KR200394990Y1 - 방사선 차폐벽 - Google Patents

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KR200394990Y1
KR200394990Y1 KR20-2005-0018836U KR20050018836U KR200394990Y1 KR 200394990 Y1 KR200394990 Y1 KR 200394990Y1 KR 20050018836 U KR20050018836 U KR 20050018836U KR 200394990 Y1 KR200394990 Y1 KR 200394990Y1
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Abstract

본 고안은 방사선 차폐벽을 제작시 콘크리트 벽체의 내부에 비교적 가벼우며 운반이 용이한 철공 또는 연공을 채워 방사선의 차폐력을 유지하면서 콘크리트 벽체의 두께까지도 줄일 수 있으며, 철공 또는 연공과 함께 길이방향으로 비스듬하게 절단되어 정렬되는 철조각판과 연조각판 및 적층면에 굴곡을 형성하는 철블록 및 연블록을 단독 또는 이들의 조합으로 차폐층을 형성함으로써 차폐력을 향상시킴과 아울러 피폭된 방사선 폐기물 처리 보관 및 방사선 물질 보관을 위해 축조되는 콘크리트 벽체 또는 철제통 내부에도 철공 또는 연공을 채움으로써 방사선의 외부 유출을 방지하며 방사선 폐기조의 설치를 용이하게 할 수 있는 방사선 차폐벽에 관한 것이다.

Description

방사선 차폐벽{radiation shielding wall}
본 고안은 방사선 차폐벽에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방사선 차폐벽을 제작시 콘크리트 벽체의 내부에 비교적 가벼우며 운반이 용이한 철공(steel ball) 또는 연공(lead ball)을 채워 방사선의 차폐력을 유지하면서 콘크리트 벽체의 두께까지도 줄일 수 있으며, 철공 또는 연공과 함께 길이방향으로 비스듬하게 절단되어 정렬되는 철 조각판과 연 조각판 및 적층면에 굴곡을 형성하는 철 블록 및 연 블록을 단독 또는 이들의 조합으로 차폐층을 형성함과 아울러 피폭된 방사선 폐기물 처리 보관 또는 방사선 물질의 보관을 위해 축조되는 콘크리트 벽체 또는 철제통 내부에도 철공 또는 연공을 채움으로써 방사선의 외부 유출을 방지하며 방사선 폐기조의 설치를 용이하게 할 수 있는 방사선 차폐벽에 관한 것이다.
방사선(Radioactive ray)이란 방사성 원소가 붕괴되면 방출되는 입자선 및 복사선을 말하는 것으로, 좀 더 상세하게는 방사성 핵종이 붕괴됨에 따라서 방출되는 알파선, 베타선, 감마선을 가리키지만, 넓은 의미에서는 원자핵이 관여하는 각종 반응에 의해서 발생되는 입자선이나 전자기파를 포함한다.
이러한 방사선은 질병의 진단과 치료에 이용되고 있으며, 특히 감마선의 경우에는 암 치료에 두드러진 효과를 보여주고 있다.
또한, 각종 의료제품(주사기, 수술용 봉합사, 압박붕대 등)을 효과적으로 멸균하는데도 이용되고 있다.
하지만, 방사선이 일정량 이상으로 조사되면 급성 또는 만성적인 방사선 장애가 생기기도 하고, 유전적인 변이가 발생된다.
따라서, 원자력발전소, 병원과 같이 방사선 유출이 우려되는 건축물에는 그 해당 벽체를 방사선 차폐벽으로 시공하여 방사선이 누출되는 것을 방지하여야 한다.
이러한 문제를 해결하기 위한 종래 기술이 등록실용신안 제199121호에 공지되어 있는 바, 도면을 참조하여 종래의 방사선 차폐벽 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 1a는 종래 기술에 의한 방사선 차폐벽 구조를 도시하며, 도 1b는 종래 기술에 의한 차폐벽 구조의 분해 사시도이다.
통상적인 방사선 차폐벽(10)은 방사선 차폐율이 높은 콘크리트를 사용하여 시공하는 바, 방사선 차폐율을 좀 더 증대시키기 위해서 도면에 도시된 바와 같이 콘크리트 타설부(11) 내에 차폐체(12)를 내장시켜 시공하게 된다.
상기 차폐체(12)는 강철제로써 복수개의 수직프레임(13), 수평프레임(14) 및 차폐판(15)으로 구성된다.
