KR102487513B1 - 원자로 내부 구조물 해체 방법 - Google Patents

원자로 내부 구조물 해체 방법 Download PDF

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KR102487513B1
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이충규
이윤
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한전케이피에스 주식회사
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Abstract

본 발명은 원자로 내부 구조물 해체 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 원자로 내부 구조물 해체 방법은, 제1 캐비티 영역 및 제2 캐비티 영역을 포함하는 원자로 수조에, 내부 구조물을 인양하는 단계와; 상기 제2 캐비티 영역에서, 상기 내부 구조물에서 단위 부품을 분해하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서, 상기 분해된 단위 부품을 세절하는 단계와; 상기 세절된 단위 부품을 포장하는 단계를 포함하며, 상기 단위 부품을 세절하는 동안, 상기 내부 구조물에서 상기 단위 부품을 제외한 나머지 단위 부품 중 어느 하나를 분해하는 단계를 병행하여 처리할 수 있다.

Description

원자로 내부 구조물 해체 방법{METHOD FOR DISMANTLING REACTOR INTERNALS}
본 발명은 원자로 해체 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해체 시간을 단축하여 방사능 노출을 최소화할 수 있는 원자로 내부 구조물 해체 방법에 관한 것이다.
전세계적으로 화석 에너지가 고갈됨에 따라, 주요한 에너지원으로서 원자력 발전을 사용하고 있다. 원자력 발전소 등의 원자로 시설에서는 운전이 종료되면 폐지 조치가 취해질 수 있다. 폐지 조치는 가동 중지, 해체 준비, 제염, 해체, 폐기물 처리 및 부지 복원의 단계 순으로 실시될 수 있다.
그러나, 원자로 시설의 해체시, 해체 작업의 공정수가 많아서 해체 시간이 길어지고 해체 비용도 높아지는 문제점이 있다.
본 발명은 해체 시간을 단축하여 방사능 노출을 최소화할 수 있는 원자로 내부 구조물 해체 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 원자로 해체 방법은, 제1 캐비티 영역 및 제2 캐비티 영역을 포함하는 원자로 수조에, 내부 구조물을 인양하는 단계와; 상기 제2 캐비티 영역에서, 상기 내부 구조물에서 단위 부품을 분해하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서, 상기 분해된 단위 부품을 세절하는 단계와; 상기 세절된 단위 부품을 포장하는 단계를 포함하며, 상기 단위 부품을 세절하는 동안, 상기 내부 구조물에서 상기 단위 부품을 제외한 나머지 단위 부품 중 어느 하나를 분해하는 단계를 병행하여 처리할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 원자로 내부 구조물 해체 방법은 상기 원자로 수조의 상기 제2 캐비티 영역에 매니퓰레이터를 설치하는 단계를 더 포함하며, 상기 매니퓰레이터에 장착된 열적 절단 부재 및 전기적 절단 부재 중 적어도 어느 하나는 상기 내부 구조물에서 상기 단위 부품을 분해할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 열적 절단 부재는 플라즈마 아크 절단 장비이며, 상기 전기적 절단 부재는 접촉식 아크 금속 절단 장비일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 분해된 단위 부품을 세절하는 단계는 상기 제1 캐비티 영역에 설치된 기계식 절단 부재의 동작을 통해 상기 단위 부품을 세절하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 기계식 절단 부재는 띠 톱(band saw) 또는 원형식 톱(disc saw)일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 원자로 내부 구조물 해체 방법은 상기 제2 캐비티 영역에서 분해된 상기 단위 부품을 상기 제1 캐비티 영역과 상기 제2 캐비티 영역 사이에 위치하는 저장 박스로 이동시키는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서 상기 세절 동작이 완료되면, 상기 저장 박스에 저장된 상기 단위 부품을 상기 제1 캐비티 영역으로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 캐비티 영역 상에 위치하는 제1 워크 브릿지를 이용하여 상기 단위 부품을 상기 저장 박스에서 상기 제1 캐비티 영역으로 이동시키며, 상기 제2 캐비티 영역 상에 위치하는 제2 워크 브릿지를 이용하여 상기 단위 부품을 상기 제2 캐비티 영역에서 상기 저장 박스로 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 내부 구조물에서 상기 단위 부품을 분해하는 단계는 상기 복수개의 단위 부품들 사이의 조립 부재를 이완시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 내부 구조물에서 상기 단위 부품을 분해하는 단계는 상기 복수개의 단위 부품들 사이의 용접부를 절단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 내부 구조물에서 상기 단위 부품을 분해하는 단계는 상기 내부 구조물에서 고중량의 단위 부품을 분해하는 단계와; 상기 고중량의 단위 부품을 복수개로 절단하여 저중량의 단위 부품으로 분해하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 원자로 내부 구조물 해체 방법은 상기 고중량의 단위 부품에 인양홀을 가공하는 단계와; 상기 인양홀에 고정된 인양 리그를 통해 상기 고중량의 단위 부품을 인양하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 고중량의 단위 부품은 제2 내부 구조물에 포함되는 열차폐 부재일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 내부 구조물을 해체하는 단계는 제1 내부 구조물을 해체하는 단계와; 제2 내부 구조물을 해체하는 단계를 포함하며, 상기 제1 내부 구조물에 포함되는 상기 단위 부품은 열전대 튜브, 하부 가이드 튜브, 상부 지지 플레이트, 딥 빔, 상부 지지 컬럼 및 상부 코어 플레이트 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 상기 제2 내부 구조물에 포함되는 상기 단위 부품은 코어 플랜지, 열차폐 부재, 배플 포머 볼트, 배플 플레이트, 코어 배럴, 하부 코어 플레이트, 코어 지지 포징, 제1 하부 지지 컬럼 및 제2 하부 지지 컬럼 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 내부 구조물을 해체하는 단계는 상기 제2 캐비티 영역에서 상기 코어 플랜지를 분해하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서 상기 코어 플랜지를 세절함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상부 가이드 튜브를 분해 및 포장하는 단계와; 상기 제2 캐비티 영역에서 열전대 튜브를 분해, 세절 및 포장하는 단계와; 상기 제2 캐비티 영역에서 하부 가이드 튜브를 분해하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서 상기 하부 가이드 튜브를 세절 및 포장함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상부 지지 플레이트를 분해하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서 상기 상부 지지 플레이트를 세절 및 포장함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 딥 빔을 분해하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서 상기 딥 빔을 세절 및 포장함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상부 지지 컬럼을 분해하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서 상기 상부 지지 컬럼을 세절 및 포장함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상부 코어 플레이트를 분해하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서 상기 상부 코어 플레이트를 세절하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제2 내부 구조물을 해체하는 단계는 상기 제2 캐비티 영역에서 열차폐 부재에 인양홀을 가공하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서 상기 열차폐 부재를 세절 및 포장함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 배플 포머 볼트를 분해하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서 배플 플레이트를 세절 및 포장함과 동시에, 제2 캐비티 영역에서 코어 배럴을 분해하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서 상기 코어 배럴을 세절함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 하부 코어 플레이트를 분해하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서 상기 하부 코어 플레이트를 세절함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 제1 하부 지지 컬럼 및 제2 하부 지지 컬럼과 타이 플레이트를 세절 및 포장하는 단계와; 상기 제1 캐비티 영역에서 코어 지지 포징을 세절 및 포장하는 단계를 포함할 수 있다.
