KR200203726Y1 - 공기공급형 호흡기 방호후드 - Google Patents

공기공급형 호흡기 방호후드 Download PDF

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Abstract

본 고안은 원자력발전소 증기발생기 수실과 같이 공기중 방사성오염도와 이동성 표면오염도가 높은 곳에서 작업하는 작업자의 체내피폭을 방지하고 작업자의호흡여건을 개선하며, 작업 중 기존의 기술분야인 전면마스크 착용에서 오는 시야불량 문제를 해결해 줄 수 있는 공기공급형 호흡기 방호후드(Hood)에 관한것이다.
공기공급형 호흡기 방호후드는 방사선작업자 머리와 안면 및 어깨 부근까지 덮어쓸 수 있도록 제작된 투시창이 달린 후드(도 1 참조), 안면과 머리부분에 호흡용 공기를 불어넣어 주는 에어 하니스(Air Harness, 도 2 참조), 호흡용 공기를 발생시키는 계기용 공기 압축기(Instrument Air Compressor, 12), 공기 정화장치(11), 공기공급 조절용 개폐밸브(10), 연결용 컨넥터(8, 9) 등으로 구성되어 있다.
도 2의 계기용 공기 압축기(Instrument Air Compressor, 12)에서 공기를 발생시켜 공기정화장치(11)로 보내진 공기는 공기정화장치(10)를 경유하면서 작업자가 호흡하기에 적합하도록 공기를 정화시킨 후 공기공급용 폴리에치렌 호스(6)를 통하여 도 1및 도 2의 에어 하니스(4)에 연속적으로 공기를 공급하게 된다. 작업자가 공기오염구역에 투입되기 직전에 공기정화 장치쪽 연결 컨넥터(9)와 에어 하니스쪽 연결 컨넥터(8)를 연결시켜 준다.
에어 하니스(4)에 연속 공급되는 공기는 일정한 간격(직경 약 0.2cm)으로 뚫려 있는 에어 하니스 공기배출구(5)를 통하여 작업자 안면 부위와 목 주변 등에 골고루 분사하게 된다. 에어 하니스 내부에는 스폰지(7)가 내장되어 있어 작업자 안면 부위에 분사되는 공기의 흐름을 부드럽게 해주며 에어 하니스에 외부 압박이 가해지더라도 찌그러지거나 굽혀지지 않아 공기의 흐름이 차단되는 일이 없도록 구성되어 있다. 에어 하니스 외부 연결구(3)는 공기공급용 폴리에치렌 호스가 통과하도록 만들어진 관통구(Penetration)이다.
공기공급형 호흡기 방호후드(1)는 투시창(2)을 제외하고는 유연한 모직(毛織)의 성질을 갖는 폴리에치렌(Polyethylene)으로 제작되어 있어 작업자 어깨에 밀착된다.
반 밀폐형으로 된 공기공급형 호흡기 방호후드(1)안으로 공기를 공급하게 되면 공기의 일부는 작업자 어깨부분을 통하여 밖으로 빠져나가지만 공기 공급량을 빠져 나가는 량보다 많도록 공급하므로 작업자가 호흡하는 안면 부위는 항상 정압(Positive Pressure)을 유지하게 된다.
따라서 정압을 유지하는 공기공급형 호흡기 방호후드(1) 안쪽으로는 밖의 공기가 유입될 수 없도록 고안된 공기공급형 호흡기 방호후드이다.