상기 수직프레임(13)은 두 개의 채널형 강으로 구성되되, 상기 채널형 강이 소정의 거리를 두고 이격된 상태에서 홈부가 서로 마주보며 평행하도록 위치된다.
또한, 상기 채널형 강의 홈 바닥면에는 다수개의 용접공(13a)이 길이방향으로 일정한 이격거리를 갖도록 타공된다.
상기 수평프레임(14)은 소정의 폭과 폭에 비해 얇은 두께를 갖는 평철로서 상기 두 개의 채널형 강 사이에 위치되고, 양단부가 채널형 강의 돌출부에 각각 결합되되 다수개가 채널형 강의 길이방향으로 소정의 이격거리를 갖도록 결합된다.
상기 차폐판(15)은 상기 수직프레임(13)과 수평프레임(14)에 의해 형성된 공간에 다수개가 삽입 가능하도록 형성되며, 소정의 직경을 갖는 체결공(15b)이 관통된 체결편(15a)이 상부 양단에 돌출 되도록 형성된다.
이러한 차폐판(15)은 상기 공간에 상호 겹쳐지도록 수납되며, 수납된 상태에서 유동이 발생되지 않도록 상기 용접공을 통하여 용접된다.
상기와 같은 구성을 갖는 방사선 차폐벽 구조는 콘크리트 타설 전 상기 수직 및 수평프레임(13,14)으로 형성되는 프레임을 고정·설치한 후 상기 차폐판(15)을 수납시키는 바, 차폐판(15) 수납시 와이어를 상기 체결공(15b)에 관통시킨 다음 크레인 등을 이용하여 다수개의 차폐판(15)이 상호 겹치도록 수납하게 된다.
상기 차폐판(15)의 수납이 완료되면 상기 용접공(13a)을 통하여 차폐판(15)의 양측을 용접하여 차폐체(12)를 완성시킨 후 상기 차폐체(12)의 외부에 콘크리트를 타설함으로써 방사선 차폐벽(10) 시공을 완료한다.
그러나, 종래의 방사선 차폐벽 구조는 소정 두께의 판 형상이며 납(lead)인 차폐판을 콘크리트 벽체 내부에 삽입하기 위해 하중이 큰 차폐판을 들기 위해 별도의 기중기 등의 장비를 활용해야 하기 때문에 작업시간이 지연되며 차폐판 설치 작업이 어려운 문제점이 있었다.
그리고, 종래 방사선 차폐벽 제조시 용융 상태의 납을 콘크리트 벽체 내부에서 육면체 형상의 구조물에 붓고 냉각시키는 공법을 활용하나, 용융 상태의 납이 굳으면서 기포가 발생하기 때문에 방사선의 침투 및 투과가 우려되는 문제점이 있었다.
또한, 종래 방사선 차폐벽으로 연판(lead plate)을 사용할 경우, 연판이 비교적 두껍게 형성되기 때문에 시공이 어렵게 되고, 연블록을 사용시 다수의 개수를 준비해야 하기 때문에 제조원가 및 시공비용이 증가하는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 콘크리트 벽체에 조사되는 방사선에 대한 차폐력을 갖기 위해 콘크리트 벽체 내부에 소정 직경으로 이루어진 연공(lead ball) 또는 철공(steel ball)과 같은 금속공을 채움으로써 종래 판 형상의 차폐벽에 비해 비교적 가벼워 운반 및 콘크리트 벽체 사이에 채움 작업이 용이하며, 차폐력 증가 및 동일 차폐력에 대해 콘크리트 벽체 두께의 감소를 위해 연공 또는 철공이 채워진 콘크리트 벽체 내부에 철 조각판과 연 조각판 및 철 블록과 연 블록을 단독 또는 이들의 조합으로 정렬할 수 있음과 함께 이들을 조각 내서 정렬시 접촉면을 경사지게 형성하여 방사선의 투과율을 극히 저하시키도록 하고, 스틸 또는 스테인레스 재질의 차폐용 도어의 내부에 금속공을 채우면서 액상의 파라핀이나 폴리에스틸렌을 충진 후 경화시켜 방사선 중 중성자를 차단함과 동시에 도어의 두께를 얇게 하고자 한 방사선 차폐벽을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 고안은 내부 공간을 밀폐하도록 바닥면, 벽면 및 천장을 콘크리트 벽체로 시공하며, 상기 콘크리트 벽체의 일측을 개폐하기 위해 스틸 또는 스테인레스 재질인 도어를 구비한 콘크리트 구조체에 있어서, 콘크리트 벽체 및 도어의 내부에 금속 재질이며 구(救) 형상인 금속공을 채움으로써 방사선의 투과를 차단을 위한 시공시 상기 금속공의 운반 및 취급이 용이한 방사선 차폐벽을 제공하기 위함이다.