본 기술은 원자로 수조의 제1 캐비티 영역에 배치되는 제1 워크 브릿지 및 제2 캐비티 영역에 배치되는 제2 워크 브릿지를 이용하여 제1 캐비티 영역과 제2 캐비티 영역이 지속적으로 동시에 작업을 병행할 수 있다. 이에 따라, 본 기술은 원자로의 해체 시간을 단축할 수 있다.
본 기술은 원자로 수조 상부에 연료재장전기중기가 배치되어 있고, 원자로 수조 내에 원자로가 안착된 수중 상태에서, 절단 및 포장 동작이 수행될 수 있다. 이에 따라, 본 기술은 방사선량을 차폐할 수 있어 작업자의 방사성 노출(피폭)을 막을 수 있다.
본 기술은 복수개의 단위 부품들을 연결하는 조립 부재의 이완을 통해 단위 부품들이 개별적으로 분해된 후 세절 동작이 이루어지므로, 단위 부품의 취급 및 절단이 용이해질 수 있다.
본 기술은 열적 절단 부재보다는 기계식 절단 부재의 동작 비율이 높으므로, 작업자에게 유해한 물질(Hume, Aerosol)의 발생량이 최소화될 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 원자로를 나타내는 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 원자로 해체 장비를 나타내는 도면들이다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 원자로 내부 구조물의 해체 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 사전 준비 동작을 상세히 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 제1 내부 구조물의 절단 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 도 5에 도시된 제1 내부 구조물의 절단 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 제1 내부 구조물에 적용되는 절단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 문서의 일 실시 예에 따른 제2 내부 구조물 절단 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제2 내부 구조물의 절단 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 8에 도시된 제2 내부 구조물에 적용되는 절단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 문서에 개시된 실시 예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 원자로를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 원자로는 압력 용기(10) 및 내부 구조물(20)을 포함할 수 있다.
압력 용기(10)는 핵에너지가 열에너지로 변환될 수 있는 장소를 제공할 수 있다. 압력 용기(10)는 방사선을 방출하는 핵분열 생성 물질이 외부로 나가는 것을 방지할 수 있다. 압력 용기(10)는 복수개의 노즐(11,12)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 압력 용기(10)는 적어도 하나의 입구 노즐(11)과, 적어도 하나의 출구 노즐(12)을 포함할 수 있다. 입구 노즐(11)은 원자로에서 생성된 열에너지를 수거하기 위한 냉각수가 유입될 수 있는 통로일 수 있다. 출구 노즐(12)은 수거한 열에너지를 가지는 냉각수를 외부(예: 증기발생기)쪽으로 유출시킬 수 있는 통로일 수 있다. 압력 용기(10)의 내부를 유동하는 냉각수는 노심(또는, 코어)(또는, 핵연료)(또는, 핵연료 집합체)(40) 상부에 배치된 입구 노즐(11)을 통해 유입될 수 있다. 유입된 냉각수는 노심(40)을 둘러싸고 있는 제2 내부 구조물(400)의 코어 배럴(412)과 압력 용기(10) 사이의 통로를 통하여 압력 용기(10)의 하부로 흐를 수 있다. 압력 용기(10)의 하부로 흐르는 냉각수는 제2 내부 구조물(400) 사이의 공동을 거쳐 방향을 바꾸어 노심 상부로 향할 수 있다. 이때, 냉각수는 노심(40)의 연료봉 사이 공간을 지나며 노심(40)에서 발생한 열을 전달 받고 제1 내부 구조물(300)을 거쳐 출구 노즐(40)을 통해 원자로 외부로 빠져나간다.
내부 구조물(20)은 압력 용기(10) 내에 배치될 수 있다. 내부 구조물(20)은 핵분열로 열에너지가 생성되도록 하기 위해 핵연료(40)를 장전하고 지지하는 역할을 할 수 있다. 내부 구조물(20)은 제1 내부 구조물(300)과, 제2 내부 구조물(400)을 포함할 수 있다.
제1 내부 구조물(300)은 핵연료 집합체(40)의 상단에 위치하여 핵연료 집합체(40)의 상단을 정렬할 수 있다. 제1 내부 구조물(300)은 복수개의 단위 부품으로 이루어질 수 있다. 복수개의 단위 부품 중 적어도 어느 하나는 상부 지지 플레이트(예: 도 6 및 도 7의 상부 지지 플레이트(303)), 상부 코어 플레이트(예: 도 6 및 도 7의 상부 코어 플레이트(313)), 가이드 튜브(예: 도 6 및 도 7의 가이드 튜브(301)), 열전대 튜브(예: 도 6 및 도 7의 열전대 튜브(302)) 및 상부 지지 컬럼(예: 도 6 및 도 7의 상부 지지 컬럼(312))을 포함할 수 있다. 상부 코어 플레이트는 상부 지지 플레이트와 이격 배치될 수 있다. 가이드 튜브는 상부 지지 플레이트보다 상측으로 돌출될 수 있다. 열전대 튜브는 가이드 튜브(301)와 연결될 수 있다.
제2 내부 구조물(400)은 핵연료 집합체(40)를 지지할 수 있다. 제2 내부 구조물(400)은 복수개의 단위 부품으로 이루어질 수 있다. 복수개의 단위 부품 중 적어도 어느 하나는 코어 배럴(412), 배플 플레이트(예: 도 9 및 도 10의 배플 플레이트(421)), 하부 코어 플레이트(예: 도 9 및 도 10의 하부 코어 플레이트(423)), 열차폐 부재(예: 도 9 및 도 10의 열차폐 부재(402)) 및 하부 지지 구조체(예: 도 9 및 도 10의 하부 지지 구조체(420))를 포함할 수 있다.
