KR200377463Y1 - 방사성 오염물 제염장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 오염물제염장비에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 원자력 발전소의 방사능 오염물에 대해 효율적으로 제염하기 위한 장치에 관한 것으로, 차폐도어로 외부와 통하는 내부공간에 복수개의 세척을 위한 세척노즐이 설치된 제염수조와, 상기 제염수조에 초음파수 및 세척수의 출입을 위해 설치된 급수관과 배수관, 상기 제염수조가 안착될 수 있는 제염수조지지탱크 및 상기 제염수조의 내부공간에서 상하운동할 수 있도록 승강레버와 연결되고, 차폐도어를 구비한 스테인레스 랙(rack)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방사성 오염물제염장치를 제공한다.

Description

방사성 오염물 제염장치 {RADIOACTIVE CONTAMINANT DECONTAMINATION DEVICE}

본 고안은 오염물제염장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 원자력 발전소의 방사능 오염물에 대해 효율적으로 제염하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 원자력 발전소에서는 장비들의 가동에 의해 방사성 오염이 발생한다. 원자력 발전소에서 오염은 발전소 등의 각종설비의 부품교환등의 작업을 수행할 때 발생하며, 이러한 오염된 영역상에 존재하는 원치않는 방사성 물질을 제거하는 작업을 제염이라고 한다.

원자력발전소 1차 계통내에서 생성되는데, 핵연료에서 방출된 핵분열생성물 및 중성자 조사에 의해 생성된 방사성 핵종과 계통내 부식생성물과 불순물이 중성자 조사에 의해 방사화되어 생성된 방사성 핵종이 주된 제염대상물질이다. 이렇게 발생한 방사성 물질은 정상상태에서는 발전소 1차 계통내에 흘러다니거나 관 또는 부품의 내벽에 붙어 있다가 누출수나 정기 보수시에 공기 노출에 의해 외부로 유출되어 주위환경을 오염시킨다.

이러한 방사성 물질에 의하여 오염되어 제염이 필요한 대상물은 방호복, 안전모, 안면마스크, 작업화 등이다.

상기와 같은 오염물질들에 대한 처리로서 방호복 및 모자 등의 위류는 일정 수준 이상의 방사선이 검출되면 폐기처분하고, 그외 방사선의 오염정도가 낮은 의류는 일반세탁기와 세탁세제를 사용하여 제염한다. 통상, 한 발전소당 대략 2개의 대형 세탁기로 제염하는 데 1대의 세탁기로 1회 세탁에 약 800리터의 폐수를 발생하며, 하루 평균 수톤(대략5~10톤)의 방사성 폐수가 발생한다. 특히, 정비기간에는 평소의 10배 이상의 오염된 세탁물이 발생하며 이에 비례하는 세탁 폐수가 더 발생한다. 이 폐수는 방사성 물질을 적게 함유하고 있어, 이온교환수지와 필터를 사용하여 폐수 중의 방사성물질을 걸러내어, 자연 환경에 영향을 안 미치는, 법률로 규정된 일정 방사능 수준 이하로 만든 다음, 발전소의 외부로 방류한다.

그리고, 안면마스크, 시료병, 호스 등의 플라스틱 및 고무류도 의류와 마찬가지로 물과 세탁비누로 직접 고무장갑을 끼고, 브러쉬 등으로 세탁하고 자연건조하는 방식으로 다시 재사용하고 있다. 특히, 안면마스크는 삼중수소의 농도가 높은 캐나다 중수형 원자로(Canadian Deuterium Uranium; CANDU)형 원자력 발전소에서 주로 사용되는데, 삼중수소는 물 또는 증기의 형태로 존재하고 있으므로, 제염방법으로 물세탁을 하였을 때에는 그 효율이 매우 떨어져, 재사용을 위해서 더욱 많은 세탁수를 사용하므로 폐수의 발생이 더욱 많아진다.

상기와 같이 기술한 바와 같이, 전 세계적으로 개발된 원자력 분야에서의 제염방법은 크게 화학적 제염방법과 기계적 제염방법으로 구분할 수 있다.

