KR102665799B1 - 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템 및 방법 - Google Patents

심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 굴착 작업중인 굴착 동굴 입구에서 이동 컨테이너에 저장된 굴착암의 무게를 1차 측정하여 이동하고, 수직구 승강기 입구에서 이동 컨테이너에 저장된 굴착암의 무게를 2차 측정하여 무게를 검증한 다음 무게 검증이 완료되면, 수직구 승강기 내에서 수직 상승중 방사선을 계측하여 방사선이 감지되면 승강기의 운행을 중단하여 사용후핵연료가 지상으로 밀반출되는 것을 미연에 방지하도록 하는 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING THE SMUGGLING OF SPENT NUCLEAR FUEL DISPOSED IN DEEP GEOLOGICAL DISPOSAL FACILITIES}
본 발명은 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 굴착 작업중인 굴착 동굴 입구에서 이동 컨테이너에 저장된 굴착암의 무게를 1차 측정하여 이동하고, 수직구 승강기 입구에서 이동 컨테이너에 저장된 굴착암의 무게를 2차 측정하여 무게를 검증한 다음 무게 검증이 완료되면, 수직구 승강기 내에서 수직 상승 중 방사선을 계측하여 방사선이 감지되면 승강기의 운행을 중단하여 사용후핵연료가 지상으로 밀반출되는 것을 미연에 방지하도록 하는 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템 및 방법에 관한 것이다.
방사성폐기물은 원자력 시설과 방사성 물질을 다루는 작업장이나 실험실 등에서 나오는 폐기물로서 방사성 물질에 오염된 정도에 따라 중·저준위 방사성폐기물과 고준위 방사성폐기물로 분류한다. 방사성폐기물의 정의는 방사성물질 또는 그에 의하여 오염된 물질로서 폐기의 대상이 되는 물질이라고 관계법령에서 정하고 있다. 원자력발전소에서 발생되는 유지보수 시 오염된 작업용품 등이고 병원의 경우에는 치료 시 오염된 물품이며 산업체에서는 비파괴 검사 등이 있다. 또한, 고준위방사성폐기물은 원자력발전소에서 전력을 생산하고 남은 핵연료 등이 있다. 즉 방사성폐기물은 학교, 병원, 연구기관, 산업체, 원자력발전 등 원자력을 이용하는 모든 분야에서 발생한다.
방사능의 정도와 발생하는 열에 따라 방사성폐기물의 준위 정도가 결정되는데, 방사능 농도가 반감기 20년 이상의 알파선을 방출하는 핵종으로 4,000Bq/g이상, 열발생률이 2kw/m 이상인 방사성폐기물을 고준위방사성폐기물이라 규정하며, 그 외의 것을 중저준위방사성폐기물이라 한다. 그리고 중저준위방사성폐기물은 핵종별로 몇 가지 기준에 따라 중준위, 저준위, 극저준위로 세분된다.
중저준위방사성폐기물은 방사능이 낮고 반감기가 짧기 때문에 지표나 지표에 가까운 지하에 처분하는 반면, 사용후핵연료와 같은 고준위방사성폐기물은 핵분열 생성물 때문에 높은 방사능을 가지고 있을 뿐만 아니라 계속 열을 발생하기 때문에 인간생활권과 완전히 격리되어 처분되어야 한다.
일반적으로, 고준위방사성폐기물의 지층 매립 처분은, 터널방식의 지층처분 방식이 주로 고려되고 있다.
터널방식의 지층 처분 방식은, 수직갱 또는 경사갱 등의 접근갱도, 처분갱도, 연결갱도로 구성되나, 처분 시설 지하환경에 따라 분산 및 다층배치 등 터널의 형상을 다양하게 구성할 수 있다. 이때, 터널 내의 처분갱도에는 수직 또는 수평 배치가 가능한 처분공이 형성되며, 처분공은 일정한 간격으로 복수개가 배치될 수 있게 된다.