코어 배럴(412)은 제2 내부 구조물(400)의 몸체의 적어도 일부를 이룰 수 있다. 배플 플레이트는 배플 포머 의해 코어 배럴(412)의 내부에 장착될 수 있다. 하부 코어 플레이트는 코어 배럴(412)의 하부측에 위치할 수 있다. 열차폐 부재는 코어 배럴의 외측에 배치될 수 있다. 열차폐 부재는 핵연료에서 방출되는 감마선과 중성자의 일부를 차폐할 수 있다. 이에 따라, 열차폐 부재는 압력 용기가 받는 고속중성자 조사량과 열응력을 감소시켜 압력용기의 사용수명을 연장시킬 수 있다.　하부 지지 구조체는 코어 배럴(412) 하부로 노출될 수 있다. 하부 지지 구조체는 제1 하부 지지 컬럼(예: 도 9 및 도 10의 제1 하부 지지 컬럼(431)), 제2 하부 지지 컬럼(예: 도 9 및 도 10의 제2 하부 지지 컬럼(432)), 타이 플레이트(예: 도 9 및 도 10의 타이 플레이트(425)) 및 코어 지지 포징(예: 도 9 및 도 10의 코어 지지 포징(424))을 포함할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 원자로 해체 장비를 나타내는 도면들이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 원자로 압력 용기(10) 및 내부 구조물(300,400)은 제1 캐비티 영역(101) 및 제2 캐비티 영역(102)을 제공하는 원자로 수조(또는, 캐비티)(100) 내에서 해체될 수 있다.
압력 용기(10) 및 내부 구조물(300,400)를 해체하기 위해, 제1 캐비티 영역(101)에는 제1 매니퓰레이터(112)가 배치되고, 제2 캐비티 영역(102)에는 제2 매티 퓰레이터(212)가 배치될 수 있다.
제1 매니퓰레이터(112)는 연료 재장전기(Refueling Machine: RM)의 레일(rail)을 따라서 이동하는 제1 워크 브릿지(111)에 결합될 수 있다. 제1 워크 브릿지(111)는 제1 캐비티 영역(101)의 상단에 위치할 수 있다. 제1 매니퓰레이터(112)는 제1 워크 브릿지(111)의 수평 및 수직 이동 경로를 따라서 제1 캐비티 영역(101) 내에서 수평 및 수직 이동할 수 있다.
제2 매니퓰레이터(212)는 연료 재장전기(RM)의 레일(rail)을 따라서 이동하는 제2 워크 브릿지(211)에 결합될 수 있다. 제2 워크 브릿지(211)는 제2 캐비티 영역(102)의 상단에 위치할 수 있다. 제2 매니퓰레이터(212)는 제2 워크 브릿지(211)의 수평 및 수직 이동 경로를 따라서 제2 캐비티 영역(102) 내에서 수평 및 수직 이동할 수 있다.
제1 매니퓰레이터(112) 및 제2 매니퓰레이터(212) 중 적어도 어느 하나에는 엔드 이펙터(end effector)(213)로 이용되는 적어도 하나의 절단 부재가 설치될 수 있다. 앤드 이펙터(213)는 제1 절단 부재 및 제2 절단 부재 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 제1 절단 부재 및 제2 절단 부재는 절단 공정에 따라서 교체될 수 있다.
제1 절단 부재는 플라즈마를 이용하는 열적 절단(Plasma Arc) 부재일 수 있다. 제1 절단 부재는 N2 또는/및 Ar을 플라즈마 가스로 이용하고, 공기(Air)를 스월(swirl) 가스로 이용할 수 있다.
제1 절단 부재는 해체 장비에 포함된 복수개의 절단 부재 중 수중 내에서 절단 속도가 빠를 수 있다. 제1 절단 부재는 두께가 상대적으로 두꺼운 내부 구조물을 절단할 수 있다. 예를 들어, 제1 절단 부재는 340~370mm의 두께를 가지는 코어 플랜지 또는 코어 지지 포징 등을 절단할 수 있다.
제2 절단 부재는 전기적 절단 부재일 수 있다. 예를 들어, 제2 절단 부재는 접촉식 아크 금속 절단(Contact Arc Metal Cutting: CAMC) 부재일 수 있다. 제2 절단 부재는 수중에서 사용 가능한 고강도의 절단 나이프를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 절단 부재는 탄소섬유강화그라파이트로 이루어진 절단 나이프를 포함할 수 있다.
제2 절단 부재는 부분 절단 공정이 가능하고, 자체가 소형장비이므로 협소한 공간 내에서 절단 공정이 가능하다. 제2 절단 부재는 내부 구조물 내에 포함된 패스너의 이완 불가시 콘틴전시(contingency)로 대체될 수 있다. 예를 들어, 제2 절단 부재는 제2 지지 컬럼 및 패스너 헤드 등을 절단할 수 있다.
제1 캐비티 영역(101) 및 제2 캐비티 영역(102) 중 적어도 어느 한 영역에는 세절 부재(201)가 배치될 수 있다. 세절 부재(201)는 턴 테이블(202)과 인접하게 배치되는 기계식 절단 부재일 수 있다. 예를 들어, 세절 부재(201)는 띠 톱(band saw) 또는 원형식 톱(disc saw)일 수 있다. 세절 부재(201)는 내부 구조물(300,400)에 포함된 단위 부품을 세부 절단함으로써, 세부 절단된 단위 부품은 포장 용기(251,252) 내로 장입될 수 있다. 세절 부재(201)는 반복 작업이 용이하고, 제1 캐비티 영역(101) 및 제2 캐비티 영역(102) 중 적어도 어느 하나 내에 고정되어 설치될 수 있다. 세절 부재(201)는 절단 각도를 수평/수직으로 변형 가능하다. 세절 부재(201)는 단위 부품을 일정한 형상 및 크기로 세절할 수 있으므로, 다른 절단 부재에 비해 2차적인 절단 버(burr), 절단 용융물로 생긴 슬래그 발생을 방지할 수 있다.
제1 캐비티 영역(101) 및 제2 캐비티 영역(102) 중 적어도 어느 한 영역에는 턴 테이블(202)이 배치될 수 있다. 턴 테이블(202)은 수중에서 원격으로 조종가능하다. 턴 테이블(202) 상에는 세절 대상물인 단위 부품이 안착될 수 있다. 턴 테이블(202)을 이용한 세절 대상물의 회전에 의해, 작업자의 작업 반경이 최소화될 수 있다. 이에 따라, 세절 공정은 용이하고 안정적으로 진행될 수 있을 뿐만 아니라 작업자의 안정성은 확보될 수 있다.
한편, 매니퓰레이터(112,212), 워크 브릿지(111,211), 턴 테이블(202) 및 세절 부재(201) 중 적어도 어느 하나는 프로세서(도시하지 않음)와 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서는 매니퓰레이터(112,212), 워크 브릿지(111,211), 턴 테이블(202) 및 세절 부재(201) 각각을 전기적으로 제어할 수 있으며, 소프트웨어 모듈의 명령을 실행하는 전기 회로가 될 수 있다. 이하, 매니퓰레이터(112,212), 워크 브릿지(111,211), 턴 테이블(202) 및 세절 부재(201)에 의해 수행되는 것으로 기술되는 동작은 프로세서에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
도 3 내지 도 10을 참조하여 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 원자로 내부 구조물 해체 및 포장 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 원자로 내부 구조물의 해체 방법은 사전 준비 동작(S1), 제1 내부 구조물 절단 동작(S2), 제2 내부 구조물 절단 동작(S3) 및 캐비티 정화 동작(S4)를 포함할 수 있다.