그리고, 본 고안에 따른 금속볼을 채운 콘크리트 벽체는 내부에 방사선의 조사방향과 엇갈리게 길이방향으로 비스듬히 절단되어 정렬되는 철 조각판과 연 조각판 및 적층되는 부위를 절곡되게 형성한 철 블록과 연 블록을 각각 단독 또는 이들을 금속공과 조합함으로써 방사선의 차폐력을 증대시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 고안의 따른 금속볼은 스틸 또는 스테인레스 재질인 차폐용 도어의 내부에서 액상 상태에서 경화되는 중성자 차단제와 혼합되어 채워짐으로써 중성자의 투과를 차단하면서 도어의 두께를 얇게 하고자 함을 특징으로 한다.
그리고, 본 고안에 따른 금속볼은 콘크리트 벽체의 보강을 위해 내부에 타설되는 보강재와 함께 채워짐으로써 보강력을 증가시키고, 방사선을 차단함을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하도록 한다.
도 2 내지 도 11은 본 고안의 실시예들에 따른 방사선 차폐벽의 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제 1실시예에 따른 방사선 차폐벽(100a)은 건물의 바닥면, 둘레면 및 천정을 이루는 콘크리트 벽체(111)와, 상기 콘크리트 벽체(111)의 내부에 채워져 방사선의 투과를 차단하는 금속재질의 구(救) 형상인 금속공(120)으로 이루어진다.
여기서, 방사선이란 엑스선이나 감마선, 베타선, 중성자 및 알파선 등을 일컫는다.
상기 금속공(120)은 스틸(steel) 또는 납(lead) 재질로 이루어진다.
이때, 상기 금속공(120)이 구 형상으로 형성되어 콘크리트 벽체(111)를 쌓아 올리면서 그 사이에 단순히 쏟아 부음으로써 차폐벽이 완성되기 때문에 비교적 표면적이 큰 차폐판에 비해 무게가 적어 취급이 용이하며, 보관을 위한 공간을 차폐판에 비해 적게 차지한다.
이하에서는, 표 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 금속공(120)의 차폐도를 나타낸 실험 데이터를 살펴보기로 한다.
즉, 실험데이터는 재질을 통상 차폐재로 사용되는 납과 스틸로 하고, 각각의 경우 볼과 플레이트 형상으로 형성하여 각각의 경우에 4MV, 6MV 및 10MV의 X-ray를 조사한 상태에서 반가층(Half-Value Layer)을 수치로 나타낸 것이다.
이때, 반가층(HVL,χ1/2)이란 방사선의 세기를 절반으로 줄이는데 필요한 차폐두께를 말한다.
특히, 상기 반가층은 의 계산식에 의해 도출된다.
여기서, μ는 차폐재에서의 선형감쇠계수(cm-1)를 나타낸다.
시험방법
본 고안을 진행하기 위하여 금속공(120)인 납공과 쇠공의 직경을 각각 2.0 ~ 2.5mm, 1.5 ~ 2.0mm의 크기로 제작하였고, 납판과 철판의 두께를 각각 0.5 내지 2.0㎝, 1.0 내지 5.0㎝로 제작하였다.
또한, 상기의 납공과 쇠공을 채울 목적으로 두께가 4.5mm인 아크릴 판으로 직육면체 형상인 통을 제작하였다.
이때, 상기 통의 내부 단면적은 10.0㎝ * 10.0㎝이고, 이 아크릴 판 내부에 채워진 납공과 쇠공 각각의 간격은 0.5 ~ 5㎝이다.
상기 통에 납공 또는 쇠공을 다져 넣고 통에서 70㎝ 떨어진 위치에서 선량츨정용 필름을 두고 6MV 엑스선으로 방사선 촬영을 하였다.
거리를 70㎝로 멀리 둔 것은 금속공(120)에 발생된 전자와 산란선에 의해 방사선 사진의 대조도가 나빠지는 것을 방지하기 위함이다.
