KR20130095402A - 사용후 핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기에 관한 것으로, 캐스크본체와 외부케이싱 간에 열전달부재를 경사진 배치를 이루도록 용이하게 결합할 수 있게 하여 캐스크의 생산성 및 품질을 향상시키는 것에 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기는 캐스크의 내부에 사용후핵연료가 수납된 바스켓이 수용되는 구조를 가진다. 상기 캐스크는, 내부에 상기 바스켓이 수용되는 캐비티가 구비된 캐스크본체; 상기 캐스크본체의 외부에 소정 간격 이격되어 설치된 외부케이싱; 상기 캐스크본체와 상기 외부케이싱의 사이에 구비된 중성자차폐재; 및 상기 캐스크본체와 상기 외부케이싱 간에 연결 설치된 열전달부재를 포함하며, 상기 열전달부재는 폭방향 중앙 부분이 절곡된 판재로 이루어지고, 절곡된 중앙부가 외측을 향하도록 양측 단부가 상기 캐스크본체의 외부에 결합된다.

Description

사용후 핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기{TRANSPORT OR STORAGE METAL CASK FOR SPENT NUCLEAR FUEL}

본 발명은 사용후핵연료의 수송 또는 저장을 위한 용기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캐스크의 조립 작업을 용이하게 하여 캐스크의 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있고, 바스켓조립체 주변의 공기 유동을 원활히 하여 방열성을 향상시킬 수 있는 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기에 관한 것이다.

원자력 발전소에서 소정 기간 사용된 후 연소를 종료한 핵연료를 사용후핵연료라 한다. 사용후핵연료는 냉각 과정을 거쳐 재처리 시설이나 저장소로 운반되는데, 사용후핵연료라 해도 다량의 방사선과 붕괴열을 방출하는 방사성 물질이므로, 이를 수송 또는 저장하기 위해서는 외부의 충격에 대해 내용물을 안전하게 보호할 수 있을 뿐 아니라, 방사선을 차폐하고 붕괴열을 원활히 방출할 수 있는 구조로 이루어진 전용의 용기를 필요로 하게 된다.

통상적인 사용후핵연료 수송 또는 저장용 용기는 내부에 수용 공간이 구비된 캐스크 및 이 캐스크의 내부에 수용된 바스켓조립체로 이루어지며, 캐스크의 주재료에 따라 금속 용기와 콘크리트 용기로 구분된다. 이 중에서 금속 용기는 두꺼운 벽체를 구비한 용기 형태의 본체를 소정 두께의 중성자차폐재가 감싸는 구조를 갖는데, 상기 중성자차폐재는 캐스크 본체의 외부를 감싸도록 이격되어 설치된 외부케이싱의 내측 공간에 충전된 방식으로 구비되는 것이 일반적이다.

그런데, 캐스크 본체 및 외부케이싱이 열전도성이 좋은 금속 재질로 이루어지는 반면, 중성자차폐재는 열전도성이 좋지 않은 재료로 이루어진다. 이에 따라, 캐스크 내부로부터 외부로의 열전달이 상기 중성자차폐재에 의해 저해되어 캐스크의 방열성이 떨어지게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 예를 들어 공개특허공보 제10-2010-0074281호(공개일자: 2010.07.01)에서는 캐스크 본체의 외벽면과 외부케이싱의 내벽면 간에 금속 재질의 판형 열전달부재를 연결 설치한 캐스크 구조가 사용되고 있다. 이러한 캐스크는 본체의 외벽면에 상기 열전달부재의 일측단을 용접 결합하고, 이 열전달부재의 외측단에 외부케이싱을 용접 결합하는 방식으로 제작되는데, 외부케이싱을 일체형으로 형성할 경우 캐스크 본체와 외부케이싱 간의 협소한 공간내에 용접부가 위치하게 되어 용접작업이 용이하지 못하게 된다. 이에 따라, 캐스크 본체에 열전달부재를 소정 간격으로 용접 결합한 후, 이웃하여 결합된 각 열전달부재 간에 판재를 용접 결합하여 연접된 다수의 판재가 외부케이싱을 이루도록 하는 방식으로 제작되고 있다.

