이 극대화되고 절단성도 향상된다.
한편, 본 발명에 따른 절단장치와 절단공법에서는 물을 전혀 사용하지 않고 집진하기 때문에 폐 슬러지가 발생하지 않도록 함과 동시에 상술한 바와 같이, 선회형 또는 길이방향으로 다수 설치된 분사노즐(150)에 의해 잔존 분진이 대기 중으로 비산되는 것을 방지하며, 광범위한 포집이 이루어진다.
또한, 콘크리트 구조물(5)을 절단하는 과정에서 과열된 와이어 쏘우(10)는 본 발명에 따른 세척냉각부(200)를 거치며 마찰열을 빠른 시간 내에 냉각시킬 수 있고, 다이아몬드 와이어 쏘우에 묻어 있는 소량의 콘크리트 분진조차 세척냉각공정(S600)에 의해 세척되므로, 콘크리트 구조물(5)의 절단성을 향상시키게 된다.
또한, 상기한 에어분사부(100)의 분사노즐(150)에 의해 냉각과 더불어 건조가 이루어지기 때문에 다이아몬드 와이어 쏘우(10)는 최적의 상태로 콘크리트 구조물(5)을 절단할 수 있게 되어 다이아몬드 와이어 쏘우(10)의 수명이 연장되는 효과가 나타나게 된다.
상기한 바와 같은 세척냉각공정이 장시간 지속되면 세척냉각부(200)에 분진이 누적되므로 세척냉각부(200)로부터 분진을 배출시키는 분진배출공정(S700)이 진행되어 세척냉각부(200)에 분진 등의 이물질이 설정치 이상 누적되어 다이아몬드 와이어 쏘우(10)가 세척냉각부(200)를 통과할 때에 누적된 분진에 의해 다이아몬드 와이어 쏘우(10)로부터 분진을 세척하지 못하는 오작동을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예는, 분사공정(S500) 및 집진공정(S800)이 장시간 지속되면 분진이 집진부(500)에 설정치 이상으로 누적되어 집진부(500)의 집진능력이 감소될 수 있는데, 본 실시예는 분진이 집진되는 저장용기(513)에 분진이 설정치 이상으로 누적되면 이를 감지하여 저장용기(513) 교체신호를 출력하여 작업자가 저장용기(513)를 교체할 수 있도록 안내하고, 작업자가 저장용기(513)를 새로운 저장용기(513)로 교체하는 분진제거공정(S900)이 진행되어 집진부(500)에 분진이 설정치 이상으로 누적되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
상기한 바와 같은 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법은, 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단장치에 의해 이루어지며, 본 실시예의 절단장치는, 다이아몬드 와이어쏘우(10)와, 절단구동부(20)와, 분진커버(30)와, 집진부(500)와, 에어분사장치(100)와, 세척냉각부(200)와, 분진제거부(50)와, 유실방지부(70)와, 드레인부(80)를 포함한다.
본 실시예의 절단장치는, 건식절단공법으로 콘크리트 구조물을 절단하고, 콘크리트 구조물(5)의 절단면에 집진커버(30)를 구비하여, 와이어쏘우(10)에 의해 절단되는 소정 부위에 집진부(500)를 구비시켜 분진을 흡입하게 된다.
따라서 본 실시예는, 집진부(50)에 대향하는 분진커버(30)의 대각방향으로 본 발명에 따른 에어분사부(100)가 구비되고, 본 실시예의 에어분사부(100)는 콤프레셔(110)와 에어 라인(130)과 분사노즐(150)로 이루어진다.
콤프레셔(110)는 고압의 에어를 발생시키는 장치로서, 전원이 없는 장소에서는 발전기에 의해 작동할 수 있다.
에어 라인(130)은 상기한 콤프레셔(110)에서 발생한 고압의 에어가 이송되도록 구비되는 파이프 구성으로서, 에어조절밸브(131)와 분배기(133)로 이루어진다.
에어조절밸브(131)는, 에어의 압력을 조절하는 밸브로서, 분배기(133)에 공급되는 에어의 량을 조절하게 된다.
분배기(133)는 분진커버(30)의 외측 길이방향으로 다수 구비되는 각 분사노즐(150)에 교대로 에어를 공급하도록 구비되는 개폐부(135)를 더 포함하고, 개폐부(135)는 볼 밸브(Ball Valve)의 일종으로서, 다이아몬드 와이어 쏘우(10)의 진행 속도에 따라 도시하지 않은 제어부에 의해 자동으로 개폐될 수 도 있고, 숙련된 작업자가 다이아몬드 와이어 쏘우(10)의 위치를 추정하여 개폐할 수도 있다.
한편, 분사노즐(150)은 에어 라인(130) 단부에 구비되는 구성으로서, 좌우방향으로 선회하는 선회형 분사노즐(150)로서, 보다 광범위한 부분에 고압의 에어를 분사할 수 있으므로, 대각방향에 구비된 집진부(40)에 집진이 용이하도록 하였다.
이와 같이, 다수 구비된 분사노즐(150)이 다이아몬드 와이어 쏘우(10)의 절단 위치를 따라 순차적으로 개폐됨으로써, 콘크리트 분진이 다이아몬드 와이어 쏘우(10)의 절단부인 비드에 누적되기 전에 바로바로 불어 내므로 다이아몬드 와이어 쏘우(10)에 콘크리트 분진의 누적되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 세척냉각부(200)는 물 탱크내(미도시)의 물을 분사하거나 회수하도록 순환시키는 냉각수 순환펌프(201)의 냉각수에 의해, 콘크리트 구조물(5)을 절단한 다이아몬드 와이어 쏘우(10)를 통과시키며, 세척과 더불어 냉각시키는 구성으로서, 절단구동부(20)의 작동에 의해 순환되는 다이아몬드 와이어쏘우(10)가 통과되고, 복수 개의 세척수 주입구(211) 및 세척수 유출구(213)가 구비되는 세척냉각통(210)과, 복수 개의 세척수 주입구(211)가 각각 서로 다른 공간에 배치되도록 세척냉각통(210) 내부를 복수의 공간으로 구획하는 구획패널(217)과, 세척냉각통(210)을 지지하는 지지부재(230)와, 세척냉각통(210)에 구비되는 냉매 투입구(250)로 이루어진다.
세척냉각통(210)은 원통형으로 형성된 상하 측 길이방향으로 적어도 하나 이상의 세척수 주입구(211)와 세척수 유출구(213)가 구비되고, 양단에 대칭형으로 마감패널(215)이 구비된다.
또한, 본 실시예의 마감패널(215)과 구획패널(217)에는 다이아몬드 와이어쏘우(10)가 통과되는 통과홀부가 동일한 높이에 형성되어 세척냉각통(210)을 통과하는 다이아몬드 와이어쏘우(10)와 마감패널(215) 또는 구획패널(217)이 서로 간섭되며 마모되는 것을 억제할 수 있게 된다.
한편, 상기한 세척냉각통(210)과 냉각수 순환펌프(201) 사이에는 분배기(203)가 구비되어 상기한 세척냉각통(210)에 각각 구비된 세척수 주입구(211)에 고압의 세척수를 공급하기도 하고, 세척수 유출구(213)를 통해 다이아몬드 와이어 쏘우(10)의 세척을 마친 세척수를 회수하여 물탱크(미도시)로 순환할 수 있도록 분배하는 것이다.