상기 통 내부에서 금속공(120) 사이의 공극에 공기를 채운 금속공(120)의 반가층은 4MV, 6MV 및 10MV 엑스선에 대해 측정하였다.
이때, 4MV 엑스선의 발생장치로는 Clinac-4/100(Varian,미국)을, 6MV 및 10MV 엑스선의 발생장치로는 Clinac-2100C(Varian,미국)을 이용하였다.
방사선 검출기는 Farmer 이온함을 이용하였다.
금속공(120)에서 선원까지의 거리와 이온함까지 거리는 모두 70㎝로 하였고, 방사선 검출기 위치에서 조사면의 크기는 5.5㎝ * 5.5㎝로 하였다.
한편, 상기 통에 납공이나 쇠공을 채운 것(Mmtl+acr)과 빈 통(Macr)의 무게를 측정하고, 통 내부 용적(V)을 계산하여 공기와 혼합된 금속공(120)의 밀도(Density,ρ)가 표 1에 수치로 나타나 있다.
즉, ρ =(Mmtl+acr - Macr)/V 이다.
그리고, 방사선에 대한 물질의 반가층(HVLρ)은 물질의 밀도와 반가층의 곱(ρ * HVL)으로 계산되었다.
이때, 표 1에서는 미국방사선방호위원회(NCRP) 보고서 제49호에 제시된 반가층과 비교하였다.
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 공기와 혼합된 납공과 쇠공의 밀도는 6.93g/㎤와 4.75g/㎤로서, 밀도가 각각 11.34g/㎤, 7.86g/㎤인 납과 철의 밀도의 0.611, 0.604배였다.
그리고, 4MV와 6MV, 10MV 엑스선에 대한 납공의 반가층은 각각 1.89㎝,2.07㎝,2.16㎝이며, 쇠공의 반가층은 각각 3.24㎝,3.70㎝,4.15㎝이다.
또한, 납판에 대한 납공의 반가층의 비는 에너지에 상관없이 1.64이고, 철판에 대한 쇠공의 반가층의 비는 1.65이며, 납에 대한 것과 같다고 할 수 있다.
4,6,10MV 엑스선 각각에 대해 납의 밀도와 반가층의 곱은 공기와 혼합된 납공과 납판에 대하여 방사선에 대한 물질의 반가층(HVLρ)은 거의 일치한다는 것을 알 수 있고, 동일한 투과력에 대해 철에 대해서도 공기와 혼합된 쇠공과 철판에 대한 HVLρ은 거의 일치한다.
결과적으로, 상기 금속공(120)은 종래 철판이나 납판에 비해 상대적으로 가볍기 때문에 콘크리트 벽체(111) 내부 공간에 제한 없이 간단한 도구로 간단히 채워 넣을 수 있으며, 본 고안에 따른 금속공(120)에 대한 방사선의 투과도는 종래 납판이나 철판에 대한 방사선의 투과도와 유사함을 알 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제 2실시예에 따른 방사선 차폐벽(100b)은 금속공(120)을 구(救) 형상으로 성형하여 건조한 상태로 콘크리트 벽체(111) 내부에서 일정 범위 내에 채워져야 하거나 또는 채워진 상태로 임의의 형상을 유지하기 위해 철구조체(140)에 채워지는 것을 특징으로 한다.
상기 철구조체(140)는 임의의 형상을 하며, 콘크리트 벽체(111) 내부에 삽입된다.
그리고, 상기 철구조체(140)는 철판으로 이루어져 방사선의 침투를 일부 차단하도록 한다.
또한, 상기 철구조체(140)와 금속공(120)에 의해 방사선 차단력이 증가되기 때문에 콘크리트 벽체(111)의 두께를 상대적으로 줄여도 종래와 동일한 방사선 차단율을 달성할 수 있다.
이때, 상기 콘크리트 벽체(111)의 너비가 길게 되면, 이에 맞게 제작되는 철구조체(140)의 무게가 무거워 설치시 기중기 등의 장비를 사용해야 하기 때문에, 이 경우에는 콘크리트 벽체(111) 내부에 직접적으로 금속공(120)을 채워 넣는 것이 바람직하다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제 3실시예에 따른 방사선 차페벽(100c)은 방사선 차단을 위해 콘크리트 벽체(111) 내부에 임의의 형상의 철구조체(140)를 설치하고, 그 내부에 철공(steel ball) 또는 납공(lead ball)인 금속공(120)을 채워 넣음과 함께 금속재질의 조각판(150)을 너비 방향으로 정렬하면서 한 겹 이상 설치되어 차단력을 향상시킨 것을 특징으로 한다.