그런데, 상기 열전달부재를 캐스크 본체의 외벽면과 직교하도록, 즉 캐스크의 반경방향과 일치하도록 설치할 경우, 캐스크의 중심에 위치되는 사용후핵연료로부터 방사상으로 방출되는 중성자가 중성자차폐재에 의해 차폐되지 못하고 열전달부재를 통과하여 외부로 방출될 우려가 있다. 이러한 이유로, 상기 열전달부재는 캐스크의 반경방향에 대해 경사지게 설치되어야 한다. 뿐만 아니라, 상기 열전달부재는 외부케이싱을 이루는 판재의 결합을 위하여 외측단 간의 간격이 균일하게 되도록 설치되어야 한다. 이와 같이 다수의 열전달부재를 곡면으로 이루어진 캐스크 본체의 벽면에 균일한 각도 및 간격으로 정확하게 용접 결합하는 것은 매우 어려운 작업이 된다. 이에 따라 종래에는 캐스크 제작 공정의 생산성이 떨어지고, 제작된 캐스크의 품질도 떨어지는 문제가 있었다.

한편, 상기 바스켓조립체는 사용후핵연료가 담겨진 다수의 바스켓을 소정 간격으로 유지하는 구조체로서, 종래의 바스켓조립체는 바스켓 전체가 삽입되어 수용되는 다수의 채널을 구비한 격자구조로 이루어졌다. 이에 따라, 종래의 바스켓조립체는 바스켓 주변의 공기 유동이 원활하지 못하여 사용후핵연료의 냉각 및 방열 효과가 떨어지는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로, 캐스크 본체와 외부케이싱 간에 열전달부재를 경사진 배치를 이루며 용이하게 결합할 수 있게 함으로써 캐스크의 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있는 사용후핵연료 수송 또는 저장된 금속 용기를 제공하고자 하는 것에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 바스켓 주변의 공기 흐름을 원활하게 하여 바스켓조립체에 수용된 사용후핵연료의 냉각 및 열 방출을 더욱 촉진할 수 있는 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기를 제공하는 것에 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 캐스크의 내부에 사용후핵연료가 수납된 바스켓이 수용되는 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기에 있어서, 상기 캐스크는, 내부에 상기 바스켓이 수용되는 캐비티가 구비된 캐스크본체; 상기 캐스크본체의 외부에 소정 간격 이격되어 설치된 외부케이싱; 상기 캐스크본체와 상기 외부케이싱의 사이에 구비된 중성자차폐재; 및 상기 캐스크본체와 상기 외부케이싱 간에 연결 설치된 열전달부재를 포함하며, 상기 열전달부재는 폭방향 중앙 부분이 절곡된 판재로 이루어지고, 절곡된 중앙부가 외측을 향하도록 양측 단부가 상기 캐스크본체의 외부에 결합된 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기를 제공한다.

상기한 본 발명의 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기에서, 상기 외부케이싱은 폭이 좁고 길이가 긴 만곡되거나 평평한 판재로 이루어져 폭방향 양측 단부가 각각 이웃한 두 열전달부재에 결합된 다수의 케이싱부재로 이루어진 것이 바람직하다.

이러한 경우, 상기 케이싱부재는 상기 열전달부재의 모서리 양측면의 서로 이격된 위치에 결합되는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 열전달부재의 모서리가 상기 케이싱부재보다 반경방향 외측으로 돌출되도록 결합될 수 있다.

상기 열전달부재와 케이싱부재는 용접에 의해 결합될 수도 있고, 볼트와 같은 축형 체결부재에 의해 결합될 수도 있다.

본 발명의 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기는, 상기 바스켓이 삽입되는 복수의 수납구가 형성되는 복수의 격납부재가 서로 이격 위치하여 결합되어 상기 바스켓이 소정 배열을 이루도록 격납되어 상기 캐비티의 캐비티 내에 수용되는 바스켓조립체를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 경우, 상기 격납부재는 관통 형성된 통기공이 형성되거나, 상기 바스켓의 상부와 하부 중 적어도 일측에는 공기의 유출입이 가능하도록 통기홈이 형성된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 바스켓조립체는 추가 마련된 캐니스터쉘 내에 수납되어 캐스크의 캐비티 내에서 외부와 차폐되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 중앙부가 절곡된 열전달부재를 절곡된 모서리 부분이 외부케이싱과 결합되고 양측 단부가 캐스크본체와 결합되도록 설치하여 캐스크의 반경방향에 대해 경사지게 배치된 열전달부재의 전/후방에 중성자차폐재가 배치되도록 함으로써, 캐스크의 내부에서 방출되는 중성자가 방향에 따라 열전달부재만을 통과하여 외부로 유출되는 것을 방지하여 사용후핵연료 수송 또는 저장 용기로서 요구되는 방사능에 대한 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