사용후핵연료는 강판 재질인 캐니스터 안에 삽입된 후, 처분공에 위치시키게 된다. 이때, 고준위방사성폐기물이 저장된 캐니스터는 높은 열을 발생하므로, 터널 방식에서 처분갱도에 설치되는 처분공의 간격은 발생하는 열을 고려하여 일정한 간격을 유지하는 것이 필수적이다.
이에 따라, 방사성폐기물을 포함하는 캐니스터의 수량이 많을 경우에는 막대한 크기의 처분 면적이 필요하게 된다.
특히, 원자력 발전을 활발하게 이용하고 있는 국가들 중, 국토 면적이 크지 않으면서도 발생하는 방사성폐기물의 양이 많은 국가의 경우, 발생량을 고려하여 한번에 모든 처분동굴을 굴착하지 않고, 단계별로 처분동굴을 확장 시공하게 된다.
이러한 이유로 사용후핵연료 처분 작업과 지하시설 확장 건설 작업을 동시 진행하는 데, 굴착암을 지상으로 반출시 사용후핵연료 지상 밀반출 위험성 존재하여 IAEA 안전조치 차원에서 밀반출 여부를 검사할 필요성이 대두되는데, 정밀한 방사선 계측을 위해서는 상당한 계측시간 소요되기 때문에 굴착암(파쇄석) 지상반출에 지연이 발생하는 문제점이 있다. 더욱이 지상 이동을 위해 수직구에 설치되는 수직구 승강기의 이동속도를 안전상 이유로 최대 2m/s 이하로 제한하기 때문에 방사선 계측후 굴착암을 지상반출하는 경우 더더욱 지연이 발생하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-0050016호 대한민국 공개특허공보 제10-2250280호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 굴착 작업중인 굴착 동굴 입구에서 이동 컨테이너에 저장된 굴착암의 무게를 1차 측정하여 이동하고, 수직구 승강기 입구에서 이동 컨테이너에 저장된 굴착암의 무게를 2차 측정하여 무게를 검증한 다음 무게 검증이 완료되면, 수직구 승강기 내에서 수직 상승중 방사선을 계측하여 방사선이 계측되면 승강기의 운행을 중단하여 사용후핵연료가 지상으로 밀반출되는 것을 미연에 방지하도록 하는 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 CCTV를 이용하여 굴착암의 운송 과정을 실시간으로 확인할 수 있고, 승강기 내에서 방사선이 계측되면 스피커와 통신 모듈을 통해 관리자 및 작업자에게 해당 내용을 실시간으로 전파하여 신속한 조치가 이루어지도록 하는 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
굴착 작업중인 굴착 동굴 입구에 설치되어 굴착암이 저장된 이동 컨테이너의 무게를 1차 측정하는 1차 무게 측정기와; 수직구 승강기 입구에서 이동된 상기 이동 컨테이너의 무게를 2차 측정하는 2차 무게 측정기와; 수직구 승강기 내부에 설치되어 방사선을 계측하는 방사선 계측기와; 상기 수직구 승강기를 운행하는 승강기 제어 컨트롤러와; 각 구성부의 유무선 통신을 수행하는 통신 모듈; 및 상기 1차 무게 측정기와 2차 무게 측정기를 통해 무게 차이를 비교하여 오차 범위 내에 포함되면, 상기 승강기 제어 컨트롤러를 제어하여 상기 이동 컨테이너를 반입시키고, 이동중 상기 방사선 계측기로부터 방사선이 미계측되면 상기 이동 컨테이너를 지상으로 반출시키고, 방사선이 계측되면 상기 승강기 제어 컨트롤러를 제어하여 상기 수직구 승강기의 운행을 일시 중단시키는 메인 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템은 상기 수직구 승강기 내부에 설치되는 CCTV와; 관제실 또는 수직구 승강기 입출구에 설치되는 스피커와; 상기 통신 모듈을 통해 전송되는 측정 데이터, 영상 데이터 및 각종 이벤트 정보가 저장되는 데이터베이스; 및 상기 통신 모듈을 통해 전송되는 측정 데이터, 영상 데이터 및 각종 이벤트 정보를 디스플레이하는 모니터링 모니터; 및 상기 데이터베이스에 저장된 측정 데이터, 영상 데이터 및 각종 이벤트 정보를 유무선 인터넷으로 전송하기 위한 인터넷 통신 모듈로 구성된다.