상기 조각판(150)은 스틸 또는 납 재질로 이루어지며, 들어 올려 콘크리트 벽체(111) 내부에 설치시 무게를 줄이기 위해 스틸 또는 납 재질의 금속판을 너비 방향으로 일정 간격 절단하여 형성된다.
이때, 상기 조각판(150)은 너비 방향으로 정렬시 방사선의 조사 방향에 대해 엇갈리도록 비스듬하게 절단되도록 상호 접하는 면에 경사면(152)을 형성한다.
그래서, 상기 조각판(150)의 연결 부위인 경사면(152)은 조사되는 방사선의 방향과 일치되지 않도록 함으로써 방사선의 투과율을 급격히 저하시킨다.
그리고, 상기 방사선은 조각판(150)의 경사면(152) 사이로 미량 투과되더라도 철구조체(140) 및 금속공(120)에 의해 투과되지 못하고 차단된다.
또한, 상기 조각판(150)은 연결부위인 경사면(152)을 용접하여 미세한 틈이 발생하지 않도록 함이 바람직하다.
이때, 상기 조각판(150)은 콘크리트 벽체(111)의 내부에서 철구조체(140)의 내측에 설치될 수도 있고, 도시된 바와 같이, 철구조체(140)의 외측에서 철구조체(140)와 면접되게 설치될 수도 있다.
또한, 상기 금속공(120)을 채운 철구조체(140)와 한 겹 이상의 조각판(150)을 콘크리트 벽체(111) 내부에 정렬시 정해진 방사선 차단율에 대해 콘크리트 벽체(111)의 두께는 줄어들 수 있음은 당연하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제 4실시예에 따른 방사선 차폐벽(100d)은 방사선 차폐를 위해 콘크리트 벽체(111) 내부에 내부 형상과 동일한 철구조체(140)를 설치하고, 상기 철구조체(140) 내부에 구 형상의 금속공(120)을 채워 넣는다.
그리고, 상기 철구조체(140)와 콘크리트 벽체(111) 사이 또는 철구조체(140) 내부에 블록(160)을 적층하여 방사선의 차폐율을 높이거나 동일 방사선 차폐율에 대해 콘크리트 벽체(111)의 두께를 줄인다.
상기 블록(160)은 스틸(steel) 또는 납(lead) 재질로 형성되어 콘크리트 벽체(111) 내부의 너비와 동일한 길이로 이루어진다.
또한, 상기 블록(160)은 적층면을 통해 조사되는 방사선이 직선적으로 통과되지 못하도록 적층되는 면을 굴곡되게 한 굴곡면(162)을 형성한다.
상기 블록(160)의 굴곡면(162)은 방사선이 조사시 굴절되게 하여 통과량을 줄이기 위해 형성되며, 'V'자 형상으로 이루어진다.
그리고, 상기 블록(160)의 마주하는 굴곡면(162)은 용접되어 방사선이 통과하는 틈새를 차단하는 것이 바람직하다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제 5실시예에 따른 방사선 차폐벽(100e)은 콘크리트 벽체(111)와 철구조체(140) 사이 또는 금속공(120)을 채운 철구조체(140) 내부에 폴리에스틸렌 필름(170)을 삽입한다.
상기 폴리에스틸렌 필름(170)은 통상 방사선 차폐용으로 이용된다.
그래서, 상기 폴리에스틸렌 필름(170)은 방사선 차폐를 위해 설치되는 콘크리트 벽체(111)의 너비 및 높이에 해당하는 크기로 이루어진다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제 6실시예에 따른 방사선 차폐벽(100f)은 콘크리트 벽체(111) 내부에 금속공(120)을 채우되, 철구조체(140), 조각판(150), 블록(160) 및 폴리에스틸렌 필름(170)을 용도 및 작업성에 따라 조합하여 설치함으로써 차폐율을 높이거나 콘크리트 벽체(111)의 두께를 줄이게 된다.
미설명된 도면부호 152는 경사면이고, 162는 굴곡면이며, 상술한 것으로 대체한다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제 7실시예에 따른 방사선 차폐벽(100g)은 콘크리트 벽체(111) 내부에 한 겹 이상의 조각판(150) 및 한 층 이상의 블록(160)을 설치함으로써 차폐율을 높이거나 콘크리트 벽체(111)의 두께를 줄이게 된다.