(2) 열전달부재의 양측 단부를 캐스크본체에 결합하면 별도의 조절 없이도 일정한 각도의 경사진 배치가 이루어지고, 각 열전달부재의 설치 간격에 따라 케시싱부재가 결합되는 열전달부재의 모서리부 간의 간격도 일정하게 맞추어지므로, 열전달부재의 결합 각도 및 위치를 맞추기 위해 소요되었던 노력과 시간이 절감되어 사용후핵연료 수송 또는 저장 용기 제작 공정의 생산성을 높이고, 제품 품질도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

(3) 서로 이격된 격납부재에 의해 바스켓이 소정 배열을 이루어지도록 함으로써, 격납부재를 통한 열전도 및 격납부재 사이의 공간을 통한 공기의 대류에 의해 사용후핵연료에서 발생된 열을 보다 효율적으로 방열 및 냉각할 수 있는 효과가 있다.

(4) 격납부재에 통기공을 형성하여 격납부재에 의해 구획된 양측 공간의 공기 소통을 원활하게 하고, 바스켓에 통기홈을 형성하여 바스켓 내부로의 공기 유출입 및 유동을 원활하게 함으로써, 공기에 의한 사용후핵연료의 방열 및 냉각 효과를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기의 실시예를 도시한 정단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 용기의 B-B방향 평단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 용기의 정단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 용기에서 바스켓조립체의 정단면도이다.
도 5는 도 4는 도시된 바스켓조립체에서 격납부재와 지지로드의 결합 구조를 도시한 정면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 바스켓조립체의 평단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 바스켓조립체에서 바스켓의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 바스켓의 평단면도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다.

이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시에를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에"또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명엣서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다"또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부도니 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기는 캐스크(100)의 내부에 바스켓조립체(200)가 수용되고, 상기 바스켓조립체(200)에 각각 사용후핵연료가 담겨진 다수의 바스켓(230)이 수납된 구조를 갖는다.

도 3을 함께 참조하여 설명하면, 상기 캐스크(100)는 내부에 상기 바스켓조립체(200)가 수용되는 캐비티(109)가 구비된 원통형의 캐스크본체(110), 이 캐스크본체(110)의 외주부에 결합된 외부케이싱(120), 상기 캐스크본체(110)의 외부를 감싸도록 상기 외부케이싱(120)의 내부에 충전된 중성자차폐재(130)를 포함하여 구성된다.

상기 캐스크본체(110)는 금속 소재, 예를 들어 강철(steel), 주철 등의 소재로 이루어지며, 상부에 상기 바스켓(230) 또는 바스켓조립체(200)의 투입 및 인출이 가능하도록 출입구가 구비되고, 이 출입구를 개폐할 수 있도록 캐스크뚜껑(111)이 볼트 등에 의해 결합된다.

도 2에 상세하게 도시된 바와 같이, 상기 캐스크본체(110)와 외부케이싱(120)의 사이에는 열전도성이 높은 금속 소재, 예를 들어 강철, 주철 등의 소재로 이루어진 열전달부재(121)가 연결 설치된다. 상기 열전달부재(121)는 넓게 벌어진 "ㄱ"자 형의 단면 형상(즉, 둔각의 사잇각)을 갖도록 폭방향 중앙 부분이 절곡된 긴 판재로 이루어지며, 절곡된 중앙부가 외측을 향하도록 양측 단부가 캐스크본체(110)의 외벽면에 결합된다. 이에 따라, 열전달부재(121)의 내측면과 캐스크본체(110)의 외측면 사이에 중성자차폐재(130)가 충진되는 공간이 형성된다.

상기 캐스크본체(110)와 열전달부재(121)는 예시된 바와 같이 용접에 의해 결합되는 것이 바람직하나, 경우에 따라서는 볼트와 같은 체결부재에 의해 결합될 수도 있다. 볼트에 의해 결합되는 경우, 열전달부재(121)의 폭방향 양단부를 비롯한 다양한 위치에 캐스크본체(110)와 접하는 볼트결합부가 구비될 수 있다.

상기 외부케이싱(120)은 원통 형태로 형성된 일체형 부재로 이루어지거나 복수의 평평한 판재로 원통 형태를 이루도록 결합된 구조로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 예시된 바와 같이 다수의 케이싱부재(120a)가 각각 두 열전달부재(121) 사이에 연결되어 전체적으로 원통 형태인 외부케이싱(120)을 이루는 구조를 갖는다. 각 케이싱부재(120a)는 폭이 좁고 길이가 긴 판재 형태로 형성되어 폭방향 양측 단부가 각각 양측의 열전달부재(121)와 결합된다. 이에 따라, 열전달부재(121)의 외측면과 케이싱부재(120a)의 사이에도 중성자차폐재(130)가 충진되는 공간이 형성된다. 상기 케이싱부재(120a)는 연결 시 정확한 원통 형태를 이루도록 외부가 볼록한 원호형 단면 형상을 갖는 만곡된 형태로 형성될 수도 있고, 예시된 바와 같이 대략 원통 형태를 이루도록 일자형 단면 형상을 갖는 평평한 형태로 이루어질 수도 있다.