여기에서 또한, 상기 방사선 계측기는 상기 수직구 승강기 바닥에 설치되어 상기 이동 컨테이너를 360° 회전시킬 수 있는 회전 플레이트와; 상기 수직구 승강기의 양측 벽면과 천정에 설치되고, 길이가 신장되어 상기 이동 컨테이너에 근접하여 방사선을 측정하는 복수의 방사선 계측 모듈; 및 각각의 방사선 계측 모듈에 설치되어 상기 이동 컨테이너와의 거리를 측정하는 광센서를 포함한다.
여기에서 또한, 상기 메인 컨트롤러는 상기 이동 컨테이너에서 방사선이 계측되면 상기 수직구 승강기를 지상으로 상승시킨 다음, 상기 이동 컨테이너를 격리시킨 다음 재매립 처분한다.
여기에서 또한, 상기 메인 컨트롤러는 상기 이동 컨테이너에서 방사선이 계측되면 상기 수직구 승강기의 운행을 일시 중단시킴과 동시에 상기 스피커, 모니터링 모니터, 관리자의 모바일 단말기 및 IAEA 관제 시스템으로 경고 알람을 송출한다.
본 발명의 다른 특징은,
상기의 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템을 이용한 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시방법에 있어서, 굴착 동굴에서 굴착된 설치되어 굴착암을 이동 컨테이너에 적재하는 적재 단계와; 굴착 동굴 입구에 설치된 1차 무게 측정기에서 굴착암이 적재된 상기 이동 컨테이너의 무게를 1차 측정하는 1차 무게 측정 단계와; 1차 무게 측정이 완료되어 상기 이동 컨테이너가 수직구 승강기 입구로 이동되면 상기 수직구 승강기 입구에 설치된 2차 무게 측정기에서 굴착암이 적재된 상기 이동 컨테이너의 무게를 2차 측정하는 2차 무게 측정 단계와; 메인 컨트롤러에서 1차 무게와 2차 무게를 비교하여 오차 범위 내로 판정되면, 승강기 제어 컨트롤러를 제어하여 상기 이동 컨테이너를 상기 수직구 승강기에 반입시킨 후 상기 수직구 승강기를 지상으로 이동시키는 무게 판정 단계와; 상기 수직구 승강기가 상승과 동시에 방사선 계측기를 상기 이동 컨테이너 측으로 근접시켜 방사선을 계측하는 방사선 계측 단계; 및 상기 방사선 계측기로부터 방사선이 미계측되면 상기 이동 컨테이너를 지상으로 반출시키고, 방사선이 계측되면 상기 승강기 제어 컨트롤러를 제어하여 상기 수직구 승강기의 운행을 일시 중단시키는 반출 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 방사선 계측 단계는 회전 플레이트로 상기 이동 컨테이너를 360°회전시키고, 상기 방사선 계측기의 거리를 조절하면서 방사선을 계측한다.
여기에서 또한, 상기 반출 단계는 상기 이동 컨테이너에서 방사선이 계측되면 상기 수직구 승강기의 운행을 일시 중단시킴과 동시에 스피커, 모니터링 모니터, 관리자의 모바일 단말기 및 IAEA 관제 시스템으로 경고 알람을 송출하고, 상기 수직구 승강기를 지상으로 상승시킨 다음, 상기 이동 컨테이너를 격리시킨 다음 재매립 처분한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템 및 방법에 따르면, 굴착 작업중인 굴착 동굴 입구에서 이동 컨테이너에 저장된 굴착암의 무게를 1차 측정하여 이동하고, 수직구 승강기 입구에서 이동 컨테이너에 저장된 굴착암의 무게를 2차 측정하여 무게를 검증한 다음 무게 검증이 완료되면, 수직구 승강기 내에서 수직 상승중 방사선을 계측하여 방사선이 계측되면 승강기의 운행을 중단하여 사용후핵연료가 지상으로 밀반출되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 CCTV를 이용하여 굴착암의 운송 과정을 실시간으로 확인할 수 있고, 승강기 내에서 방사선이 계측되면 스피커와 통신 모듈을 통해 관리자 및 작업자에게 해당 내용을 실시간으로 전파하여 신속하게 조치가 이루어지도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템의 구성을 나타낸 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템 중 수직구 승강기의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시방법을 설명하기 위한 공정도이다.