지지부재(230)는, 지면에 고정되어 세척냉각통(210)을 지지할 수 있도록 베이스(231)가 구비되고, 베이스(231)의 상측 수직방향으로 구비되는 지지폴(233)로 이루어진다.
지지폴(233)은, 상기한 세척냉각통(210)과 베이스(231)를 연결하는 구성으로서, 높낮이가 조절될 수 있도록 높낮이조절부(234)가 더 구비된다.
높낮이조절부(234)는 볼 스크류(Ball Screw)의 일종으로서, 하나 이상 다수 개를 구비하여 높낮이 조절이 용이하도록 하였다.
냉매 투입구(250)는 상기한 세척냉각통(210)에 얼음 또는 드라이아이스를 투입할 수 있도록 적어도 하나 이상 구비된 구성으로서, 장방형(長方形)으로 형성된 구멍이며, 그 상측에 여닫을 수 있도록 일측 길이방향으로 경첩이 구비된 덮개(251)를 포함한다.
냉매로 사용되는 드라이아이스는 섭씨-78.5도씨의 이산화탄소 고형물질로서 냉기류가 위에서 아래로 내려가므로 순간 냉각효과가 크고, 일반적으로 공기 냉각에 비해 냉각 시간이 8배 이상 빠르기 때문에 본 발명에 있어서도 다이아몬드 와이어 쏘우(10)를 짧은 시간 내에 냉각시킬 수 있다.
본 발명에 따른 세척냉각부(200)의 세척냉각통(210)은 세척수 주입구(211)와 세척수 주입구(211) 사이 또는 세척수 주입구(211)와 냉매투입구(250) 사이에 각 부분을 구획할 수 있도록 구비된 구획패널(217)을 더 포함한다.
이와 같이, 구획패널(217)에 의해 각 부분을 구획한 이유는, 첫 번째 세척수 주입구(211)가 구비된 부분을 통과하는 다이아몬드 와이어 쏘우(10)에는 다량의 콘크리트 분진이 누적되어 있기 때문에 가장 오염된 세척수가 세척수 유출구(213)로 빠져 나가기 때문에 다음 구획패널(217)에는 조금 더 세척된 상태에서의 다이아몬드 와이어 쏘우(10)를 통과시키며 세척시키기 위함이다.
따라서 각 구획패널(217)에 의해 구획된 구간을 순차적으로 통과하는 다이아몬드 와이어 쏘우(10)는 세척과 더불어 냉각이 순차적으로 이루어진다.
또한, 본 실시예의 마감패널(215)과 구획패널(217)에는 다이아몬드 와이어쏘우(10)가 통과되는 통과홀부가 동일한 높이에 형성되므로 세척냉각통(210)의 일단부로 통과홀부를 통해 삽입되는 다이아몬드 와이어쏘우(10)가 복수 개의 구획패널(217)을 통과한 후에 세척냉각통(210)의 타단부를 지나 배출된다.
또한, 본 실시예의 에어분사장치(100)의 분사노즐(150)에 의해 냉각과 더불어 건조가 이루어지기 때문에 본 발명에 적용되는 다이아몬드 와이어 쏘우(10)는 최적의 상태로 콘크리트 구조물이 절단이 이루어지기 때문에 수명이 연장된다.
또한, 본 발명에 따른 와이어 쏘우 절단장치(1)는, 세척냉각부(200)의 세척냉각통(210) 양단에 구비된 롤링방지부(300)를 더 포함한다.
다이아몬드 와이어쏘우(10)를 이용해 콘크리트 구조물(5)을 절단할 때, 이 다이아몬드 와이어 쏘우(10)의 절단속도가 절단초기와 달리 마지막에 느려지기 때문에 롤링이 심하게 발생한다.
이렇게 롤링하며 상기한 세척냉각부(200)를 통과할 때, 마감패널(215)의 상하면을 타격하며 손상을 야기할 수 있기 때문에 이 손상을 방지하기 위해 상기한 롤링방지부(300)가 구비된다.
본 실싱예의 롤링방지부(300)는, 세척냉각통(210) 양단에 플렉시블 파이프(310)의 일단이 장착되고, 플렉시블 파이프(310) 단부에 스프링(330)이 구비되며, 스프링(330) 단부에 지지된 롤링방지 링(350)으로 이루어진다.
롤링방지 링(350)은, 다이아몬드 와이어 쏘우(10)가 통과하는 롤링방지공(미도시)의 내주에 구비되는 완충부재(353)를 더 포함한다.
여기서, 완충부재(353)는 우레탄(Urethane) 재질로 이루어져 상기한 다이아몬드 와이어 쏘우(10)가 부딪쳐도 충격을 완화할 수 있다.
또한, 본 실시예의 분진제거부(50)는, 세척냉각통(210) 내부에 누적되는 분진의 누적량을 감지하여 감지신호를 송신하는 누적량감지센서와, 누적량감지센서로부터 송신되는 감지신호가 설정치에 도달되면 구동신호를 송신하는 제어부와, 제어부로부터 수신되는 구동신호에 따라 세척냉각통(210) 일단으로부터 타측으로 작동유체를 분사하는 제1노즐(52)과, 제어부로부터 수신되는 구동신호에 따라 세척냉각통(210) 타단으로부터 일측으로 작동유체를 분사하는 제2노즐(54)과, 제1노즐(52) 또는 제2노즐(54)로부터 작동유체가 분사될 때에 구획패널(217)의 일부분을 개방시켜 작동유체가 통과될 수 있도록 구획패널(217) 일부분이 절개되어 이루어지고, 세척냉각통(210) 외측으로 분리 가능하게 설치되는 분리패널(56)과, 분리패널(56)을 세척냉각통(210) 외측 또는 내측으로 이동시키면서 구획패널(217)의 일부분을 개방 또는 폐쇄시키는 분리구동부(58)를 포함한다.
따라서 다이아몬드 와이어쏘우(10)가 세척냉각통(210)을 통과하면서 이루어지는 세척공정이 장시간 반복되면 세척냉각통(210) 내부에 누적되는 분진의 양이 설정치를 초과하게 되는데, 이때, 누적량감지센서로부터 송신되는 감지신호가 제어부에 수신되면 제어부로부터 구동신호가 송신되어 분리구동부(58)가 구동되어 구획패널(217)의 하측부를 이루는 분리패널(56)이 세척냉각통(210) 외측으로 분리되어 구획패널(217)의 하측부가 개방되고, 제1노즐(52) 또는 제2노즐(54)로부터 작동유체가 분사되어 세척냉각통(210)에 누적된 분진이 세척수 유출구(213) 측으로 이동되어 배출된다.
제1노즐(52)과 제2노즐(54)은 각각 세척냉각통(210)의 일단과 타단에 설치되어 제1노즐(52)과 제2노즐(54)이 교호로 구동되므로 작동유체이 압력에 의해 분진이 세척냉각통(210)의 일단 및 타단으로 이동되면서 세척냉각통(210)에 잔존하지 않고 모두 배출될 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 분리패널(56)은 구획패널(217)의 하단부가 절개되어 이루어지고, 세척냉각통(210)의 단면 하부 형상과 동일하거나 유사한 모양으로 형성되며, 세척냉각통(210)의 둘레면에 형성되는 절개홀부를 통해 돌출 가능하게 설치된다.