사전 준비 동작(S1)은 절단에 필요한 설비를 설치하는 동작 및 정화 처리에 필요한 설비를 설치하는 동작을 포함할 수 있다.
제1 내부 구조물 절단 동작(S2)은 제1 내부 구조물(300)에 포함된 복수의 단위 부품 중 어느 하나의 단위 부품을 분해 및/또는 절단하는 동작과, 단위 부품을 세절하는 동작을 포함할 수 있다.
제2 내부 구조물 절단 동작(S3)은 제2 내부 구조물(400)에 포함된 복수의 단위 부품 중 어느 하나의 단위 부품을 분해 및/또는 절단하는 동작과, 단위 부품을 세절하는 동작을 포함할 수 있다.
캐비티 정화 동작(S4)에서는 캐비티(100) 내의 수중을 필터링하여 정화하고, 수중 내의 이물질을 수거 및 폐기할 수 있다. 일 예로, 캐비티 정화 동작(S4)은 제1 내부 구조물 절단 동작(S2) 및 제2 내부 구조물 절단 동작(S3)이 모두 완료된 후, 실시될 수 있다. 다른 예로, 캐비티 정화 동작(S4)은 제1 내부 구조물 절단 동작(S2) 및 제2 내부 구조물 절단 동작(S3) 각각이 완료된 후 실시될 수 있다.
도 4는 본 문서의 일 실시 예에 따른 사전 준비 동작(S1)을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 동작 S11에서, 연료 재장전기(Refueling Machine: RM)의 레일(rail)에는 적어도 2개의 워크 브릿지(111,211)가 설치될 수 있다. 예를 들어, 연료 재장전기에는 제1 워크 브릿지(111) 및 제2 워크 브릿지(211)가 설치될 수 있다. 제1 워크 브릿지(111) 및 제2 워크 브릿지(211)는 동시에 운용됨으로써 병행 작업이 가능할 수 있다. 제1 워크 브릿지(111)는 원자로 수조(100)의 제1 캐비티 영역(101) 상에 배치될 수 있다. 제2 워크 브릿지(211)는 원자로 수조(100)의 제2 캐비티 영역(102) 상에 배치될 수 있다. 제1 워크 브릿지(111)는 제1 캐비티 영역(101)에서 절단 또는 분해 또는 세절된 단위 부품을 저장박스 및/또는 제1 폐기물 포장 용기(251)로 이송하는 역할을 할 수 있다. 제2 워크 브릿지(211)는 제2 캐비티 영역(102) 내에 위치하는 단위 부품을 제1 캐비티 영역(101) 또는 저장 박스 또는 제2 폐기물 포장 용기(252)로 이송하는 역할을 할 수 있다.
제1 워크 브릿지(111) 및 제2 워크 브릿지(211)가 설치된 다음, 원자로 수조(100) 내부에 안전 보호 조치가 실행될 수 있다. 예를 들어, 차폐 장치, 집진 장치 및 제염 장치 중 적어도 어느 하나를 이용하여 해체 작업 영역 이외로 방사성 물질이 유출되는 것을 차단하는 안전 보호 조치가 실행될 수 있다.
동작 S12에서, 제1 워크 브릿지(111)에는 수중에서 원격으로 사용 가능한 제1 매니퓰레이터(112)가 설치되고, 제2 워크 브릿지(211)에는 수중에서 원격으로 사용한 제2 매니퓰레이터(212)가 설치될 수 있다. 제1 매니퓰레이터(112) 및 제2 매니퓰레이터(212) 각각에는 다양한 엔드 이펙터가 설치될 수 있으며, 다양한 엔드 이펙터는 사용 목적에 따라서 교체 사용될 수 있다.
동작 S13에서, 원자로 수조(100)를 만수위까지 충수한 다음, 원자로 수조(100) 내에 수중 정화 설비가 설치될 수 있다. 수중 정화 설비를 통해, 제1 내부 구조물(300) 및 제2 내부 구조물(400) 해체 후, 수중에 잔존하는 이물질을 필터링할 수 있다. 수중 정화 설비가 설치된 다음, 워크 브릿지, 매니퓰레이터, 절단 설비 및 수중 정화 설비를 제어할 수 있도록, 프로세서를 포함하는 컨트럴 타워가 설치될 수 있다.
동작 S14에서, 원자로 수조(100) 내에 물이 충수된 후, 원자로 용기(200)에 포함되는 제1 내부 구조물(300)과 제2 내부 구조물(400) 각각은 제2 캐비티 영역(102) 내로 인양될 수 있다. 인양된 제1 내부 구조물(300)은 제2 캐비티 영역(102) 내의 제1 안착대에 안착시키고, 제2 내부 구조물(400)은 제2 캐비티 영역(102) 내의 제2 안착대에 안착시킬 수 있다. 제1 안착대 및 제2 안착대는 서로 인접하게 배치될 수 있다.
동작 S15에서, 제1 내부 구조물(300)과 제2 내부 구조물(400)를 인양하기 위해 개방되었던 원자로 압력 용기(10)의 개방부는 밀봉될 수 있다. 원자로 압력 용기(10)의 개방부는 용기 플랜지 커버(vessel flange cover)를 통해 밀봉될 수 있다. 그런 다음, 제1 캐비티 영역(101) 내에, 절단 공정에 필요한 설비를 설치할 수 있다. 예를 들어, 제1 캐비티 영역(101) 내에는 띠톱(band saw) 및/또는 원판식 톱(disc saw)을 포함하는 세절 부재(201)와, 턴테이블(turntable)(202)이 배치될 수 있다. 또한, 제1 캐비티 영역(101) 및 제2 캐비티 영역(102) 중 적어도 어느 하나의 내부에는 폐기물 포장 용기(251,252)가 설치될 수 있으며, 제1 캐비티 영역(101)와 제2 캐비티 영역(102) 사이, 또는 제1 캐비티 영역(101) 내에는 저장 박스가 설치될 수 있다.
한편, 동작 S11 및 동작 S12는 원자로 수조(100)에 물을 주입하기 전에 실행되는 사전 준비 동작일 수 있다. S13 동작은 원자로 수조(100)에 물이 충수된 후 실행되는 사전 준비 동작으로 설명하였으나, 원자로 수조(100)에 물을 주입하기 전에 실행되는 사전 준비 동작일 수도 있다. 동작 S14 및 동작 S15는 원자로 수조(100)에 물이 충수된 후 실행되는 사전 준비 동작일 수 있다.