이하, 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템의 구성을 나타낸 개요도이고, 도 2는 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템중 수직구 승강기의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템(1)은 1차 무게 측정기(10)와, 2차 무게 측정기(20)와, 방사선 계측기(30)와, 승강기 제어 컨트롤러(40)과, 통신 모듈(50) 및 메인 컨트롤러(60), CCTV(70)로 구성된다.
먼저, 1차 무게 측정기(10)는 바닥면에 설치되어 로드셀을 이용한 무게 측정 장치로서, 굴착 작업중인 굴착 동굴 입구에 설치되어 굴착암이 저장된 이동 컨테이너(C)의 무게를 1차 측정한다. 이때, 선택에 따라 이동 컨테이너(C)가 적재된 화물 차량 전체의 무게를 측정할 수도 있다.
그리고, 2차 무게 측정기(20)는 바닥면에 설치되어 로드셀을 이용한 무게 측정 장치로서, 수직구 승강기(EV) 입구에 설치되어 이동된 이동 컨테이너(C)의 무게를 2차 측정한다. 이때, 선택에 따라 이동 컨테이너(C)가 적재된 화물 차량 전체의 무게를 측정할 수도 있다.
또한, 방사선 계측기(30)는 수직구 승강기(EV) 내부에 설치되어 방사선을 계측하도록 수직구 승강기(EV) 바닥에 설치되어 이동 컨테이너를 360° 회전시키는 회전 플레이트(31)와, 수직구 승강기(EV)의 양측 벽면과 천정에 설치되고, 길이가 신장되어 이동 컨테이너(C)에 근접하여 방사선을 측정하는 복수의 방사선 계측 모듈(33) 및 각각의 방사선 계측 모듈(33)에 설치되어 이동 컨테이너(C)와의 거리를 측정하는 광센서(35)를 포함한다.
이어서, 승강기 제어 컨트롤러(40)는 하기에서 설명할 메인 컨트롤러(50)의 제어에 따라 수직구 승강기(EV)의 운행을 제어한다.
또한, 통신 모듈(50)은 각 구성부의 유무선 통신을 수행한다.
그리고, 메인 컨트롤러(60)는 1차 무게 측정기(10)와 2차 무게 측정기(20)를 통해 무게 차이를 비교하여 오차 범위 내에 포함되면, 승강기 제어 컨트롤러(40)를 제어하여 이동 컨테이너(C)를 반입시키고, 이동중 방사선 계측기(30)로부터 방사선이 미계측되면 이동 컨테이너(C)를 지상으로 반출시키고, 방사선이 계측되면 승강기 제어 컨트롤러(40)를 제어하여 수직구 승강기(EV)의 운행을 일시 중단시킨다. 이때, 메인 컨트롤러(60)는 방사선 계측기(30)를 제어하여 이동 컨테이너(C)를 360° 회전시키면서 방사선 계측 모듈(33)의 길이를 조절하면서 방사선이 계측되도록 한다.
또한, 메인 컨트롤러(60)는 수직구 승강기(EV)의 운행을 일시 중단시킴과 동시에 하기에서 설명할 스피커(80), 모니터링 모니터(M), 관리자의 모바일 단말기(미도시) 및 IAEA 관제 시스템(미도시)으로 경고 알람을 송출한 다음, 관리자로부터 운행 명령이 전송되면 수직구 승강기(EV)를 지상으로 상승시킨 다음, 이동 컨테이너(C)를 격리시킨 다음 재매립 처분한다.
한편, 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템(1)은 CCTV(70)와, 스피커(80)와, 데이터베이스(DB)와, 모니터링 모니터(M) 및 인터넷 통신 모듈(90)을 더 포함하는 것을 바람직하다.