따라서 세척냉각통(210)의 하부 측 둘레면에 형성되는 홀부를 통해 분리패널(56)이 세척냉각통(210) 내부로 삽입되면 초승달과 유사한 모양으로 형성되는 분리패널(56)이 구획패널(217)과 밀착되게 배치되면서 원판 모양의 구획패널(217)을 이루면서 세척냉각통(210)의 내부를 구획하는 패널을 이루게 되고, 분리패널(56)이 세척냉각통(210) 외부로 배출되면 구획패널(217)의 하측부가 개방되어 제1노즐(52) 또는 제2노즐(54)로부터 분사되는 작동유체가 구획패널(217)을 통과하여 세척냉각통(210)의 일단 또는 타단으로 유동될 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 분리패널(56)에는 절개홀부의 내측 단부에 형성되는 단차에 밀착되도록 마감단턱부(56a)가 형성되므로 분리패널(56)이 세척냉각통(210) 내부로 삽입되면 세척냉각통(210) 둘레면에 형성되는 홀부의 단부에 마감단턱부(56a)가 밀착되면서 홀부를 폐쇄하게 되고, 마감단턱부(56a)로부터 외측 방향으로 단면적이 넓게 형성되는 분리패널(56)의 단부는 세척냉각통(210)의 외벽을 이루게 된다.
상기한 바와 같은 분리패널(56) 및 구획패널(217)은 세척수 주입구(211) 사이에 각각 배치되어 복수 개의 세척수 주입구(211)를 각각의 분리패널(56) 및 구획패널(217)에 의해 분리된 서로 다른 공간에 배치시키게 되고, 분리구동부(58)의 작동에 의해 복수 개의 분리패널(56)이 동시에 세척냉각통(210) 내측 또는 외측으로 이동하게 된다.
본 실시예의 분리구동부(58)는, 복수 개의 분리패널(56)을 세척냉각통(210)으로부터 동시에 배출시킬 수 있도록 복수 개의 분리패널(56)을 연결하는 연동패널(58b)과, 연동패널(58b)에 로드가 연결되어 연동패널(58b)을 전진 또는 후진시키면서 복수 개의 분리패널(56)을 세척냉각통(210) 내측 또는 외측으로 이동시키는 분리실린더(58a)를 포함한다.
따라서 분리실린더(58a)로부터 로드가 돌출되면 연동패널(58b)이 복수 개의 분리패널(56)을 동시에 세척냉각통(210) 내부로 삽입하게 되고, 분리실린더(58a) 내부로 로드가 삽입되면 복수 개의 분리패널(56)이 동시에 세척냉각통(210) 외부로 배출된다.
상기한 바와 같이 분리패널(56)이 세척냉각통(210) 외부로 배출되면 세척냉각통(210) 외벽에 홀부가 형성되어 분진이 유실될 수 있는데, 본 실시예는, 세척냉각통(210)으로부터 분리패널(56)이 배출된 후에 세척냉각통(210)에 형성되는 홀부를 마감하는 유실방지부(70)가 구비되므로 분진배출공정이 진행되는 동안에 세척냉각통(210)의 홀부를 통해 분진이 유실되는 것을 방지하고, 세척냉각통(210)에 누적되었던 분진이 세척수 유출구(213)를 통해 배출되도록 한다.
본 실시예의 유실방지부(70)는, 세척냉각통(210)의 둘레면에 형성되는 홀부와 동일한 곡선 모양으로 형성되어 홀부에 삽입 또는 배출되는 차단부재(72)와, 차단부재(72)로부터 하측 방향으로 연장되는 차단지지대(74)와, 복수 개의 차단지지대(74)를 지지하고, 차단지지대(74)를 승강시키면서 세척냉각통(210)의 홀부에 차단부재(72)를 삽입 또는 배출시키는 차단구동부(76)를 포함한다.
여기서, 차단구동부(76)는, 복수 개의 차단지지대(74)를 연결하여 지지하는 승강패널(78)과, 승강패널(78)에 로드부재가 연결되어 승강패널(78)을 지지하고 승강시키는 차단실린더(77)를 포함한다.
따라서 차단실린더(77)로부터 로드부재가 돌출되면 승강패널(78) 및 차단지지대(74)가 상승되면서 복수 개의 차단부재(72)가 상승되어 세척냉각통(210)의 홀부에 삽입되므로 분리패널(56)이 측 방향으로 이동되면서 배출된 세척냉각통(210)의 홀부에 차단부재(72)가 삽입되어 세척냉각통(210)을 밀폐시키게 된다.
이후에, 세척냉각통(210)의 세척공정이 진행되고, 세척공정이 종료되면 차단실린더(77) 내부로 로드부재가 삽입되어 세척냉각통(210)의 홀부가 개방되고, 분리실린더(58a)로부터 로드부재가 돌출되어 분리패널(56)이 세척냉각통(210)의 홀부를 통해 세척냉각통(210) 내부로 삽입되어 세척냉각통(210)의 내부를 복수 개의 공간으로 구획하게 된다.
또한, 본 실시예는, 분리패널(56)이 세척냉각통(210)으로부터 분리될 때에 세척냉각통(210)의 홀부를 통해 유실되는 분진을 수거하여 별도의 수거통으로 모아 배출시키는 드레인부(80)를 더 포함하므로 분진제거부(50) 및 유실방지부(70)의 작동에 의해 세척냉각통(210) 외부로 유실되는 분진을 포집하여 별도롤 배출시킬 수 있게 된다.
본 실시예의 드레인부(80)는, 복수 개의 차단지지대(74)가 슬라이딩 가능하게 통과되고, 세척냉각통(210) 하부에 배치되어 세척냉각통(210)으로부터 유실되는 분진 또는 세척수가 담겨지는 드레인팬(82)과, 드레인팬(82)의 일단부에 설치되어 작동유체를 분사하는 제3노즐(84)과, 제3노즐(84)에 대향되게 드레인팬(82)에 설치되어 제3노즐(84)로부터 분사되는 작동유체 및 분진을 별도의 수거통에 모으는 배수관(86)을 포함한다.
따라서 세척냉각통(210)의 세척공정이 진행되면 제3노즐(84)로부터 작동유체가 분사되면서 세척냉각통(210)에서 유실되어 드레인팬(82)에 담겨지는 세척수 및 분진을 배수관(86) 측으로 가압하여 수거통에 모으게 된다.
따라서 분진제거부(50) 및 유실방지부(70)의 작동에 의해 세척냉각통(210)으로부터 유실되는 분진이 작업 공간에 확산되는 것을 방지하고, 세척냉각통(210)으로부터 유실되는 분진을 별도로 모아 배출시킬 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 본 실시예의 세척냉각공정(S600)은, 세척냉각통(210)과, 구획패널(217)을 포함하는 세척냉각부(200)에 의해 이루어지고, 본 실시예의 분진배출공정(S700)은, 누적량감지센서, 제어부, 제1노즐(52), 제2노즐(54), 분리패널(56) 및 분리구동부(58)를 포함하는 분진제거부(50)에 의해 이루어진다.