화학적 제염방법은 화학용매를 사용하여 방사성 물질을 용해시켜 오염영역에서 제거하는 방법으로 수산화나트륨 등의 염기와 옥살산, 질산, 시트르산, EDTA 등의 산을 사용하여 표면의 산화층을 녹여 제염한다. 그러나, 화학적 제염방법의 주요 문제점은 주로 관내부의 방사성 부식생성물을 제거하기 위해 산 또는 염기를 이용하는데, 사용 용액의 농도가 지나치면 부식생성물 뿐만 아니라 관 또는 부품자체를 부식시킬 가능성이 있으며, 제염에 많은 수용액을 사용할 수 밖에 없고, 제염 후 다시 산화막을 형성할 때 부분적으로 고농도로 오염된 용액으로부터 쉽게 다시 오염이 될 수 있는 단점이 있다. 무엇보다도 현재 가장 큰 문제점은 많은 방사성 폐액을 발생시키는 것이고, 이 폐액은 순도가 높은 산 또는 염기이기 때문에 그 처리에도 많은 어려움이 있다.

기계적 제염방법은 브러쉬와 스크랩퍼 등을 사용하여 직접 배관 내부 표면을 닦아내는 방법, 고압수, 수증기 혼합 고압수, 드라이 아이스 등을 분사하여 표면에 충격을 가하여 표면의 오염층을 벗겨내는 방법, 제거용이한 코팅을 표면에 입힌 후 오염층과 함께 제거하는 방법, 그리고 내부에 산 또는 염기 용매를 채우고 초음파파 세정을 하거나, 전하연마(electropolishing)를 하여 표면을 제거하는 방법 등이 있다. 그러나 이러한 기계적인 제염방법의 단점은 개인의 직접 오염된 구역에서 작업을 하여 방사선에 노출될 위험성이 높고, 물과 스팀을 사용하는 경우에는 많은 폐액이 발생하는 문제점이 있다.

즉, 종래의 원자력 발전소의 안면마스크 등의 오염물은 기계적인 제염방법에 의하여 제염되고, 자연건조를 하여 일정오염기준이하이면 재사용하여 작업하는 경우 상기 기계적인 제염의 문제점 뿐만아니라, 작업효율 역시 저감되는 효과가 있다.

따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 원자력 발전소에서 나오는 방사성 오염물(안면마스크, 안전모, 시료병 등)들의 세척을 용이하게 하고, 오염기준보다 훨씬 이하로 하기위한 세척 및 건조장치를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안인 방사성오염물제염장치는 차폐도어로 외부와 통하는 내부공간에 복수개의 세척을 위한 세척노즐이 설치된 제염수조와, 상기 제염수조에 초음파수 및 세척수의 출입을 위해 설치된 급수관과 배수관, 상기 제염수조가 안착될 수 있는 제염수조지지탱크; 및 상기 제염수조의 내부공간에서 상하운동할 수 있도록 승강레버와 연결되고, 차폐도어를 구비한 스테인레스 랙(rack)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수개의 세척노즐이 상기 제염수조의 초음파수가 잠기는 부분의 상부에 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 승강레버는 상기 스테인레스 랙과 탈착가능하게 그 끝단이 후크로 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제염수조의 벽 일측에 건조를 위한 외부 열풍기로 부터의 열풍이 공급되는 열풍통로가 더 장착된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제염수조지지탱크에 이동수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안인 방사성오염물제염장치는 내부공간을 갖고, 상부에 열풍통로가 구비된 밀봉캡을 구비한 제염수조, 상기 제염수조의 내측에 세척을 위한 복수개의 세척노즐과 하측에 초음파세척을 위한 초음파진동자, 상기 제염수조 내부공간 하부에 제염수 배수 및 세척수 순환을 위한 급수관 및 배수관, 내부에 모터를 구비하고 상기 제염수조가 안착될 수 있는 제염수조지지탱크, 상기 제염수조내부에 방사성오염물을 담을 수 있는 스테인레스 랙(rack), 상기 제염수조지지탱크의 모터의 축과 연결되고 상기 스테인레스 랙이 안착될 수 있는 안착부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 방사성오염물제염장치의 일실시예의 사시도이며, 도 2는 도 1의 종단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 고안인 방사성오염물제염장치(100)는 차폐도어(160)로 외부와 통하는 내부공간에 복수개의 세척을 위한 세척노즐(140)이 설치된 제염수조(120)와 상기 제염수조(120)에 초음파수 및 세척수의 출입을 위해 설치된 급수관(280)과 배수관(290) 및 상기 제염수조(120)의 내부공간에서 상하운동할 수 있도록 승강레버(250)와 연결되고, 차폐도어(220)를 구비한 스테인레스 랙(200,stainless rack)을 포함하여 구성되어 있다.

그리고, 상기 복수개의 세척노즐(140)이 상기 제염수조(120)의 초음파수가 잠기는 부분의 상부에 설치된다.