CCTV(70)는 수직구 승강기(EV) 내부에 설치되어 영상을 녹화하여 데이터베이스(DB)에 저장한다.
스피커(80)는 관제실 또는 수직구 승강기(EV) 입출구에 설치된다.
데이터베이스(DB)는 통신 모듈(50)을 통해 전송되는 측정 데이터, 영상 데이터 및 각종 이벤트 정보가 저장된다.
모니터링 모니터(M)는 관제실에 설치되어 통신 모듈(50)을 통해 전송되는 측정 데이터, 영상 데이터 및 각종 이벤트 정보를 디스플레이한다.
인터넷 통신 모듈(90)은 데이터베이스(DB)에 저장된 측정 데이터, 영상 데이터 및 각종 이벤트 정보를 유무선 인터넷으로 전송한다. 예를 들어, IAEA 관제 시스템으로 정보를 실시간 또는 주기별로 전송하고, 관리자의 모바일 단말기를 통해 정보를 실시간으로 전송받아 확인할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템(1)은 이동 컨테이너(C)에 블루투스나 와이파이를 이용한 무선 위치 추적기(미도시)를 설치하여 이동 동선과 이동 시간 등을 실시간으로 모니터링하고, 해당 데이터를 데이터베이스(DB)에 저장하여 메인 컨트롤러(60)에서 이동 컨테이너(C)의 이동 동선과 이동 시간을 판단하여 기설정된 값보다 차이가 발생하면, 통신 모듈(50)과 인터넷 통신 모듈(90)을 통해 스피커(80), 모니터링 모니터(M), 관리자의 모바일 단말기 및 IAEA 관제 시스템으로 경고 알람을 송출하여 관리자에 의한 후조치가 이루어지도록 하여 사용후핵연료가 적재되어 밀반출되는 것을 미연에 방지할 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시방법은 적재 단계(S110)와, 1차 무게 측정 단계(S120)와, 2차 무게 측정 단계(S130)와, 무게 판정 단계(S140)와, 방사선 계측 단계(S150) 및 반출 단계(S160)로 이루어진다.
《적재 단계-S110》
먼저, 이동 컨테이너(C)에 굴착 동굴에서 굴착된 굴착암을 적재 장비를 이용하여 적재한다.
《1차 무게 측정 단계-S120》
굴착암의 적재가 완료되면, 굴착 동굴 입구에 설치된 1차 무게 측정기(10)에서 굴착암이 적재된 이동 컨테이너(C)의 무게를 1차 측정하고, 수직구 승강기 입구로 이동시키면, 메인 컨트롤러(60)가 통신 모듈(50)을 통해 1차 무게 측정 데이터를 전송받아 데이터베이스(DB)에 저장한다.
《2차 무게 측정 단계-S130》
1차 무게 측정이 완료되어 이동 컨테이너(C)가 수직구 승강기(EV) 입구로 이동되면, 수직구 승강기(EV) 입구에 설치된 2차 무게 측정기(20)에서 굴착암이 적재된 이동 컨테이너(C)의 무게를 2차 측정하면, 메인 컨트롤러(60)가 통신 모듈(50)을 통해 2차 무게 측정 데이터를 전송받아 데이터베이스(DB)에 저장한다.
《무게 판정-S140》
2차 무게 측정이 완료되면, 메인 컨트롤러(160)가 1차 무게와 2차 무게를 비교하는 데, 무게 차이가 오차 범위 내로 판정되면, 통신 모듈(50)을 통해 승강기 제어 컨트롤러(40)로 제어 신호를 전송하여 이동 컨테이너(C)가 수직구 승강기(EV)에 반입되어 수직구 승강기(EV)에 의해 지상으로 이동되도록 한다.
이와 반대로, 무게 차이가 오차 범위를 초과하는 것으로 판정, 즉 굴착 터널에서 이동 경로중 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료와 같은 고준위방사성폐기물의 밀반출을 위해 이동 컨테이너(C)에 적재되는 것으로 판단되면, 메인 컨트롤러(60)는 승강기 제어 컨트롤러(40)를 제어하여 운행을 중지시키고, 통신 모듈(50)과 인터넷 통신 모듈(90)을 통해 스피커(80), 모니터링 모니터(M), 관리자의 모바일 단말기 및 IAEA 관제 시스템으로 경고 알람을 송출하여 관리자에 의한 후조치가 이루어지도록 한다.