또한, 본 실시예의 본 실시예의 집진부(500)는, 제1포집유닛(510), 흡기팬(520), 제2포집유닛(530) 제3포집유닛(550) 및 배기팬유닛(560)을 포함하여 이루어지고, 포집부(500)의 제1포집유닛(510)은 유입구와 유출구를 구비하고 절단장치(1)에 의해 발생되는 콘크리트 분진 중 제1크기 이상의 분진을 주로 포집한다.
제1포집유닛(510)의 흡기구 또는 유입구는 절단장치(1)에 연결되고, 제2포집유닛(530)은 흡기팬(520)을 사이에 두고 제1포집유닛(510)에 연결되며 사이클론 효과에 의해 포집탱크 저부에 분진을 집적시켜 포집하며, 제3포집유닛(550)은 포집되는 방사성 콘크리트 분진에 함유된 방사능 물질을 제거하도록 구비되는 다단 필터유닛들을 구비한다.
제3포집유닛(550)의 유입구는 제2포집유닛(530)의 배기구에 연결되고, 배기팬 유닛(560)은 제3포집유닛(550)의 배기구 측에 연결되고, 본 실시예에서 분진은 최대 1000㎛ 내지 최소 0.1㎛의 입도를 가질 수 있다.
절단장치(1)의 분진커버(30)에는 제1포집유닛(510)의 유입구에 연결되는 제1 배관의 말단부가 연결되고, 분진커버(30) 내에는 흡기팬(520)에 의한 음압 분위기가 형성되며, 절단장치(1)의 동작에 따라 발생하는 분진은 음압 분위기에서 제1배관을 통해 제1포집유닛(510)으로 흡입된다.
제1포집유닛(510)은 절단장치(1)에 제1배관을 통해 연결되고, 제2배관을 통해 흡기팬(520)에 연결되며, 제1포집유닛(510)은 유입되는 분진을 중력중심으로 포집하도록 이루어진다.
제1포집유닛(510)은 카트(511), 저장용기(513), 제1모터(515), 제2모터(516), 제1모터구동 결합부 및 제2모터구동 결합부를 구비한다.
카트(511)는 저장용기(513)를 수납하고 이동 가능한 형태를 구비하고, 카트(511)의 바닥면에서는 바퀴(512)가 결합 설치되며, 바퀴(512)는 카트(511)의 바닥면에 연결되는 연결부와, 연결부에 결합하여 회전하는 회전부와, 회전부를 둘러싸는 고리 모양의 탄성부를 구비한다.
또한, 바퀴(512)는 구동 모터에 의해 동작하는 전동바퀴이고, 바퀴(512)는 바퀴 어셈블리 형태로 원격제어를 위한 통신모듈을 더 구비하고, 사용자 단말기 등으로부터의 원격제어신호에 따라 제1포집유닛(510)을 이동시키도록 동작할 수 있다.
본 실시예의 저장용기(513)는 카트(511) 상에 수납되고, 저장용기(513)는 내부 공간(513s)에 방사성 콘크리트 폐기물의 연마 부산물(W1)을 중력중심으로 포집하여 드럼폐기하기 위한 케이스, 탱크 또는 드럼이며, 저장용기(513)의 상부면에는 제1개구부와 제2개구부가 설치된다.
제1개구부는 상부 측에 플랜지를 가진 제1유입관(521a)을 포함하고, 제2개구부는 상부 측에 플랜지를 가진 제1유출관(522a)을 포함한다.
제1유입관(521a)은 유입구 또는 제1유입구에 대응하고, 제1유출관(522a)은 유출구 또는 제1유출구에 대응하고, 제1유입관(521a)은 절단장치(1)로부터의 분진을 흡입하고, 제1유출관(522a)은 제2포집유닛(530)로 흡입된 분진의 일부를 배출한다.
제1유입관(521a)의 하부 측 일단은 저장용기(513)의 내부로 제1길이만큼 돌출하도록 연장 설치되고, 제1유출관(522a)의 하부 측 일단은 저장용기(513)의 내부로 제2길이만큼 돌출하도록 연장 설치된다.
제2길이는 제1길이보다 길고, 제2길이는 제1길이의 2배 이상 길며, 그에 의해 제1배관(521)을 통해 흡입된 분진이 바로 제2배관(522)를 통해 유출되는 것을 차단한다.
제1유출관(522a)의 내부 중공부의 제2내경은 제1유입관(521a)의 제1내경보다 크고, 제1내경은 제2내경의 3/4의 크기를 가지며, 그에 의해 흡기팬(520)의 흡입력이 저장용기(512)를 거쳐 제1배관(521)에 연결되는 분진커버(30)까지 적절하게 전달되도록 이루어진다.
제1모터(515)는 카트(511)의 상부면에서 외측으로 연장하는 돌출부 또는 플랜지 상에 설치된다. 제1모터(515)는 제1유입관(521a)과 제1배관(521)을 연결하는 제1구동모터 결합부를 이루는 제1커플링유닛(517)에 결합하고, 제1커플링유닛(517)은 제1모터(515)의 구동력에 의해 제1유입관(521a)의 플랜지와 제1배관(521)의 플랜지를 맞물려 잡고 기밀하게 지지하도록 이루어진다.
이와 유사하게, 제2모터(516)는 카트(511)의 상부면에서 외측으로 연장하는 돌출부 또는 플랜지 상에 설치된다.
제2모터(516)는 카트(511) 상부면 상에서 제1모터(515)의 반대편에서 제1모터(515)와 마주하도록 혹은 대칭되도록 배치되고, 제2모터(516)는 제1유출관(522a)과 제2배관(522)을 연결하는 제2구동모터 결합부를 이루는 제2커플링유닛(518)에 결합한다.
제2커플링유닛(518)은 제2모터(516)의 구동력에 의해 제1유출관(522a)의 플랜지와 제2 배관(522)의 플랜지를 맞물려 잡고 기밀하게 지지하도록 이루어진다.
제1커플링유닛(517)은 제1모터(515)에 의해 제1배관(521)과 저장용기(512)와의 결합을 유지하거나 해제할 수 있고, 제2커플링유닛(518)은 제2모터(516)에 의해 제2배관(522)과 저장용기(512)와의 결합을 유지하거나 해제할 수 있다.
제1커플링유닛(517)은 커플링유닛 몸체에 개도를 개폐가능하게 설치되는 차단유닛(517a)과, 차단유닛(517a)에 연결되어 제1모터(515)의 작동축(519)에 결합하고 작동축(519)의 회전에 따라 차단유닛(517a)에 구동력을 전달하는 기어유닛(517b)을 구비한다.
여기에서, 작동축(519)은 봉 형태를 구비하고 그 표면에 구동기어가 구비되고, 기어유닛(517b)은 한 쌍의 너트 형태를 구비하고 작동축(518)에 소정의 이격 거리를 두고 결합되어, 작동축(519)이 제1방향으로 회전할 때 한 쌍의 너트가 이격 거리가 좁혀져 차단유닛(517a)이 개도를 개방하도록 동작하고, 작동축(519)이 제1방향과 반대방향인 제2방향으로 회전할 때 한 쌍의 너트 사이의 이격 거리가 넓혀져 차단유닛(517a)이 개도를 폐쇄하도록 동작한다.
본 실시예의 작동축(519)에는 서로 다른 방향으로 경사지게 형성되는 한 쌍의 나사산이 형성되며, 한 쌍의 나사산에 각각 볼트결합되는 너트부재로 이루어지는 한 쌍의 기어유닛(517b)이 설치되고, 한 쌍의 기어유닛(517b)은, 작동축(519)과 평행하게 배치되는 가이드레일(517c)에 슬라이딩 가능하게 연결된다.