Description

공기공급형 호흡기 방호후드{Air Supplied Hood to Protect Radiation}
국가경제성장을 뒷받침하고 국민생활을 풍요롭게 하며, 국가를 부강하게 하는 것이 바로 에너지의 힘인 것이다. 에너지를 얻기 위한 인류의 부단한 연구노력의 결과로 얻어낸 원자력발전은 현재까지 유일하게 실용화된 대체에너지원으로서 소량의 연료로 막대한 에너지를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 환경오염물질의 배출이 없어 지구 환경보전 차원 및 에너지 부존자원이 없는 우리 나라에서 유일한 에너지원으로 자리잡고 있다.
천지(天地)의 이치로 음·양이 공존하듯이 원자력에너지를 이용하는데 있어서도 양(陽)과 음(陰)이 있는 듯하다. 에너지의 활용이 양(陽)에 해당된다면 원자력발전소운전 과정중 불가피하게 발생되는 방사선의 관리문제는 또 다른 한쪽인 음(陰)에 속한다고나 할까 ?
원자력발전소 방사선관리구역에서 작업하는 작업자의 방사선피폭관리는 체외피폭과 체내피폭으로 구분하여 관리하고 있으며, 이중에서 체내피폭이 체외피폭보다 작업자 인체에 미치는 영향이 더 위험한 것으로 알려져 있다.
체내피폭이란 원자력발전소 방사선관리구역에서 작업중 공기중에 부유되어 있거나 바닥표면에 이동성으로 존재하는 방사성물질이 호흡기관을 통하여 체내에 흡수된 방사성물질의 방사선 방출로 인체의 피폭을 가져오는 것을 말하며,
체외피폭을 관리하는 수단으로는 방사선원의 물리적 차폐, 모의훈련이나 숙련작업자 투입을 통한 작업시간의 단축, 방사선원과 작업자 사이의 거리유지 등의 방법이 있으나, 체내피폭의 방호수단은 작업중 호흡기를 통하여 방사성물질이 체내에 흡입되는 것을 방지하는 것이 유일한 관리방법이다.
체내피폭이 체외피폭 보다 위험한 이유로는 첫째 인체 내에 방사선차폐물 설정이 불가능하며, 둘째 방사선원과 인체와의 거리를 멀리할 수 없으므로 흡수된 방사성물질이 방출하는 모든 방사선에 피폭되어 거리의 효과가 없으며, 셋째 체내에 있는 방사성물질이 모두 체외로 배출될 때까지 많은 시간동안 피폭이 이루어지며, 넷째 인체 내에 방사성물질이 있으므로 제염이 불가능하고, 다섯째 체외피폭시 감마선()만이 피폭을 유발하나 체내피폭시에는 알파()입자나 베타()입자가 감마()선과 함께 피폭을 유발시킨다는 것이다.
원자력발전소에서 체내피폭의 위험성이 가장 많은 작업장소로는 계획예방정비 기간중 설비의 안전성 검사와 정밀 정비작업이 수행되는 증기발생기 수실(Steam generator chamber)로서 이곳은 작업공간의 방사선량율이 대단히 높고, 공기중 방사성오염도와 표면의 이동성오염도 또한 대단히 높을 뿐만 아니라 작업 공간이 한사람이 겨우 움직일 수 있을 정도로 협소하여 여러가지 측면에서 작업환경이 몹시 열악한 반면 이곳에서 수행되는 작업 물량은 많고 작업성격상 원자력발전소 안전성과 직결되는 중요도가 높은 작업이 대부분이므로 방사선관리를 담당하는 입장에서는 체내피폭 방지를 위한 작업환경개선을 위하여 부단한 노력을 기울이고 있는 실정이다.
이와같이 방사선관리 측면에서 작업환경이 나쁜 증기발생기 수실내 작업자에게는 작업자의 체내오염방지를 위하여 전면마스크(도 3 참조)를 착용시켜 관리하여왔으나 좁은 공간에서 전면마스크 착용을 하고 작업시에는 호흡이 불편하고, 작업공간 온도와 호흡으로 배출되는 배출공기의 온도차이에 따라 전면마스크 투시창에 김이 서려 시야를 가려 작업에 결정적 지장을 초래하며, 전면부에 달려있는 공기필터가 작업중 주변 설비에 부딛쳐 작업자 안면과 마스크의 밀착상태가 유지되지 않아 내부 피폭이 유발되거나 또는 호흡곤란, 시야불량에 따른 불편에 따라 작업자 자신이 수시로 전면마스크를 안면으로부터 이탈시키므로 내부피폭이 발생되는 문제점을 안고있다.
본 고안의 목적은 원자력발전소 증기발생기 수실과 같이 공기중 방사성오염도와 이동성 표면오염도가 높은 곳에서 작업하는 작업자의 체내피폭을 방지하고 작업자의 호흡여건을 개선하며 밝은 시야를 확보해 줄 수 있는 공기공급형 호흡기 방호후드(Hood)를 고안하여 제공하는 것이다.
공기공급형 호흡기 방호후드(Hood)는 작업자 머리와 안면 부위에 쓸수 있는 반밀폐형 두건 모양으로 되어있는 공기공급형 호흡기 방호후드 안으로 작업자가 호흡하기에 적합하게 정화된 공기를 공급할 수 있도록 고안된 장치이다.
정화된 공기는 작업자 목 뒷편의 공기공급 호스를 통하여 목을 둘러싸고 있는 오링(O - Ring)형태의 에어 하니스(Air Harness)를 경유하여 작업자 안면 부분에 골고루 공기를 분사하게 된다.
공기공급형 호흡기 방호후드(Hood)는 투시창을 제외하고는 유연한 모직(毛織)의 성질을 갖는 폴리에치렌(Polyethylene)으로 되어 있어 작업자 어깨에 밀착된다. 반 밀폐형으로 된 방호후드 안으로 공기를 공급하게 되면 공기의 일부는 방호후드 밖으로 빠져나가지만 공급량이 배출량 보다 많도록 공기를 공급하므로 방호후드 내부는 항상 정압(Positive Pressure)을 유지하게 하는 것이 주된 특징이다.
증기발생기 수실내에서 작업을 하는 작업자가 호흡하는 공기는 증기발생기 수실내에 존재하는 방사성오염공기가 아닌 정화된 청정공기이므로 체내오염의 원인을 근본적으로 차단하게 되는 것이다.
또한 전면마스크 착용시 보다 호흡이 편안하고 투시창에 김이 서려 시야를 흐리게 하는 등의 제반 문제점을 동시에 해결하게 된다.
도 1은 방사성물질에 의한 공기중오염도와 이동성표면오염도가 높은 장소에서 작업하는 작업자의 호흡기 보호를 위하여 고안된 공기공급형 호흡기 방호후드의전체구성도이다