또, 상기 제염수조(120)의 벽 일측에 건조를 위한 외부 열풍기로 부터의 열풍이 공급되는 열풍통로(300)가 더 형성되어 있다.

도 3은 본 고안에 따른 오염물제염장치의 다른 일실시예의 사시도이다. 이에 도시된 바에 의하면, 도 1의 원통형 오염물제염장비가 직육면체의 형상으로 되어 있으며, 내부에 스테인레스 랙(200), 열풍통로(300), 세척노즐(140), 급수관,배수관(280, 290)등이 형성된 바는 동일하다.

한편, 제염장치의 작동을 위한 설비(펌브, 전원구동부 등)가 내장되어 있는제염수조지지탱크(320)의 하측에 이동수단(400)인 소형바퀴가 구비되어 있다.

도 4는 본 고안에 따른 스테인레스 랙의 일실시예의 사시도이다.

상기 스테인레스랙(200)은 메쉬(mesh)로 되어 있다. 상기 스테인레스랙(200)에는 마스크(240), 안전모, 시료병 등이 내부에 들어갈 수 있다. 그리고, 상기 승강레바(250)는 상기 오염물수납랙(200)과 탈착가능하게 그 끝단이 후크로 연결되어 있다.

도 5는 본 고안에 따른 방사성오염물제염장치의 다른 일실시례에 대한 사시도이다.

이러한 방사성오염물제염장치는 내부공간을 갖고, 상부에 열풍통로(300)가 구비된 밀봉캡(310)을 구비한 제염수조(120)와 상기 제염수조(120)의 내측에 세척을 위한 복수개의 세척노즐(140)과 하측에 초음파세척을 위한 초음파진동자(180)와 상기 제염수조(120) 내부공간 하부에 제염수 배수 및 세척수 순환을 위한 급수관(280) 및 배수관(290)이 연결되어있다. 그리고, 상기 제염수조(120)는 내부에 모터(M)를 구비하고있는 제염수조지지탱크(320)위에 안착된다. 그리고, 상기 제염수조(120) 내부에 방사성오염물을 담을 수 있는 스테인레스 랙(200, rack)이 상기 제염수조지지탱크(320)의 모터(M)의 축과 연결된 안착부(330)에 안착되어 있다.

이하, 이러하게 구성된 본 고안인 방사성오염물제염장비의 일 실시예의 작동에 대해 간략하게 살펴본다.

방사선 작업으로 오염된 오염물 즉, 마스크(240), 시료병, 안전모 등을 스테인레스랙(200)의 차폐도어(220)를 열어 투입한고 닫는다. 그리고, 승강레바(250)를 승강레바홀(260)내로 상승시키고, 상기 스테인레스랙(200)을 제염수조(120)의 상부에 형성된 차폐도어(160)를 열어 승강레바(250) 하단의 후크에 연결한다. 그리고, 상기 승강레바(250)를 상기 제염수조(120)내에 초음파수가 차이는 부분까지 하강한다. 상기 초음파수조에 초음파세제와 함께 초음파수가 유입되고, 물진동을 일으켜 상기 오염물에 붙어있는 이물질을 떼어낸다. 이후, 상기 승강레바(250)를 상승시키고 노즐을 통해 초고압 살수케 함으로써 오염물질을 한번더 제거하게 된다. 이렇게 2중의 세척을 거친 후, 외부 열풍기(미도시)로 부터 열풍통로(300)를 통해 열풍을 유입케 하여 상기 오염물을 완전히 건조시키게 된다.

그리고, 이동이 필요한 경우에는 이동수단(400)인 소형바퀴가 형성되어 있으므로 손쉽게 이동을 가능하게 한다.

이하에서는 본고안인 방사성오염물제염장치의 다른 일실시예의 작동모습을 보여주기 위해 도 5, 6을 인용하여 설명한다.

도 6은 본 고안에 따른 방사성 오염물제염장치에 제염수와 세척수의 순환모습을 보여주기 위한 개략도이다.