《방사선 계측 단계-S150》
이동 컨테이너(C)가 수직구 승강기(EV)에 반입되어 승강이 이루어지면, 메인 컨트롤러(60)는 방사선 계측기(30)의 거리 제어를 통해 이동 컨테이너(C) 측으로 근접시켜 방사선을 계측한다. 이때, 방사선 계측기(30)의 회전 플레이트(31)를 360°회전시키면서 이동 컨테이너(C)의 방사선을 계측한다.
《반출 단계-S160》
메인 컨트롤러(60)는 방사선 계측기(30)로부터 방사선이 미계측되면 이동 컨테이너(C)를 지상으로 반출시킨다.
반대로, 방사선이 계측되면 메인 컨트롤러(60)는 승강기 제어 컨트롤러(40)를 제어하여 수직구 승강기(EV)의 운행을 일시 중단시킨 다음, 통신 모듈(50)과 인터넷 통신 모듈(90)을 통해 스피커(80), 모니터링 모니터(M), 관리자의 모바일 단말기 및 IAEA 관제 시스템으로 경고 알람을 송출하여 관리자에 의한 후조치가 이루어지도록 한다.
이후 후조치가 이루어져서 관리자로부터 운행 명령이 전송되면, 메인 컨트롤러(60)는 수직구 승강기(EV)를 지상으로 상승시켜, 이동 컨테이너(C)가 격리되어 재매립 처분되도록 한다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10, 20 : 1, 2차 무게 측정기 30 : 방사선 계측기
40 : 승강기 제어 컨트롤러 50 : 통신 모듈
60 : 메인 컨트롤러 70 : CCTV
80 : 스피커 90 : 인터넷 통신 모듈
C : 이동 컨테이너 DB : 데이터베이스
EV : 수직구 승강기 M : 모니터링 모니터

Claims (8)

  1. 굴착 작업중인 굴착 동굴 입구에 설치되어 굴착암이 저장된 이동 컨테이너의 무게를 1차 측정하는 1차 무게 측정기와;
    수직구 승강기 입구에서 이동된 상기 이동 컨테이너의 무게를 2차 측정하는 2차 무게 측정기와;
    수직구 승강기 내부에 설치되어 방사선을 계측하는 방사선 계측기와;
    상기 수직구 승강기를 운행하는 승강기 제어 컨트롤러와;
    각 구성부의 유무선 통신을 수행하는 통신 모듈과;
    상기 수직구 승강기 내부에 설치되는 CCTV와;
    관제실 또는 수직구 승강기 입출구에 설치되는 스피커와;
    상기 통신 모듈을 통해 전송되는 측정 데이터, 영상 데이터 및 각종 이벤트 정보가 저장되는 데이터베이스와;
    상기 통신 모듈을 통해 전송되는 측정 데이터, 영상 데이터 및 각종 이벤트 정보를 디스플레이하는 모니터링 모니터와;
    상기 데이터베이스에 저장된 측정 데이터, 영상 데이터 및 각종 이벤트 정보를 유무선 인터넷으로 전송하기 위한 인터넷 통신 모듈; 및
    상기 1차 무게 측정기와 2차 무게 측정기를 통해 무게 차이를 비교하여 오차 범위 내에 포함되면, 상기 승강기 제어 컨트롤러를 제어하여 상기 이동 컨테이너를 반입시키고, 이동중 상기 방사선 계측기로부터 방사선이 미계측되면 상기 이동 컨테이너를 지상으로 반출시키고, 방사선이 계측되면 상기 승강기 제어 컨트롤러를 제어하여 상기 수직구 승강기의 운행을 일시 중단시킴과 동시에 상기 스피커, 모니터링 모니터, 관리자의 모바일 단말기 및 IAEA 관제 시스템으로 경고 알람을 송출하고, 상기 수직구 승강기를 지상으로 상승시킨 다음, 상기 이동 컨테이너를 격리시킨 다음 재매립 처분하는 메인 컨트롤러를 포함하며,
    상기 방사선 계측기는,
    상기 수직구 승강기 바닥에 설치되어 상기 이동 컨테이너를 360° 회전시킬수 있는 회전 플레이트와;
    상기 수직구 승강기의 양측 벽면과 천정에 설치되고, 길이가 신장되어 상기 이동 컨테이너에 근접하여 방사선을 측정하는 복수의 방사선 계측 모듈; 및