도 2는 공기공급형 호흡기 방호후드 에어 하니스(Air Harness)의 구성도이다.
도 3은 호흡기 전면마스크 및 반면마스크의 전면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1. 공기공급형 호흡기 방호후드 2. 공기공급형 호흡기 방호후드 투시창
3. 에어 하니스(Air Harness)외부 연결구
4. 에어 하니스(Air Harness) 5. 에어 하니스(Air Harness) 공기배출구
6. 폴리에치렌 호스 7. 스폰지
8. 에어 하니스(Air Harness)쪽 연결 컨넥터(Connecter)
9. 공기정화장치쪽 연결 컨넥터(Connecter)
10. 공기공급 조절용 개폐밸브 11. 공기정화장치
12. 계기용 공기 압축기(Instrument Air Compressor)
13. 전면마스크 투시창 14. 전면마스크 필터
15. 반면마스크 16. 반면마스크 필터
원자력발전소 공기중 방사성오염도가 높은 지역과 여건이 유사한 장소에서 모의 사용하여 그 효과가 입증된 공기공급형 호흡기 방호후드를 첨부 도면에 의하여 본 고안의 특징을 구체적으로 설명한다
공기공급형 호흡기 방호후드는 방사선작업자 머리와 안면 및 어깨 부근까지 덮어쓸수 있도록 제작된 투시창이 달린 후드(도 1 참조), 안면과 머리부분에 호흡용 공기를 불어 넣어 주는 에어 하니스(Air Harness, 도 2 참조), 계기용 공기 압축기(Instrument Air Compressor, 12), 공기 정화장치(11), 공기공급 조절용 개폐밸브(10), 연결용 컨넥터(8, 9) 등으로 구성되어 있다.
방사선관리구역에서 작업하는 모든 작업자는 방사선관리구역 작업복[방호복(One Piece형), 방호모자, 방호양말, 방호장갑 등]을 기본적으로 착용하게되며, 공기중 방사성오염도가 높은 증기발생기 수실내의 작업자는 방사선관리구역 작업복 위에 추가로 공기공급형 호흡기 방호후드를 착용한다.
작업자가 방호장구를 착용하게 되는 순서는 방사선관리구역 작업복을 입고 도1의 그림과 같이 에어 하니스(4)를 목에 착용한 후 그 위에 공기공급형 호흡기 방호후드(1)를 착용한다.
도 2의 계기용 공기 압축기(Instrument Air Compressor, 12)에서 공기를 발생시켜 공기정화장치(11)로 보내진 공기는 공기정화장치를 경유하면서 작업자가 호흡하기에 적합하도록 공기를 정화시킨 후 공기공급용 폴리에치렌 호스(6)를 통하여 도 1 및 도 2의 에어 하니스(4)에 연속적으로 공기를 공급하게 된다. 작업자가 공기오염구역에 투입되기 직전에 공기정화 장치쪽 연결 컨넥터(9)와 에어 하니스쪽 연결 컨넥터(8)를 연결시켜 준다.
이때 도 1의 에어 하니스(4)에 연속 공급되는 공기는 일정한 간격(직경 약 0.2cm)으로 뚫려 있는 에어 하니스 공기배출구(5)를 통하여 작업자 안면 부위와 목주변 등에 골고루 분사하게 된다. 에어 하니스 내부에는 스폰지(7)가 내장되어 있어 작업자 안면 부위에 분사되는 공기의 흐름을 부드럽게 해주며 에어 하니스에 외부 압박이 가해지더라도 찌그러지거나 굽혀지지 않아 공기의 흐름이 차단되는 일이 없다. 에어 하니스 외부 연결구(3)는 공기공급용 폴리에치렌 호스가 통과하도록 만들어진 관통구(Penetration)이다.
작업중 작업자가 호흡하게 되는 공기는 에어 하니스(4)를 통하여 공급된 정화된 청정공기이므로 체내오염의 원인을 근본적으로 차단하게 되는 것이다. 공기공급형 호흡기 방호후드(1)는 투시창(2)을 제외하고는 유연한 모직(毛織)의 성질을 갖는 폴리에치렌(Polyethylene)으로 제작되어 있어 작업자 어깨에 밀착되며 작업자는 호흡하기에 적당한 신선한 공기로 호흡하며 작업을 수행한다.
반 밀폐형으로 된 공기공급형 호흡기 방호후드(1)안으로 공기를 공급하게 되면 공기의 일부는 작업자 어깨부분을 통하여 밖으로 빠져나가지만 공기공급 조절용 개폐밸브(10)를 이용하여 공기공급량이 빠져나가는 양보다 많도록 공급하므로 작업자가 호흡하는 안면 부위는 항상 정압(Positive Pressure)을 유지하게 되는 것이다. 따라서 정압을 유지하는 공기공급형 호흡기 방호후드(1) 안쪽으로는 밖의 공기가 유입될 수 없다.
※ 공기공급형 호흡기 방호후드 착용 작업자의 체내오염 검사결과
증기발생기 수실내에서 이루어지는 작업(증기발생기 노즐댐 설치 및 해체, 증기발생기 튜브 와류탐상검사 관련작업, 증기발생기 튜브 관막음 작업 등)수행자를 대상으로 본 고안의 시제품인 공기공급형 호흡기 방호후드를 착용시켜 작업 수행 후 이들 작업자에 대한 체내오염검사(전신오염측정기 사용)결과 조사 대상 39명중 체내오염 발생자가 전무하였으며, 작업자들이 시제품 사용후 경험 응답에서도 호흡이 편안하고 시원하여 작업효율도 좋은 것으로 조사되었다.
이상 위에서 설명한 바와 같이 본 고안은 원자력발전소 증기발생기 수실내와 같이 공기중 방사성오염도 및 이동성표면오염도가 높은 작업장소에서 작업시 공기 공급형 호흡기 방호후드를 착용하므로서 작업자의 체내피폭을 완벽하게 방지할 수 있으며, 기존의 전면마스크 착용시 발생하는 단점(투시창 김 서림으로 시야 불량, 호흡곤란 등)을 해결하여 정비 작업의 품질 향상에도 크게 기여할 것으로 판단된다.
뿐만 아니라 국내 원자력법이나 국제방사선방호위원호(ICRP)에서 규정 또는 권고한 방사선작업종사자의 체내·외 피폭방사선 관리기준치를 만족시키는 데도 본 고안이 일조를 담당 할 수 있을 것으로 기대된다.
원자력발전소의 안전성은 방사선안전관리와 직결된다는 점을 감안할 때 본 고안의 실용화는 결과적으로 원전의 안전성과 신뢰성을 제고할 수 있다고 판단된다.