따라서 작동축(519)이 일 방향으로 회전되면 가이드레일(517c)에 의해 회전운동이 구속되는 한 쌍의 기어유닛(517b)이 작동축(519)의 중앙 측으로 이동되면서 서로 가까워지게 이동되고, 작동축(519)이 타 방향으로 회전되면 한 쌍의 기어유닛(517b)이 작동축(519)의 양단부 측으로 이동되면서 서로 멀어지게 이동된다.
각각의 기어유닛(517b)에는 작동부재(570)가 설치되어 한 쌍의 차단유닛(517a)과 각각 연결되고, 작동부재(570)는, 기어유닛(517b)에 회전 가능하게 연결되는 실린더(572)와, 실린더(572)로부터 돌출 가능하게 설치되는 로드부재(574)와, 실린더(572) 내벽과 로드부재(574) 내측 단부 사이에 개재되어 로드부재(574)를 실린더(572) 외측으로 돌출시키는 탄성력을 제공하는 탄성부재(576)와, 로드부재(574)의 중앙부를 회전 가능하게 지지하는 힌지부(578)를 포함한다.
따라서 작동축(519)이 정회전되어 한 쌍의 기어유닛(517b)이 작동축(519)의 중앙 측으로 이동되면 실린더(572)의 단부가 기어유닛(517b)과 함께 작동축(519)의 중앙 측으로 이동되고, 실린더(572)로부터 돌출되는 로드부재(574)는 힌지부(578)를 중심으로 정회전되어 한 쌍의 차단유닛(517a)을 외측 방향으로 이동시켜 유로를 개방시키게 된다.
반대로 작동축(519)이 역회전되면 한 쌍의 기어유닛(517b) 및 실린더(572) 내측 단부가 서로 멀어지게 이동되면서 로드부재(574)가 힌지부(578)를 중심으로 역회전되어 한 쌍의 차단유닛(517a)을 내측 방향으로 이동시켜 유로를 폐쇄시키게 된다.
이때, 작동부재(570)가 힌지부(578)를 중심으로 회전되면서 기어유닛(517b)과 힌지부(578) 사이의 거리가 가변되는데, 탄성부재(576)가 압축 또는 팽창되면서 로드부재(574)가 실린더(572) 내측 또는 외측으로 이동되어 가변되는 기어유닛(517b)과 힌지부(578) 사이의 거리에 호환되도록 작동부재(570)의 길이를 가변시키게 된다.
전술한 모터 구동 결합부의 구성에 의하면, 저장용기(512) 내에 일정 무게나 일정 압력의 방사성 콘크리트 벽의 연마 부산물이 포집되면, 흡기팬(520)의 동작을 중지시키고, 제1배관(521)과 제2배관(522)을 제1커플링유닛(517) 및 제2커플링유닛(518)로 폐쇄한 상태에서 제1유입관(521a)과 제1유출관(522a)을 분리하고 제1유입관(521a)과 제1유출관(522a)이 결합된 저장용기(512)를 새로운 빈 저장용기(512)로 신속하게 교체할 수 있다.
전술한 모터 구동 결합부의 구성에 의하면, 방사화 콘크리트 분진 포집 장치는, 저장용기의 교체 시 제1커플링유닛(517) 및 제2커플링유닛(518)의 동작이나 상태를 제어하여 제1배관(521)의 개도를 막은 상태에서 제1유입관(521a)과 제1배관(521) 간의 결합을 해제하고, 제2배관(522)의 개도를 막은 상태에서 제1유출관(522a)과 제2배관(522) 간의 결합을 해제할 수 있고, 제1배관(521)이나 제2배관(522)을 통해 방사화 콘크리트 분진이 작업 공간에 분산되는 것을 방지할 수 있다.
제1커플링유닛(517) 및 제2커플링유닛(518)에 의해 저장용기(513)의 유입구와 유출구를 폐쇄한 상태에서 배관들과의 결합을 해제하여 저장용기(513) 내부를 기밀하게 막은 상태에서 저장용기(513)를 교체하도록 이루어질 수 있다.
이 경우, 제1커플링유닛(517) 및 제2커플링유닛(518)은 방사능 유출방지 캡으로서 기능할 수 있다.
본 실시예의 분진제거공정(S900)은, 집진부(500)의 제1포집유닛(510)으로부터 분진이 저장되는 저장용기(513)를 분리하도록 저장용기(513)가 안착되고, 제1포집유닛(510) 내부에 승강 가능하게 설치되는 승강패널(589)와, 제1포집유닛(510)의 수납공간을 개폐할 수 있도록 제1포집유닛(510)에 회전 가능하게 설치되는 도어부재(580)와, 도어부재(580)의 회전운동을 승강패널(589)의 상승운동 또는 하강운동으로 변환시켜 전달하는 동력전달부(533)의 작동에 의해 이루어진다.
따라서 작업자가 도어부재(580)를 개방하면 동력전달부(533)의 작동에 의해 승강패널(589)이 하강하면서 분진커버(30)로부터 연장되는 제1배관(521), 및 제2포집유닛(530) 측으로 연장되는 제2배관(522)과 저장용기(513)를 분리시키고, 도어부재(580)를 폐쇄시키면 동력전달부(533)의 작동에 의해 승강패널(589)이 상승하면서 제1배관(521) 및 제2배관(522)을 저장용기(513)에 결합시키게 된다.
본 실시예의 동력전달부(533)는, 도어부재(580)의 회전축(582)에 설치되는 제1기어(584)와, 회전축(584)과 직교되는 방향으로 제1포집유닛(510)의 바닥면에 수평방향으로 설치되는 구동축(586)과, 구동축(586)에 설치되어 제1기어(582)와 베벨기어 방식으로 기어연결되는 제2기어(585)와, 구동축(586)으로부터 승강패널(589)의 바닥면을 따라 측 방향으로 연장되게 설치되는 가압대(587)와, 가압대(587)의 단부에 설치되고, 승강패널(589)의 바닥면에 슬라이딩 가능하게 연결되는 롤러부재(588)를 포함한다.
따라서 작업자가 도어부재(580)를 개방하여 회전축(582)을 정방향으로 회전시키면 제1기어(584)와 제2기어(585)에 의해 회전축(582)의 회전운동이 구동축(586)의 회전운동으로 전달되고, 구동축(586)이 도 2에 도시된 바와 같이 반시계방향으로 회전되면서 가압대(587)가 제1포집유닛(510)의 바닥면 측으로 하강하는 회전운동을 진행하게 되므로 가압대(587)에 의해 상측으로 상승된 상태가 유지되는 승강패널(589)이 하측 방향으로 이동하면서 승강패널(589)에 안착된 저장용기(513)가 하측 방향으로 하강하게 되고, 저장용기(513)가 하강하면서 제1배관(521) 및 제2배관(522)이 저장용기(513)로부터 인출되어 제1배관(521) 및 제2배관(522)이 저장용기(513)로부터 분리되는 작동이 이루어지게 된다.