도 5는 본 문서의 일 실시 예에 따른 제1 내부 구조물의 해체 공정을 나타내는 흐름도이며, 도 6은 도 5에 도시된 제1 내부 구조물의 해체 공정을 상세히 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 도 6에 도시된 제1 내부 구조물에 적용되는 절단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7를 참조하면, 제1 내부 구조물의 해체 동작(예: 도 3의 제1 내부 구조물 절단 동작(S2))은 제1 내부 구조물(300)에 포함된 복수개의 단위 부품 중 어느 하나의 단위 부품을 제1 내부 구조물(300)에서 분해하는 동작(S21,S23,S25,S27)과, 분해된 단위 부품을 세부적으로 분해 및/또는 절단하는 동작(S22,S24,S26,S28)을 포함할 수 있다. 이하, 동작 S21 내지 동작 S22는 도 9(a) 내지 도 9(c)를 참조하여 설명하기로 한다.
동작 S21에서, 제2 매니퓰레이터(212)의 로봇 암에는 열적 절단 부재가 연결될 수 있다. 열적 전달 부재는 수중 플라즈마 장비일 수 있다. 열적 절단 부재는 제2 캐비티 영역(102)내에 위치하는 제2 내부 구조물(400)의 코어 플랜지(도 9(a) 및 도 9(b)의 코어 플랜지(422))와 코어 배럴(도 9(a) 및 도 9(b)의 코어 배럴(412))의 용접부를 절단할 수 있다. 예를 들어, 열적 전달 부재는 용접부를 0도, 120도, 240도의 3지점(point)으로 구획할 수 있다. 열적 전달 부재는 용접부를 완전히 절단하지 않고 수십mm(예: 20mm)를 남긴 채 절단함으로써 코어 배럴(412)로부터 코어 플랜지(422)를 분리할 수 있다.
인양 리그를 사용하여 코어 플랜지(422)를 리깅한 상태에서 제2 매니퓰레이터(212) 및 열적 전달 부재를 사용하여 용접부의 3지점을 완전히 절단함으로써 코어 플랜지(422)는 도 9(c)에 도시된 바와 같이 복수개로 분해될 수 있다.
동작 S22에서, 복수개로 분해된 코어 플랜지(422) 중 어느 하나는 제1 캐비티 영역(101)의 턴 테이블(202) 상으로 이동 및 안착된 후, 좌/우 수직방향으로 절단될 수 있다. 좌/우 수직 절단된 코어 플랜지(422)는 디스크 톱을 이용한 절단 공정을 통해 수평 절단될 수 있다. 절단된 코어 플랜지(422)는 그리퍼를 통해 제1 폐기물 포장 용기(251)에 장입될 수 있다. 그런 다음, 복수개의 코어 플랜지(422) 중 나머지 중 적어도 어느 하나는 세절 부재(201)인 띠톱을 사용하여 수직 절단을 수행하고, 개방된 부분을 통해 수평 절단을 수행함으로써 코어 플랜지(422)를 절단할 수 있다. 절단된 코어 플랜지(422)는 제1 폐기물 포장 용기(251)에 장입됨으로써 코어 플랜지(422)의 절단 공정을 완료할 수 있다.
동작 S22와 병행되는 동작 S23에서, 제2 캐비티 영역(102)내에 위치하는 가이드 튜브(301)와 열전대 튜브(302)는 제1 내부 구조물(300)의 상부 지지 플레이트(Upper Support Plate: USP)(303)로부터 분해될 수 있다. 상부 지지 플레이트(303)는 가이드 튜브(301) 및 열전대 튜브(302) 중 적어도 어느 하나와, 볼트와 같은 제1 패스너(fastener)(321) 및 제2 패스너(322)로 결합될 수 있다. 따라서, 제1 패스너(321) 및 제2 패스너(322)는 기계적 분해 장치를 통해 이완됨으로써, 가이드 튜브(301) 및 열전대 튜브(302) 중 적어도 어느 하나는 상부 지지 플레이트(303)로부터 분해될 수 있다.
분해된 가이드 튜브(301) 및 열전대 튜브(302) 각각은 제1 워크 브릿지(111)를 통해 저장 박스로 이동할 수 있다. 저장박스는 제1 캐비티 영역(101) 및 제2 캐비티 영역(102) 사이에 배치될 수 있다.
동작 S24에서, 저장박스에 임시 저장된 가이드 튜브(301) 및 열전대 튜브(302) 각각은 제1 워크 브릿지(101)를 통해 제1 캐비티 영역(101)으로 이동할 수 있다. 제1 캐비티 영역(101)로 이동한 가이드 튜브(301) 및 열전대 튜브(302) 각각은 띠톱을 포함하는 세절 부재(201)를 통해 세부 절단된 후, 제1 폐기물 포장 용기(251)에 저장될 수 있다.
동작 S24와 병행되는 동작 S25에서, 제2 캐비티 영역(102) 내에 위치하는 딥 빔(311) 및 상부 지지 플레이트(303) 중 적어도 어느 하나는 상부 지지 컬럼(Support Column)(312)으로부터 분리될 수 있다. 구체적으로, 상부 지지 플레이트(303) 및 딥 빔(311) 중 적어도 어느 하나는 볼트와 같은 제3 패스너(323)를 통해 상부 지지 컬럼(312)과 결합될 수 있다. 제3 패스너(323)는 기계적 분해 장치를 통해 이완됨으로써, 딥 빔(311) 및 상부 지지 플레이트(303) 중 적어도 어느 하나와, 상부 지지 컬럼(312)은 취급 및 절단이 용이하도록 각 구성요소 별로 분해될 수 있다.
동작 S26에서, 상부 지지 컬럼(312)으로부터 분리된 딥 빔(311) 및 상부 지지 플레이트(303)는 제1 워크 브릿지(111)를 통해 제1 캐비티 영역(101)로 이동할 수 있다. 제1 캐비티 영역(101)으로 이동한 딥 빔(311) 및 상부 지지 플레이트(303) 각각은 세부 절단된 후, 제1 폐기물 포장 용기(251)에 저장될 수 있다. 딥 빔(311) 및 상부 지지 플레이트(303) 중 적어도 어느 하나는 띠톱 또는/및 원판식 톱으로 이루어진 세젤 부재(201)를 통해 세부 절단될 수 있다. 예를 들어, 상부 지지 플레이트(303)는 띠톱 또는/및 원판식 톱으로 이루어진 세젤 부재(201)를 통해 세부 절단될 수 있으며, 딥 빔(311)은 전기적 절단 부재(CAMC)를 통해 세부 절단될 수 있다.