    각각의 방사선 계측 모듈에 설치되어 상기 이동 컨테이너와의 거리를 측정하는 광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항의 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시시스템을 이용한 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시방법에 있어서,
    굴착 동굴에서 굴착된 설치되어 굴착암을 이동 컨테이너에 적재하는 적재 단계와;
    굴착 동굴 입구에 설치된 1차 무게 측정기에서 굴착암이 적재된 상기 이동 컨테이너의 무게를 1차 측정하는 1차 무게 측정 단계와;
    1차 무게 측정이 완료되어 상기 이동 컨테이너가 수직구 승강기 입구로 이동되면 상기 수직구 승강기 입구에 설치된 2차 무게 측정기에서 굴착암이 적재된 상기 이동 컨테이너의 무게를 2차 측정하는 2차 무게 측정 단계와;
    메인 컨트롤러에서 1차 무게와 2차 무게를 비교하여 오차 범위 내로 판정되면, 승강기 제어 컨트롤러를 제어하여 상기 이동 컨테이너를 상기 수직구 승강기에 반입시킨 후 상기 수직구 승강기를 지상으로 이동시키는 무게 판정 단계와;
    상기 수직구 승강기가 상승과 동시에 방사선 계측기를 상기 이동 컨테이너 측으로 근접시켜 방사선을 계측하되, 회전 플레이트로 상기 이동 컨테이너를 360°회전시키고, 상기 방사선 계측기의 거리를 조절하면서 방사선을 계측하는 방사선 계측 단계; 및
    상기 방사선 계측기로부터 방사선이 미계측되면 상기 이동 컨테이너를 지상으로 반출시키고, 방사선이 계측되면 상기 승강기 제어 컨트롤러를 제어하여 상기 수직구 승강기의 운행을 일시 중단시킴과 동시에 스피커, 모니터링 모니터, 관리자의 모바일 단말기 및 IAEA 관제 시스템으로 경고 알람을 송출하고, 상기 수직구 승강기를 지상으로 상승시킨 다음, 상기 이동 컨테이너를 격리시킨 다음 재매립 처분하는 반출 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 심층처분시설에 처분된 사용후핵연료의 밀반출 감시방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20050004416A1 (en) * 2001-11-09 2005-01-06 Kazuo Okutsu Method of constructing underground gallery by using pneumatic transfer system and stratum disposal method
KR20180050016A (ko) 2016-11-04 2018-05-14 주식회사 오리온이엔씨 알파, 베타, 감마선을 방출하는 원전 해체폐기물 방사선 검사 시스템 및 방법
KR102250280B1 (ko) 2019-12-24 2021-05-10 (주)네오시스코리아 방사선피폭 검사기 및 그를 이용한 이동형 방사선 피폭 검사소
KR102517980B1 (ko) * 2022-06-16 2023-04-05 주식회사 코아스 밀폐공간 내 안전관리 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050004416A1 (en) * 2001-11-09 2005-01-06 Kazuo Okutsu Method of constructing underground gallery by using pneumatic transfer system and stratum disposal method
KR20180050016A (ko) 2016-11-04 2018-05-14 주식회사 오리온이엔씨 알파, 베타, 감마선을 방출하는 원전 해체폐기물 방사선 검사 시스템 및 방법
KR102250280B1 (ko) 2019-12-24 2021-05-10 (주)네오시스코리아 방사선피폭 검사기 및 그를 이용한 이동형 방사선 피폭 검사소
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