이때, 상기 조각판(150) 및 블록(160)은 종래의 철판이나 연판을 조각 낸 것으로서, 콘크리트 벽체(111) 내부에 설치시 각각의 무게를 줄여 설치 작업을 용이하게 하기 위함이다.
물론, 상기 조각판(150)은 콘크리트 벽체(111)의 너비만큼 다수 개를 정렬하게 되며, 각각을 경사면(152)으로 접하게 함으로써 직진성이 있는 방사선과 엇갈리는 각도의 경사면(152)에 의해 방사선의 투과를 차단한다.
미설명된 162는 굴곡면이다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제 8실시예에 따른 방사선 차폐벽(100h)은 보강을 위해 콘크리트 벽체(111) 내부에 타설되는 보강재(102)에 금속공(120)을 함께 채워 넣어 콘크리트 벽체(111)의 강도를 향상시키면서 방사선을 차폐하는 것을 특징으로 한다.
상기 보강재(102)는 일반적으로 콘크리트 벽체(111) 내부에 타설되는 트러스 거더(truss girder) 등을 일컫는다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제 9실시예에 따른 방사선 차폐벽(100i)은 내부 공간을 밀폐하는 콘크리트 벽체(111)의 내부에 금속공(120)을 채우고, 상기 콘크리트 벽체(111)의 일측을 개폐하기 위해 도어(113)를 구비하되, 상기 도어의 내부에 금속공(120)을 채워 방사선의 투과를 차단하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 콘크리트 벽체(111) 및 도어(113)는 상기한 조각판(150)과 블록(160) 등을 조합하여 내부에 설치함에 따라 방사선 투과력을 저하시키면서 두께를 줄일 수 있다.
이때, 상기 도어(113)는 통상적으로 스틸 또는 스테인레스 재질로 이루어져 방사선 중 중성자를 투과시키게 된다.
그래서, 상기 도어(113)는 내부에 금속공(120)과 함께 중성자 차단제(130)를 채운다.
이때, 상기 중성자 차단제(130)는 액상으로 존재하면서 건조시 경화되며 딱딱하게 되는 재료이다.
여기서, 상기 중성자 차단제(130)는 액상의 파라핀 또는 폴리에스틸렌이다.
상기 중성자 차단제(130)는 도어(113) 내부에서 금속공(120)과 혼합되어 도어(113)를 투과한 중성자를 외부로 유출되지 않도록 차단한다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 고안의 제 10실시예에 따른 방사선 차폐벽(100j)은 지하에 축조되며 밀폐 공간을 갖는 콘크리트 벽체(111) 내부에 금속공(120)을 채워 그 콘크리트 벽체(111) 내부에 보관되는 방사선 폐기물(101) 또는 방사성 동위원소와 같은 방사성 물질(도시하지 않음)의 방사선 유출을 방지하고자 함을 특징으로 한다.
이때, 상기 콘크리드 벽체(111)는 상술한 조각판(150) 및 블록(160) 등을 조합하여 방사선 폐기물(101) 또는 방사성 물질에 의한 방사선의 외부 유출의 차단력을 증대시키면서 두께를 줄일 수 있다.
그리고, 상기 콘크리트 벽체(111)는 축조시 내부에 간단히 금속공(120)을 채우면 되기 때문에, 종래 용융된 납을 콘크리트 벽체(111) 내부에 부어 경화시키는 공정에 비해 간단히 제작될 수 있다.
또한, 종래에는 바닥 내부에 붓는 용융된 납의 경화시 발생되는 기포에 의해 방사선이 투과될 우려가 있으나, 본 고안의 방사선 차폐벽(100j)은 내부에 실온에서 굳은 금속공(120)을 채우기 때문에 방사선 차단력을 유지할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 고안에 의한 방사선 차폐벽은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 콘크리트 벽체는 내부에 방사선 차폐를 위해 판 형상인 차폐판 보다 가벼운 구(球) 형상이며 스틸이나 납 재질인 금속공을 채워 넣음으로써 시공을 간단히 할 수 있고, 공기를 단축시키며, 금속공의 보관 공간을 차폐판보다 줄일 수 있다.