동작 S26과 병행되는 동작 S27에서, 제2 캐비티 영역(102) 내에 위치하는 상부 지지 컬럼(312)은 상부 코어 플레이트(Upper Core Plate: UCP)(313)로부터 분리될 수 있다. 구체적으로, 상부 지지 컬럼(312)은 볼트와 같은 제4 패스너(324)를 통해 상부 코어 플레이트(313)와 결합될 수 있다. 제4 패스너(324)는 기계적 분해 장치를 통해 이완됨으로써, 상부 코어 플레이트(313) 및 상부 지지 컬럼(312)은 취급 및 절단이 용이하도록 각 단위 부품으로 분해될 수 있다.
동작 S28에서, 분해된 상부 코어 플레이트(313) 및 상부 지지 컬럼(312)은 제1 워크 브릿지(111)를 통해 제1 캐비티 영역(101)로 이동할 수 있다. 제1 캐비티 영역(101)로 이동한 상부 코어 플레이트(313) 및 상부 지지 컬럼(312) 각각은 띠톱으로 이루어진 세절 부재(201)를 통해 세부 절단된 후, 제1 폐기물 포장 용기(251)에 저장될 수 있다. 동작 S21 내지 동작 S28을 통해, 제1 내부 구조물(300)의 절단 동작이 완료될 수 있다.
도 8은 본 문서의 일 실시 예에 따른 제2 내부 구조물 해체 동작을 나타내는 흐름도이며, 도 9는 도 8에 도시된 제2 내부 구조물의 해체 동작을 상세히 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 도 8에 도시된 제2 내부 구조물에 적용되는 절단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 제2 내부 구조물의 해체 동작(예: 도 3의 제2 내부 구조물 절단 동작(S3))은 제2 내부 구조물(400)에 포함된 복수개의 단위 부품 중 어느 하나의 단위 부품을 제2 내부 구조물(400)에서 분해하는 동작(S37)과, 분해된 단위 부품을 세부적으로 분해 및/또는 절단하는 동작(S32,S34,S36,S38,S40)을 포함할 수 있다.
동작 S31에서, 제2 캐비티 영역(102)내에 배치된 제2 워크 브릿지(211)에 설치된 제2 매니퓰레이터(212)에는 전기적 절단 부재가 연결될 수 있다. 전기적 전달 부재는 접촉식 아크 금속 절단(contact arc metal cutting) 장비일 수 있다. 전기적 절단 부재는 제2 캐비티 영역(102) 내에 위치하는 제2 내부 구조물(400)의 열차폐 부재(402)를 가공할 수 있다. 예를 들어, 전기적 절단 부재는 열차폐 부재(402)의 상단에 적어도 하나의 인양홀을 형성할 수 있다. 적어도 하나의 인양홀에는 인양 리그가 기계식으로 고정될 수 있다. 인양홀은 기계식 접점과 하중의 인양 포인트를 고려하여 가공될 수 있다. 이러한 인양홀을 통해 수중 고중량의 단위 부품의 인양 및 이동의 안정성이 확보될 수 있다.
인양 리그에 고정된 열 차폐 부재(402)와 코어 배럴(412)을 고정하는 고정부와, 열차폐 부재(402)의 용접부는 복수개로 절단될 수 있다. 예를 들어, 용접부는 플라즈마를 이용한 열적 절단 부재를 통해 복수개로 절단될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 동작 S31은 동작 S28과 병행될 수 있다.
동작 S32에서, 도 9(d)에 도시된 바와 같이 인양 리그를 통해 인양된 열차폐 부재(402)는 제1 캐비티 영역(101)의 턴테이블(202)에 안착될 수 있다. 턴 테이블에 안착된 열 차폐 부재(402)는 도 9(e)에 도시된 바와 같이 코어 플랜지(422)와 동일하거나 유사한 방법으로 세부 절단되어 제1 폐기물 포장 용기(251)에 저장될 수 있다.
동작 S32와 병행되는 동작 S33에서, 제2 캐비티 영역(102)내에서 배플 플레이트(421)를 고정하는 볼트와 같은 패스너는 인출 장비(또는, 기계적 분해 장치)를 통해 인출될 수 있다. 인출된 볼트에 의해 분리된 복수개의 배플 플레이트(421) 각각은 플레이트별로 인양되어 중간 저장 박스에 저장될 수 있다. 그런 다음, 포머 플레이트를 고정하는 배럴 포머 볼트(Barrel Former Bolt: BFB)(413)는 도 9(f) 및 도 9(g)에 도시된 바와 같이 인출 장비를 통해 인출 및 제거될 수 있다. 포머 플레이트(411)는 도 9(i) 및 도 9(j)에 도시된 바와 같이 인출 장비를 통해 인출된 후 제1 폐기물 포장 용기(251)에 저장될 수 있다.
동작 S34에서, 저장 박스에 저장된 복수개의 배플 플레이트(421) 각각은 제1 캐비티 영역(101) 내에서 띠톱을 이용하는 세절 부재(201)통해 세부 절단된 후, 제1 폐기물 포장 용기(251)에 저장될 수 있다.
동작 S34와 병행되는 동작 S35에서, 제2 캐비티 영역(102) 내에서, 제2 내부 구조물(400)의 코어 배럴(412)은 도 9(k)에 도시된 바와 같이 열적 절단 부재를 통해 제1 영역(412a), 제2 영역(412b) 및 제3 영역(412c)으로 절단될 수 있다. 예를 들어, 코어 배럴(412)의 상단과 중단 사이의 경계선과, 코어 배럴의 중단과 하단 사이의 경계선이 열적 전달 부재를 통해 절단됨으로써, 제2 영역(412b)은 제1 영역(412a) 및 제3 영역(412c)과 분리될 수 있다. 열적 절단 부재는 플라즈마를 이용하는 절단 장비일 수 있다. 절단된 코어 배럴(412)은 코어 플랜지와 동일하거나 유사한 방법으로 부분 절단될 수 있다. 부분 절단된 코어 배럴(412)은 인양 리그에 고정된 후, 외곽에서 잔여부를 절단한 후, 제1 캐비티 영역(101)으로 이동될 수 있다.
동작 S36에서, 제1 캐비티 영역(101)에서 띠톱을 이용한 절단 공정을 통해 코어 배럴(412)의 제1 영역(412a)은 도 9(l)에 도시된 바와 같이 세부 절단된 후, 제1 폐기물 포장 용기(251)에 포장될 수 있다.