상기한 바와 같이 도어부재(580)가 개방되면 승강패널(589)이 하강하면서 저장용기(513)가 제1배관(521) 및 제2배관(522)으로부터 분리되고, 작업자가 새로운 저장용기(513)를 승강패널(589)에 안착시킨 후에 도어부재(580)를 닫으면 회전축(582) 및 구동축(586)이 역방향으로 회전되면서 가압대(587)의 단부가 상측 방향으로 상승되도록 가압대(587)를 회전시키게 되고, 가압대(587)의 단부에 구비되는 롤러부재(588)는 승강패널(589)의 저면을 따라 슬라이딩되면서 승강패널(589)을 상측으로 밀어 올리며 승강패널(589) 및 저장용기(513)를 상승시켜 저장용기(513)와 제1배관(521) 및 제2배관(522)을 결합시키게 된다.
본 실시예의 제1포집유닛(510)은, 가압대(587)가 상승된 상태로 가압대(587)를 구속하여 승강패널(589) 및 저장용기(513)가 자중에 의해 작업자의 의도와 다르게 하강하는 것을 방지하는 각도유지부(590)가 구비되므로 작업자가 도어부재(580)를 개방하지 않은 상태에서 승강패널(589) 및 저장용기(513)가 하강하면서 도어부재(580)가 개방되는 오작동을 방지할 수 있게 된다.
본 실시예의 각도유지부(590)는, 가압대(587)의 중앙측에 회전 가능하게 설치되는 제1링크(592)와, 제1링크(592)의 하단과 제1포집유닛(510)의 바닥면 사이에 회전 가능하게 설치되는 제2링크(594)와, 제1링크(592)의 하단 일측으로부터 제2링크(594) 측으로 연장되어 제1링크(592)와 제2링크(594)의 연결부위가 도어부재(580) 반대 측으로 회전되지 않도록 구속하는 스토퍼(596)와, 도어부재(580)로부터 돌출되고 스토퍼(596) 측으로 연장되어 도어부재(580)를 폐쇄하면 제1링크(592)와 제2링크(594)의 연결부위를 제1포집유닛(510) 내측 방향으로 가압하면서 제1링크(592)와 제2링크(594)를 동일 직선상에 배치시키는 고정대(598)를 포함한다.
따라서 작업자가 도어부재(580)를 개방하면 도어부재(580)에 일체로 형성되는 고정대(598)가 제1링크(592)와 제2링크(594)의 연결부위와 분리되면서 제1링크(592)와 제2링크(594)가 도어부재(580) 측으로 굴곡되면서 가압대(587)의 구속상태가 해제되고, 가압대(587)가 하측 방향으로 이동하면서 승강패널(589) 및 저장용기(513)를 하측 방향으로 이동시키게 된다.
이때, 제1링크(592)와 제2링크(594)의 연결부위는 제1링크(592)의 일측으로부터 제2링크(594) 측으로 연장되는 스토퍼(596)에 의해 도어부재(580) 측으로만 굴곡될 수 있고, 다른 방향으로 굴곡될 수 없으므로 도어부재(580)를 개방하면 제1링크(592)와 제2링크(594)의 연결부위가 제1포집유닛(510) 외측으로 돌출되면서 굴곡되고, 도어부재(580)를 폐쇄하면 도어부재(580) 내벽으로부터 돌출되는 고정대(598)가 제1링크(592)와 제2링크(594)의 연결부위를 제1포집유닛(510) 내측 방향으로 가압하면서 제1링크(592)와 제2링크(594)가 동일 직선상에 배치되도록 가압하여 지지하게 된다.
따라서 도어부재(580)가 폐쇄된 상태에서는 고정대(598)가 제1링크(592)와 제2링크(594)의 연결부위를 가압하여 고정시키고, 제1링크(592)와 제2링크(594)의 연결부위는 스토퍼(596)에 의해 고정대(598) 반대 측으로 굴곡되지 않게 지지되어 가압대(587)가 상측으로 이동된 상태를 유지하면서 승강패널(589) 및 저장용기(513)가 상측으로 이동된 상태를 유지할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에 따른 제2포집유닛(530)은 흡기팬(520)을 게재하고 제2 배관을 통해 제1포집유닛(510)에 연결되고, 흡기팬(520)의 흡기구에는 제1배관(521)의 하류측 말단부(522b)가 연결되고, 흡기팬(520)의 배기구는 제2포집유닛(530)의 원통형 몸체(531)의 상단부 일측면에 연결된다.
원통형 몸체(531)의 몸체 하단부(531a)는 역삼각형 형태 또는 깔때기 형태로 이루어지고, 몸체 하단부(531a)의 하부측 말단부에는 밸브(532)가 설치되며, 밸브(532)는 로터리 밸브로 이루어진다.
원통형 몸체(531)의 하부측에는 제2저장용기(533)가 연결되고, 원통형 몸체(531)는 지지프레임(534)에 의해 지지되고 보호된다.
또한, 원통형 몸체(531)에는 원통형 몸체(531)의 상단부에서 삽입되어 원통형 몸체(531)의 내부 공간에서 이중관 형태를 구비하는 배기관(535)이 연결되고, 배기관(535)의 일단부(535a)는 원통형 몸체(531)의 내부 공간을 가로질러 깔때기 형태의 몸체 하단부(531a)의 바로 윗부분까지 연장된다.
배기관(535)의 타단부는 하류의 다른 구성요소인 제3포집유닛(550)에 연결되고, 배기관(535)의 내경은 원통형 몸체(531)의 내경의 약 1/3 내지 1/2인 것이 바람직하하며, 원통형 몸체(531)의 중력방향 또는 수직방향에서의 길이는 몸체 하단부(531a)의 수직 방향에서의 길이보다 길게 형성되고, 상기한 사이즈는 제2포집유닛(530) 내에 역류가 발생하지 않도록 하기 것이다.
전술한 제2포집유닛(530)의 구조는 고체 또는 액체 상태의 분진이나 먼지를 원심력을 이용하여 가스나 공기와 분리시키기 위한 것이고, 흡기팬(520)을 통해 유입되는 함진 유체가 원통형 몸체(531)의 내부 공간에서 나사 운동을 할 때, 상대적으로 무거운 분진이나 먼지는 원통형 몸체(531)의 내벽 측으로 이동한 후 몸체 하단부(531a)에 침전되고, 상대적으로 가벼운 가스나 공기는 나사 운동을 끝마치고 배기관(535)을 통해 제2포집유닛(530)의 외부로 배출되게 된다.
이와 같이 제2포집유닛(530)은 싸이클론(cyclone) 형식이나 회전 형식을 이용하는 집진기로서 동작하며, 싸이클론 형식으로는 접선유입식이나 축류식을 사용할 수 있다.
전술한 제2포집유닛(530)의 구조에서 원통형 몸체(531)와 몸체 하단부(531a)는 제2포집유닛(530)의 바디프레임에 대응하고, 제2저장용기(533)는 바디프레임에 착탈 가능하게 결합하며 바디프레임의 내부 하단부에 퇴적되고 밸브(532)를 통해 배출되는 먼지나 분진을 저장하여 처리하기 위한 분진저장유닛 또는 분진배출유닛에 대응할 수 있다.