Claims (2)

  1. 방사선작업종사자의 머리와 안면 및 어깨 부근까지 덮어쓸 수 있도록 반 밀폐형으로 되어 있으며, 앞면에 투시창이 달려 있고 , 투시창(2)을 제외하고는 유연한 모직(毛織)의 성질을 갖는 폴리에치렌(Polyethylene)으로 제작되어 있어 공기공급형 호흡기 방호후드(1)안의 에어 하니스(4)에 연속적으로 공기를 공급하게 되면 공기의 일부는 작업자 어깨부분을 통하여 밖으로 빠져나가지만 공기 공급량이 빠져 나가는 양보다 많도록 공기를 공급하여 작업자가 호흡하는 안면 부위는 항상 정압(Positive Pressure)을 유지하게 고안된 공기공급형 호흡기 방호후드.(1)
  2. 제1항에 있어서 에어 하니스(4)는 내부에 스폰지(7)가 내장되어 있어 작업자 안면 부위에 분사되는 공기의 흐름을 부드럽게 해주며, 외부 압박이 가해지더라도 찌그러지거나 굽혀지지 않아 공기의 흐름이 차단되는 일이 없도록 되어 있으며, 작업자가 호흡하기에 적합하도록 공기를 정화시킨 후 공기공급용 폴리에치렌 호스(6)를 통하여 연속적으로 공기를 공급하면 에어 하니스(4)에 직경 약 0.2cm의 일정한 간격으로 뚫려 있는 에어 하니스 공기배출구(5)를 통하여 작업자 안면 부위와 목 주변 등에 공기가 골고루 공급되게 구성된 공기공급형 호흡기 방호후드(1)
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KR20210135068A (ko) * 2020-05-04 2021-11-12 김승업 기능성 복면형 마스크

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