동작 S36과 병행되는 동작 S37에서, 코어 배럴(412)의 제2 영역(412b)과 하부 코어 플레이트(Lower Core Plate: LCP)(423)는 도 9(m)에 도시된 바와 같이 제2 캐비티 영역(102)에서 서로 분리될 수 있다. 하부 코어 플레이트(420)와 하부 지지 컬럼은 제2 캐비티 영역(102)에서 서로 분리될 수 있다. 구체적으로, 코어 배럴(412)의 제2 영역(412b)과 하부 코어 플레이트(423)를 연결하는 볼트와 같은 패스너는 기계적 분해 장치를 통해 이완됨으로써 코어 배럴(412)과 하부 코어 플레이트(423)는 서로 분리될 수 있다. 하부 코어 플레이트(423)와 제1 및 제2 하부 지지 컬럼(431,432)을 연결하는 볼트와 같은 패스너는 분해 장치를 통해 이완됨으로써 하부 코어 플레이트(423)는 제1 및 제2 하부 지지 컬럼(431,432)을 포함하는 하부 구조물(420)과 서로 분리될 수 있다. 이에 따라, 코어 배럴(412), 하부 코어 플레이트(423) 및 하부 지지 컬럼(431,432)은 취급 및 절단이 용이하도록 각 단위 부품으로 분해될 수 있다. 코어 배럴(412) 및 제1 하부 지지 컬럼(431)과 분리된 하부 코어 플레이트(423)는 제2 캐비티 영역(102)에서 인양되어 중간 저장 박스에 보관될 수 있다. 제2 캐비티 영역(102)내에서 제1 하부 지지 컬럼(431)은 코어 지지 포징(core support forging)(424)과 분해되어 폐기물 포장 용기에 저장될 수 있다.
동작 S38에서, 제1 캐비티 영역(101)에서 코어 배럴(412)의 제2 영역(412b)은 도 9(n)에 도시된 바와 같이, 띠 톱을 포함하는 기계식 절단 부재를 통해 세절될 수 있다. 그런 다음, 하부 코어 플레이트(423)는 도 9(o) 및 도 9(p)에 도시된 바와 같이 원판식 톱을 포함하는 기계식 절단 부재를 통해 세부 절단됨으로써 제1 폐기물 포장 용기(251)에 저장될 수 있다.
동작 S39에서, 제2 캐비티 영역(102)에서 코어 배럴(412)의 잔여물인 제3 영역(412c)과 코어 지지 포징(424)의 잔여물은 도 9(q) 및 도 9(r)에 도시된 바와 같이 디스크톱으로 이루어진 세절 부재(201)를 통해 세부 절단된 후, 제2 폐기물 포장 용기(252)에 저장될 수 있다. 동작 S39는 동작 S37의 하부 코어 플레이트(423)의 인양 및 저장 공정과 병행될 수 있다.
동작 S40에서, 제1 캐비티 영역(101)내에 위치하는 턴 테이블(202)에는 스탠드가 설치될 수 있다. 스탠드에는 제2 캐비티 영역(102) 내에 위치하는 하부 구조물(420)의 잔여물이 인양되어 안착될 수 있다. 턴 테이블(202)이 회전하면서, 하부 구조물(420)의 잔여물에 포함되는 타이 플레이트(425)는 제1 매니퓰레이터(112)에 장착된 전기적 절단 부재(CAMC)를 통해 부분 절단될 수 있다. 부분 절단된 타이 플레이트(425)와 코어 지지 포징(424) 사이의 컬럼 상단이 절단된 후, 제1 폐기물 포장 용기(251)에 저장될 수 있다. 또한, 제1 하부 지지 컬럼(431) 및 제2 하부 지지 컬럼(432)은 제1 캐비티 영역(101) 및 제2 캐비티 영역(102) 중 어느 하나의 캐비티 영역에서 전기적 절단 부재(CAMC)를 통해 세절된 후, 제1 폐기물 포장 용기(251) 및 제2 폐기물 포장 용기(252) 중 어느 하나의 포장 용기에 저장될 수 있다.
동작 S41에서, 코어 지지 포징(424)은 제2 캐비티 영역(102)내에서 제2 매티퓰레이터(212)에 장착된 전기적 절단 부재를 통해 절단된 후, 제2 폐기물 포장 용기(252)에 저장될 수 있다. 동작 S41은 동작 S40과 병행되거나 순차 진행될 수 있다. 예를 들어, 동작 S41은 동작 S40과 동일 캐비티 내에서 순차 진행되거나, 서로 다른 캐비티 내에서 병행될 수 있다.
표 1은 본 문서의 일 실시 예에 따른 제1 내부 구조물의 절단 해체 공정을 설명하기 위한 것이다. 표 1과 같이, 동작 S51, 동작 S53, 동작 S55, 동작 S57, 동작 S59, 동작 S61은 제2 캐비티 영역에서 수행되고, 동작 S52, 동작 S54, 동작 S56, 동작 S58, 동작 S60, 동작 S62은 제1 캐비티 영역에서 수행될 수 있다. 서로 다른 캐비티 영역에서 수행되는 동작은 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, 동작 S52 및 동작 S53은 병행될 수 있으며, 동작 S54 및 동작 S55는 병행될 수 있으며, 동작 S56 및 동작 S57은 병행될 수 있으며, 동작 S58 및 동작 S59는 병행될 수 있으며, 동작 S60 및 동작 S61은 병행될 수 있다.
공정 순서 캐비티(영역)
S51 코어 플랜지 플라즈마 절단 및 인양 제2 캐비티
S52 코어 플랜지 세부 절단 및 포장 제1 캐비티
S53 상부 가이드 튜브 분해 및 포장 ⇒도관 절단 및 포장
⇒열전대 튜브 분해 및 인양		 제2 캐비티
S54 열전대 튜브 세부 절단 및 포장 제1 캐비티
S55 도관 브라켓 분해 및 포장⇒상부 지지 플레이트 분해
⇒상부 지지 플레이트 인양 및 보관		 제2 캐비티
S56 상부 지지 플레이트 세부 절단 및 포장 제1 캐비티
S57 딥 빔 인양 및 이송 제2 캐비티
S58 딥 빔 세부 절단 및 포장 제1 캐비티
S59 지지 컬럼 분해 제2 캐비티
S60 지지 컬럼 세부 절단 제1 캐비티
S61 상부 코어 플레이트 인양 및 보관 제2 캐비티
S62 상부 코어 플레이트 세부 절단 및 포장 제1 캐비티
표 2는 본 문서의 일 실시 예에 따른 제2 내부 구조물의 절단 해체 공정을 설명하기 위한 것이다. 표 2와 같이, 동작 S71, 동작 S73, 동작 S75, 동작 및 동작 S79는 제2 캐비티 영역에서 수행되고, 동작 S72, 동작 S74, 동작 S76, 동작 S78, 동작 S80은 제1 캐비티 영역에서 수행될 수 있다. 서로 다른 캐비티 영역에서 수행되는 동작은 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, 동작 S72 및 동작 S73은 병행될 수 있으며, 동작 S74 및 동작 S75는 병행될 수 있으며, 동작 S76 및 동작 S77은 병행될 수 있으며, 동작 S78 및 동작 S79는 병행될 수 있다.