본 실시예에 따른 제3포집유닛(550)은, 원통 또는 사각박스 형태의 단면적을 가지고 일정 길이만큼 연장하는 제1길이를 구비하는 중공형의 메인 프레임(551), 및 메인 프레임(551)의 길이 방향과 직교하는 방향에서의 단면적과 동일한 단면적을 구비하고 메인 프레임(551)의 중간부나 말단부에 유체유동 방향에서 기재된 순서대로 착탈 가능하게 설치되는 프리 필터(pre filter) 유닛(553), 멤브레인 필터(membrane filter) 유닛(554) 및 헤파 필터(HEPA filter) 유닛(555)을 구비한다.
메인 프레임(551)은 제3포집유닛(550)의 하우징 또는 케이싱으로서 그 흡기구에는 제2배관의 말단부(535b)가 연결되고, 흡기구 또는 흡기구 부분(551a)은 제2 배관의 말단부(535b)와 동일한 내경에서 점진적으로 내경이 커지는 원추형(cone) 형태의 내부 공간을 구비할 수 있으며, 흡기구 부분(551a)의 일측의 제1내경은 타측의 제2내경의 절반 이하의 크기로 이루어진다.
이러한 흡기구 부분(551a)의 구성에 의하면, 제2배관을 통해 제3포집유닛(550)에 유입되는 함진 가스의 속도를 늦추면서 제3포집유닛(550)의 메인 프레임(551)의 내부 공간에 함진 가스를 확산시킬 수 있다.
흡기구 부분(551a)에 이어지는 메인 프레임(551)의 내부 공간은 함진 가스가 효과적으로 확산될 수 있도록 적어도 직경 사이즈에 대응하는 길이 방향에서의 확산 공간부(551b)를 구비한다. 메인 프레임(551)의 일부 내부 공간인 확산 공간부(551b)에는 제1센서(552)가 설치되고, 제1센서(552)는 확산 공간부(551b)에서 확산되는 함진 가스의 속도, 가스에 함유된 분진량 등을 검출할 수 있다.
확산 공간부(551b)의 하류 측에는 프리 필터(553a), 멤브레인 필터(554a) 및 헤파 필터(555a)가 기재된 순서대로 함진 가스의 흐름을 따라 배치된다.
프리 필터(553a)는 메인 프레임(551)의 일부와 일체로 형성되어 메인 프레임(551)에 직접적으로 착탈가능하게 설치되고, 프리 필터(553a)는 5㎛ 이하의 분진을 포집하도록 필요한 재료를 사용하여 준비될 수 있으며, 프리 필터(553a)는 섬유 필터로 이루어지고, 함진 가스의 흐름 방향에서 프리 필터(553a)의 폭은 약 50㎛ 정도의 크기로 이루어진다.
프리필터(553a)는 다단 필터 구조의 제1필터로서, 섬유재질을 포함하여 이루어지거나, 섬유재질과 금속재질을 포함하여 이루어지고, 프리필터(553a)의 섬유재질은 금속제 메쉬(5mesh)로 지지되며, 금속제 메쉬는 흡기팬이나 배기팬의 압력에 의해 발생하는 강한 풍력에 고속으로 유입되는 방사성 콘크리트 분진에 의해 프리필터(553a)가 손상하는 것을 방지한다.
금속제 메쉬는 스테인레스(5stainless) 재질인 것이 바람직하고, 금속제 메쉬의 철선의 외경은 1.6㎜이고, 인접한 철선들 사이의 간격은 약 6㎜ 정도인 것이 바람직하며, 금속제 메쉬는 스테인리스재질 외에 일반 철(Fe) 재질의 표면에 아연(Zinc) 또는 크롬 도금 형태로 형성될 수 있다.
멤브레인 필터(554a)는 메인 프레임(551)의 일부와 일체로 형성되어 메인 프레임(551)에 직접적으로 착탈 가능하게 설치되고, 멤브레인 필터(554a)는 1㎛ 이하의 분진을 포집하도록 설치되며, 함진 가스의 흐름 방향에서 멤브레인 필터(554a)의 폭은 약 50㎛ 전도의 크기로 이루어진다.
또한, 헤파 필터(555a)는 메인 프레임(551)의 일부와 일체로 형성되어 메인 프레임(551)에 직접적으로 착탈 가능하게 설치되고, 헤파 필터(HEPA filter: High Efficiency Particulate Air filter, 55a)는, 클린룸(clean room) 수준으로 미세한 입자를 여과하는 고성능 필터이며, 헤파 필터(555a)는 0.3㎛ 이하의 분진을 여과하도록 설치되고, 함진 가스의 흐름 방향에서 헤파 필터(553)의 폭은 약 50㎛ 정도의 크기로 이루어진다.
헤파 필터 유닛(555)의 하류 측에는 배기 공간(556)이 설치되고, 배기 공간(556)에는 배기팬(561)과 배기팬 박스(562)가 결합되며, 배기 공간(556)에는 제2 센서(558)가 설치되어 다단 필터들을 통과한 공기 내의 먼지량을 측정하고, 측정한 신호나 데이터가 제2센서(558)에서 제어장치로 전송되도록 구성된다.
상기한 다단 필터 구조에 의하면, 프리 필터 유닛(553), 멤브레인 필터 유닛(554) 및 헤파 필터 유닛(555) 각각을 제3포집유닛(550)에서 간단히 분리하여 효과적으로 필터 등을 교체하거나 청소할 수 있다.
또한, 중력중심의 분진 포집 단계와 싸이클론 효과에 의한 분집 포집 단계를 거친 함진 가스를 제3포집유닛(550) 내에서 확산시켜 다단 필터 구조를 통해 단계적으로 분진을 포집함으로써 방사성 콘크리트 분진과 방사능 물질이 여과된 상태의 청정한 공기를 배출(exhaust)할 수 있다.