우선, 방사선 작업으로 오염된 오염물 즉, 마스크(240), 시료병, 안전모 등을 스테인레스랙(200)의 차폐도어(미도시)를 열어 투입한고 닫은 후 제염수조(120)의 밀봉캡(310)을 열고 안착부에 안착시킨다. 그리고, 제 1 세척수탱크(420)의 오염제거를 위한 세제가 섞인 세척수를 고압펌프(540)를 이용하여 고압으로 만들고 세척수 공급관(280)을 통해 세척노즐(140)로 보내어 고압살수하여 우선 오염된 마스크(240)를 한번 세척을 한다. 이때, 충분히 제염수조(120)에 충분히 물이 채워지게 되면, 초음파진동자(180)를 이용하여 초음파진동을 만들어 주어 마스크(240)에 있는 오염물을 진동제거하게 된다. 그리고, 상기 안착부(330)가 모터(M)에 의하여 저속 혹은 고속회전하게 됨으로써, 오염물 진동제거가 더욱 원활해진다. 이렇게 1차적으로 세척에 사용되어 오염물이 함유된 물은 배수관(290, 294)을 통해 배수된다. 이후에 제 2 세척수탱크(440)의 세척수를 고압펌프(540)로 고압으로 만들고 세척수 공급관(280)을 통해 세척노즐(140)로 보내어 고압살수하여 1차세척을 마친 마스크(240)을 재세척한다. 이때, 세척수는 배수관(290, 292)을 거쳐 제 2 세척수탱크(440)를 거치고, 필터(450)를 거쳐 순환세척이 가능하다.

본 고안은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었고, 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다.

본 고안에 따른 오염물제염장치에 따르면, 상기와 같은 오염물제염장치를 사용함으로써, 종래의 직접 브러쉬와 스크랩퍼 등을 사용하여 직접 오염을 제거하고 자연건조하는 방법에 비해, 인체에 대한 방사선 노출 위험을 줄일 수 있고, 훨씬 오염물제염이 용이하며, 재사용에 필요한 오염기준보다 훨씬 이하로 세척가능하며, 자연건조한 것에 비해 나은 기분이 들게해 작업효율을 상승시킬 수 있다.

또한, 이동수단을 구비함으로써 작업장내에서 손쉽게 이동가능케 하는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 방사성오염물제염장치의 일실시예의 사시도이다.

도 2는 도 1의 종단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 방사성오염물제염장치의 다른 일실시예의 사시도이다.

도 4는 본 고안에 따른 스테인레스랙의 일실시예의 사시도이다.

도 5는 본 고안에 따른 방사성오염물제염장치의 다른 일실시례에 대한 사시도이다.

도 6은 본 고안에 따른 방사성 오염물제염장치에 제염수와 세척수의 순환모습을 보여주기 위한 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 방사성오염물제염장치 120 : 제염수조

140 : 세척노즐 160 : 차폐도어

200 : 오염물수납랙 240 : 마스크

250 : 승강레버 280 : 입구관

290 : 출구관 300 :열풍통로

320 : 제염수조지지탱크 400: 이동수단

Claims (6)

1. 차폐도어로 외부와 통하는 내부공간에 복수개의 세척을 위한 세척노즐이 설치된 제염수조와;

   상기 제염수조에 초음파수 및 세척수의 출입을 위해 설치된 급수관과 배수관;

   상기 제염수조가 안착될 수 있는 제염수조지지탱크; 및

   상기 제염수조의 내부공간에서 상하운동할 수 있도록 승강레버와 연결되고, 차폐도어를 구비한 스테인레스 랙(rack)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방사성 오염물제염장치.
2. 상기 제 1 항에 있어서,

   상기 복수개의 세척노즐이 상기 제염수조의 초음파수가 잠기는 부분의 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 방사성오염물제염장치.
3. 상기 제 2 항에 있어서,

   상기 승강레버는 상기 스테인레스 랙과 탈착가능하게 그 끝단이 후크로 된 것을 특징으로 하는 방사성오염물제염장치.
4. 상기 제 3 항에 있어서,

   상기 제염수조의 벽 일측에 건조를 위한 외부 열풍기로 부터의 열풍이 공급되는 열풍통로가 더 장착된 것을 특징으로 하는 방사성오염물제염장치.
5. 상기 제 1 항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제염수조지지탱크에 이동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 방사성오염물제염장치.
6. 내부공간을 갖고, 상부에 열풍통로가 구비된 밀봉캡을 구비한 제염수조;

   상기 제염수조의 내측에 세척을 위한 복수개의 세척노즐과 하측에 초음파세척을 위한 초음파진동자;

   상기 제염수조 내부공간 하부에 제염수 배수 및 세척수 순환을 위한 급수관 및 배수관;

   내부에 모터를 구비하고 상기 제염수조가 안착될 수 있는 제염수조지지탱크;

   상기 제염수조내부에 방사성오염물을 담을 수 있는 스테인레스 랙(rack);

   상기 제염수조지지탱크의 모터의 축과 연결되고 상기 스테인레스 랙이 안착될 수 있는 안착부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방사성오염물제염장치.