공정 순서 캐비티(영역)
S71 인양용 홀 가공 ⇒열차폐 부재 인양 및 안착 제2 캐비티
S72 열차폐 부재 세부 절단 및 포장 제1 캐비티
S73 배플 포머 볼트 분해 및 포장 ⇒배플 플레이트 인양 및 저장 제2 캐비티
S74 배플 플레이트 절단 제1 캐비티
S75 포머 볼트 분해, 인출 및 포장 ⇒ 코어 배럴 절단, 인양 및 저장 제2 캐비티
S76 코어 배럴 세부 절단 및 포장 제1 캐비티
S77 허뷰 코어 플레이트 볼트 분해 ⇒ 하부 코어 플레이트 인양 및 저장 ⇒하부 코어 플레이트 절단 제2 캐비티
S78 하부 코어 플레이트 세부 절단 제1 캐비티
S79 코어 배럴의 잔여부 절단 및 포장 ⇒지지 컬럼 분해 및 포장
⇒제2 지지 컬럼 분해 및 포장 ⇒타이 플레이트 절단 및 포장		 제2 캐비티
S80 코어 지지 포징 절단 및 포장 제1 캐비티
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 제1 캐비티 영역 및 제2 캐비티 영역을 포함하는 원자로 수조에, 내부 구조물을 인양하는 단계와;
    상기 제2 캐비티 영역에서, 상기 내부 구조물에서 단위 부품을 분해하는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서, 상기 분해된 단위 부품을 세절하는 단계와;
    상기 세절된 단위 부품을 포장하는 단계를 포함하며,
    상기 단위 부품을 세절하는 동안, 상기 내부 구조물에서 상기 단위 부품을 제외한 나머지 단위 부품 중 어느 하나를 분해하는 단계를 병행하여 처리하며,
    상기 내부 구조물에서 상기 단위 부품을 분해하는 단계는
    제1 내부 구조물을 해체하는 단계와;
    제2 내부 구조물을 해체하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 내부 구조물에 포함되는 상기 단위 부품은 열전대 튜브, 하부 가이드 튜브, 상부 지지 플레이트, 딥 빔, 상부 지지 컬럼 및 상부 코어 플레이트 중 적어도 어느 하나를 포함하며,
    상기 제1 내부 구조물을 해체하는 단계는
    상기 제2 캐비티 영역에서 코어 플랜지를 분해하는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서 코어 플랜지를 세절함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상부 가이드 튜브를 분해 및 포장하는 단계와;
    상기 제2 캐비티 영역에서 상기 열전대 튜브를 분해, 세절 및 포장하는 단계와;
    상기 제2 캐비티 영역에서 상기 하부 가이드 튜브를 분해하는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서 상기 하부 가이드 튜브를 세절 및 포장함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상기 상부 지지 플레이트를 분해하는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서 상기 상부 지지 플레이트를 세절 및 포장함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상기 딥 빔을 분해하는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서 상기 딥 빔을 세절 및 포장함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상기 상부 지지 컬럼을 분해하는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서 상기 상부 지지 컬럼을 세절 및 포장함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상기 상부 코어 플레이트를 분해하는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서 상기 상부 코어 플레이트를 세절하는 단계를 포함하는, 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원자로 수조의 상기 제2 캐비티 영역에 매니퓰레이터를 설치하는 단계를 더 포함하며,
    상기 매니퓰레이터에 장착된 열적 절단 부재 및 전기적 절단 부재 중 적어도 어느 하나는 상기 내부 구조물에서 상기 단위 부품을 분해하는, 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 열적 절단 부재는 플라즈마 아크 절단 장비이며,
    상기 전기적 절단 부재는 접촉식 아크 금속 절단 장비인, 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분해된 단위 부품을 세절하는 단계는
    상기 제1 캐비티 영역에 설치된 기계식 절단 부재의 동작을 통해 상기 단위 부품을 세절하는 단계를 포함하는, 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기계식 절단 부재는 띠 톱(band saw) 또는 원형식 톱(disc saw)인, 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 캐비티 영역에서 분해된 상기 단위 부품을 상기 제1 캐비티 영역과 상기 제2 캐비티 영역 사이에 위치하는 저장 박스로 이동시키는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서 상기 세절 동작이 완료되면, 상기 저장 박스에 저장된 상기 단위 부품을 상기 제1 캐비티 영역으로 이동시키는 단계를 더 포함하는, 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 캐비티 영역 상에 위치하는 제1 워크 브릿지를 이용하여 상기 단위 부품을 상기 저장 박스에서 상기 제1 캐비티 영역으로 이동시키며,
    상기 제2 캐비티 영역 상에 위치하는 제2 워크 브릿지를 이용하여 상기 단위 부품을 상기 제2 캐비티 영역에서 상기 저장 박스로 이동시키는, 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 구조물에서 상기 단위 부품을 분해하는 단계는
    상기 복수개의 단위 부품들 사이의 조립 부재를 이완시키는 단계를 포함하는 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 구조물에서 상기 단위 부품을 분해하는 단계는
    상기 복수개의 단위 부품들 사이의 용접부를 절단하는 단계를 포함하는 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 구조물에서 상기 단위 부품을 분해하는 단계는
    상기 내부 구조물에서 고중량의 단위 부품을 분해하는 단계와;
    상기 고중량의 단위 부품을 복수개로 절단하여 저중량의 단위 부품으로 분해하는 단계를 포함하는 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 고중량의 단위 부품에 인양홀을 가공하는 단계와;
    상기 인양홀에 고정된 인양 리그를 통해 상기 고중량의 단위 부품을 인양하는 단계를 더 포함하는 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 고중량의 단위 부품은 상기 제2 내부 구조물에 포함되는 열차폐 부재인, 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 내부 구조물에 포함되는 상기 단위 부품은 상기 코어 플랜지, 열차폐 부재, 배플 포머 볼트, 배플 플레이트, 코어 배럴, 하부 코어 플레이트, 코어 지지 포징, 제1 하부 지지 컬럼 및 제2 하부 지지 컬럼 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 원자로 내부 구조물 해체 방법.
  14. 삭제
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 내부 구조물을 해체하는 단계는
    상기 제2 캐비티 영역에서 상기 열차폐 부재에 인양홀을 가공하는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서 상기 열차폐 부재를 세절 및 포장함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상기 배플 포머 볼트를 분해하는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서 상기 배플 플레이트를 세절 및 포장함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상기 코어 배럴을 분해하는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서 상기 코어 배럴을 세절함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상기 하부 코어 플레이트를 분해하는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서 상기 하부 코어 플레이트를 세절함과 동시에, 상기 제2 캐비티 영역에서 상기 제1 하부 지지 컬럼 및 상기 제2 하부 지지 컬럼과 타이 플레이트를 세절 및 포장하는 단계와;
    상기 제1 캐비티 영역에서 상기 코어 지지 포징을 세절 및 포장하는 단계를 포함하는, 원자로 내부 구조물 해체 방법.
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