이로써, 원자력발전소의 해체작업 중에 콘크리트 구조물로부터 방사능 물질을 제거하기 위해 콘크리트 구조물 표면에 이루어지는 연마공정 또는 콘크리트 구조물 절단공정 중에 발생되는 분진을 효과적으로 포집하여 분진이 대기 중으로 비산되는 것을 방지하고, 포집된 분진을 집징장치로부터 손쉽게 배출시켜 작업자의 편의를 도모함과 동시에 방사능 물질에 작업자가 노출되는 것을 방지할 수 있는 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 절단공법이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 와이어 쏘우 절단장치 10 : 다이아몬드 와이어 쏘우
20 : 절단구동부 30 : 분진커버
50 : 분진제거부 52 : 제1노즐
54 : 제2노즐 56 : 분리패널
56a : 마감단턱부 58 : 분리구동부
58a : 분리실린더 58b : 연동패널
70 : 유실방지부 72 : 차단부재
74 : 차단지지대 76 : 차단구동부
77 : 차단실린더 78 : 승강패널
80 : 드레인부 82 : 드레인팬
84 : 제3노즐 86 : 배수관
100 : 에어 분사장치 110 : 콤프레셔
130 : 에어 라인 150 : 분사 노즐
160 : 노즐지지장치 170 : 연결봉
180 : 회동핸들 200 : 세척냉각부
210 : 세척냉각통 211 : 세척수 주입구
213 : 세척수 유출구 215 : 마감패널
217 : 구획패널 230 : 지지부재
231 : 베이스 233 : 지지폴
234 : 높낮이조절부 250 : 냉매 투입구
251 : 덮개 300 : 롤링방지부
310 : 플렉시블 파이프 330 : 스프링
350 : 롤링방지 링 353 : 완충부재
500 : 집진부 510 : 제1포집유닛
511 : 카트 512 : 바퀴
513 : 저장용기 515 : 제1모터
516 : 제2모터 517 : 제1커플링유닛
517a : 차단유닛 517b : 기어유닛
517c : 가이드레일 518 : 제2커플링유닛
519 : 작동축 521 : 제1배관
522 : 제2배관 530 : 제2포집유닛
550 : 제3포집유닛 570 : 작동부재
572 : 실린더 574 : 로드부재
576 : 탄성부재 578 : 힌지부
590 : 각도유지부 592 : 제1링크부재
594 : 제2링크부재 596 : 스토퍼
598 : 고정대

Claims (4)

  1. 콘크리트 구조물의 절단부위에 구동장치와 연결되는 다이아몬드 와이어 쏘우의 일단을 세척냉각부에 통과시켜 콘크리트 구조물에 권취시키는 와이어 쏘우 설치공정; 상기 와이어 쏘우 설치공정에서 설치된 와이어 쏘우의 외측으로 비산먼지의 발생이 방지되도록 분진커버를 설치하고, 상기 분진커버의 일측에 집진부를 설치하는 분진커버 설치공정; 상기 분진커버 설치공정에서 설치된 집진부에 대향하는 콘크리트 구조물의 대각 방향으로 에어분사부의 분사노즐을 적어도 하나 이상 설치하는 분사노즐 설치공정; 상기 분사노즐 설치공정 후에 절단구동부를 구동하여 다이아몬드 와이어 쏘우를 일방향으로 회전시켜 콘크리트 구조물을 절단하는 절단공정; 상기 콘크리트 구조물을 절단하는 다이아몬드 와이어 쏘우에 누적되는 콘크리트 분진과 절단 시 발생하는 콘크리트 분진이 상기 집진부에 의해 포집되도록 불어내는 분사공정; 상기 콘크리트 구조물을 절단하며 과열된 다이아몬드 와이어 쏘우를 상기 세척냉각부에 의해 냉각하는 세척냉각공정; 상기 세척냉각공정에 의해 상기 세척냉각부에 분진이 누적되면 분진의 누적량이 설정치 이상인지를 감지하여 분진이 설정치 이상이면 세척냉각부로부터 분진을 배출시키는 배출공정; 상기 분사공정에 의해 포집되는 분진을 분진의 입자크기에 따라 상기 집진부에서 분류하여 거르는 집진공정; 및 상기 집진부에 분진이 누적되는 누적량을 감지하여 상기 집진부의 저장용기에 수납되는 분진의 양이 설정치 이상이면 상기 저장용기의 교체신호를 출력하여 작업자가 상기 저장용기를 교체토록 하는 분진제거공정을 포함하는 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법에 있어서,
    상기 세척냉각공정은,
    상기 절단구동부의 작동에 의해 순환되는 상기 다이아몬드 와이어쏘우가 통과되고, 복수 개의 세척수 주입구 및 세척수 유출구가 구비되는 세척냉각통; 및
    복수 개의 상기 세척수 주입구가 각각 서로 다른 공간에 배치되도록 상기 세척냉각통 내부를 3개 이상 다수의 공간으로 구획하는 구획패널 을 포함하는 상기 세척냉각부에 의해 이루어지고,
    상기 세척냉각통을 3개 이상 다수의 공간으로 구획하는 상기 구획패널들의 하단에 배치되어 상기 세척냉각통에 노즐로부터 작동유체가 분사될 때에 상기 구획패널들의 일부분을 개방시켜 상기 노즐로부터 분사되는 작동유체가 통과될 수 있도록 상기 세척냉각통(210)으로부터 삽입 또는 분리되는 분진제거부의 분리패널(56); 및
    상기 세척냉각통(210)으로부터 상기 분리패널(56)이 분리되면 상기 세척냉각통(210)에 형성되는 홀부를 통해 분진이 유실되는 것을 방지하는 유실방지부(70)를 더 포함하고,
    상기 유실방지부(70)는,
    상기 세척냉각통(210)의 둘레면에 형성되는 홀부와 동일한 곡선 모양으로 형성되어 홀부에 삽입 또는 배출되는 차단부재(72);
    상기 차단부재(72)로부터 하측 방향으로 연장되는 차단지지대(74);
    복수 개의 상기 차단지지대(74)를 지지하고, 상기 차단지지대(74)를 승강시키면서 상기 세척냉각통(210)의 홀부에 상기 차단부재(72)를 삽입 또는 배출시키는 차단구동부(76)를 포함하고,
    상기 차단구동부(76)는,
    복수 개의 상기 차단지지대(74)를 연결하여 지지하는 승강패널(78); 및
    상기 승강패널(78)에 로드부재가 연결되어 상기 승강패널(78)을 지지하고 승강시키는 차단실린더(77)를 포함는 것을 특징으로 하는 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 분진배출공정은,
    상기 세척냉각부의 세척냉각통 내부에 누적되는 분진의 누적량을 감지하여 감지신호를 송신하는 누적량감지센서;
    상기 누적량감지센서로부터 송신되는 감지신호가 설정치에 도달되면 구동신호를 송신하는 제어부;
    상기 제어부로부터 수신되는 구동신호에 따라 상기 세척냉각통 일단으로부터 타측으로 작동유체를 분사하는 상기 노즐의 제1노즐;
    상기 제어부로부터 수신되는 구동신호에 따라 상기 세척냉각통 타단으로부터 일측으로 작동유체를 분사하는 상기 노즐의 제2노즐;
    상기 제1노즐 또는 상기 제2노즐로부터 작동유체가 분사될 때에 상기 구획패널의 일부분을 개방시켜 작동유체가 통과될 수 있도록 상기 구획패널 일부분이 절개되어 이루어지고, 상기 세척냉각통 외측으로 분리 가능하게 설치되는 상기 분리패널; 및
    상기 분리패널을 상기 세척냉각통 외측 또는 내측으로 이동시키면서 상기 구획패널의 일부분을 개방 또는 폐쇄시키는 분리구동부를 포함하는 상기 분진제거부에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 분진제거공정은,
    상기 집진부의 제1포집유닛으로부터 분진이 저장되는 저장용기를 분리하도록 상기 저장용기가 안착되고, 상기 제1포집유닛 내부에 승강 가능하게 설치되는 승강패널;
    상기 제1포집유닛의 수납공간을 개폐할 수 있도록 상기 제1포집유닛에 회전 가능하게 설치되는 도어부재; 및
    상기 도어부재의 회전운동을 상기 승강패널의 상승운동 또는 하강운동으로 변환시켜 전달하는 동력전달부의 작동에 의해 이루어지고,
    작업자가 상기 도어부재를 개방하면 상기 동력전달부의 작동에 의해 상기 승강패널이 하강하면서 상기 분진커버로부터 연장되는 제1배관, 및 제2포집유닛 측으로 연장되는 제2배관과 상기 저장용기를 분리시키고,
    상기 도어부재를 폐쇄시키면 상기 동력전달부의 작동에 의해 상기 승강패널이 상승하면서 상기 제1배관 및 상기 제2배관을 상기 저장용기에 결합시키는 것을 특징으로 하는 원전 해체용 콘크리트 구조물 절단공법.
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