둘째, 콘크리트 벽체는 내부에 금속공을 액상의 공극차단제와 함께 혼합하여 경화시킴으로써 금속공끼리의 공극을 없애기 때문에 방사선 차단력을 증가시키거나 콘크리트 벽체의 두께를 줄일 수 있다.
셋째, 콘크리트 벽체는 내부에 금속공과 함께 조각판, 블록, 폴리에스틸렌 필름을 각각 단독 또는 이들의 조합으로 설치함으로써 방사선의 차폐율을 향상시키거나 콘크리트 벽체의 두께를 줄일 수 있다.
넷째, 상기 금속공은 구 형상으로 가공되어 건조된 상태로 콘크리트 벽체 내부에 채워지기 때문에 액 상태에서 경화시에 발생되는 기포를 방지함으로써 방사선 침투에 따른 불량을 방지할 수 있다.
다섯째, 콘크리트 벽체는 보강을 위해 내부에 타설되는 보강재에 금속공을 함께 채워 넣음으로써 콘크리트 벽체의 보강력을 증가시키거나 콘크리트 두께를 줄이면서 방사선을 차단시킬 수 있다.
여섯째, 본 고안에 따른 금속공을 콘크리트 벽체 내부에 간단히 채움으로써 방사선의 유출을 차단하는 시공법은 콘크리트 벽체 내부에 철이나 납 재질의 판이나 블록을 쌓으며 이의 무너짐을 방지하기 위해 별도의 구조체를 타설하거나 용접하는 공법에 비해 시공비를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 종래 방사선 차폐벽의 구조도.
도 1b는 종래 방사선 차폐벽의 분해 사시도.
도 2 내지 도 11은 본 고안의 실시예들에 따른 방사선 차폐벽의 도면.
* 도면의 주요부호에 대한 설명 *
100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g,100h,100i,100j: 방사선 차폐벽
111: 콘크리트 벽체 113: 도어
120: 금속공 130: 중성자 차단제
140: 철구조체 150: 조각판
160: 블록 170: 폴리에스틸렌 필름

Claims (8)

  1. 내부 공간을 밀폐하도록 바닥면, 벽면 및 천장을 콘크리트 벽체로 시공하며, 상기 콘크리트 벽체의 일측을 개폐하기 위해 스틸 또는 스테인레스 재질인 도어를 구비한 콘크리트 구조체에 있어서,
    상기 콘크리트 벽체 및 도어는 방사선의 투과를 차단하기 위해 시공시 운반 및 취급이 용이한 금속 재질의 구(救) 형상인 금속공을 채우는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐벽.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 금속공은 스틸 또는 납 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐벽.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 금속공은 상기 콘크리트 벽체 내부에서 임의의 형상을 유지하기 위해 스틸 재질의 철구조체 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐벽.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 콘크리트 벽체와 선택적으로 상기 도어는 방사선의 조사방향과 엇갈리게 길이방향으로 비스듬히 절단된 경사면끼리 접하는 철 또는 납 재질의 조각판 및 적층되는 부위를 굴곡시켜 굴곡면을 형성한 철 또는 납 재질의 블록을 각각 단독 또는 이들을 조합하여 내부에 상기 금속공과 함께 채움으로써 방사선의 차폐력을 증대시키는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐벽.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 콘크리트 벽체는 상기 금속공과 함께 폴리에스틸렌 필림을 구비하여 방사선의 차폐력을 증대시키는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐벽.
  6. 내부 공간을 밀폐하도록 바닥면, 벽면 및 천장을 콘크리트 벽체로 시공하며, 상기 콘크리트 벽체의 일측을 개폐하기 위해 스틸 또는 스테인레스 재질인 도어를 구비한 콘크리트 구조체에 있어서,
    상기 콘크리트 벽체는 방사선의 투과를 차단하기 위해 시공시 운반 및 취급이 용이하도록 방사선의 조사각과 엇갈리게 일정 간격으로 절개된 경사면끼리 접하는 철 또는 납 재질의 조각판과 적층면에 굴곡면을 형성한 철 또는 납 재질의 블록을 단독 또는 이들을 조합하여 채우는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐벽.
  7. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 도어는 방사선 중 중성자를 차단하면서 두께를 줄이기 위해 액상 상태에서 경화되는 중성자 차단제를 내부에 충진하는 것을 특징으로 하는 방사선 차폐벽.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 중성자 차단제는 액상의 파라핀 또는 폴리에스틸렌인 것을 특징으로 하는 방사선 차폐벽.
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