상기 케이싱부재(120a)는 다양한 소재로 이루어질 수 있으나, 강철, 주철 등과 같은 금속 소재로 이루어져 열전달부재(121)와 용접에 의해 결합되는 것이 바람직하다. 용접에 의해 결합되는 경우, 예시된 바와 같이 열전달부재(121)의 모서리 양측면에 각각 케이싱부재(120a)가 서로 이격되어 결합되는 것이 바람직하다. 이는 용접 시 가해지는 열이 집중되지 않도록 양측의 용접부를 분리하여 재료의 변형 및 특성 저하를 경감시키는데 유용하다. 또한, 상기 열전달부재(121)의 모서리 부분이 케이싱부재(120a) 보다 더 외측으로 돌출되도록 열전달부재(121)와 케이싱부재(120a)가 결합될 수 있으며, 이를 통해 캐스크(100)의 외벽면이 요철된 구조를 이루어 방열면적이 증가되고, 열전달부재(121)가 직접 외부 공기에 접하게 되어 캐스크(100) 내부에 수용되는 사용후핵연료의 열 방출이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.

한편, 상기 케이싱부재(120a)와 열전달부재(121) 간의 결합도 볼트와 같은 체결부재에 의해 이루어질 수도 있다.

상기 캐스크(100)의 종방향 단부를 이루는 캐스크본체(110)의 바닥부와 캐스크뚜껑(111)의 외면부에도 각각 커버판(125, 126)의 내부에 충진된 중성자차폐체(131, 132)가 구비된다. 또한, 상기 캐스크본체(110)의 외주면에는 운반을 위한 트러니언(140)이 결합되며, 이 트러니언(140)의 내측에도 중성자차폐체(145)가 충진된다.

상기한 바와 같이 구성된 캐스크(100)는 캐스크본체(110)의 외벽면에 소정 각격으로 열전달부재(121)를 결합하고, 각 열전달부재(121) 간에 케이싱부재(120a)를 연결하여 외부케이싱(120)을 형성하는 방식으로 제작된다. 이에 따라, 좁은 공간에서의 결합작업, 예를 들어 용접작업을 피할 수 있어 캐스크(100)의 조립 작업을 용이하고 신속하게 행할 수 있다.

뿐만 아니라, 열전달부재(121)가 "ㄱ"자 형으로 절곡된 형태로 형성되어 캐스크본체(110)에 결합 시 캐스크(100)의 반경방향에 대해 경사지게 배치되고, 이 열전달부재(121)의 전/후방 공간에 중성자차폐재(130)가 충진된 구조로 이루어지므로, 캐스크(100)의 내부에서 방사형으로 방출된 중성자가 열전달부재(121)를 통해 외부로 유출되지 않고 중성자차폐재(130)에 의해 완전히 차폐될 수 있다.

더욱이, 열전달부재(121)의 양단부를 캐스크본체(110)에 결합하기만 하면 일정한 각도로 경사진 배치가 이루어지고, 열전달부재(121)의 부착 간격만 일정하게 하면 케이싱부재(120a)가 결합되는 열전달부재(121)의 모서리부 간의 간격도 정확하게 맞추어지므로, 열전달부재(121)의 결합 각도 및 위치를 맞추기 위한 작업상의 어려움과 번거로움이 해소되어 더욱 용이하고 신속하게 캐스크(100)의 조립 작업을 행할 수 있게 된다.

도 4 내지 도 8을 함께 참조하여 사익 바스켓조립체(200)의 구성을 설명한다.

상기 바스켓조립체(200)는 다수의 격납부재(210)가 지지로드(220)를 통해 소정 간격 이격되어 결합된 조립체를 이루고, 사익 격납부재(210)를 관통하ㅕ 다수의 바스켓(230)이 수납된 구조를 갖는다. 부가적으로, 바스켓조립체(200)는 캐니스터쉘(201)의 내부에 수용된 구조로 이루어질 수 있다.

상기 격납부재(210)는 도시된 디스크 형태를 비롯하여 상기 캐스크(100) 내부의 수용 공간의 형태에 따라 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 이 격납부재(210)에는 상기 바스켓(230)이 삽입되는 다수의 수납구(212)가 소정 간격으로 배열 형성되고, 상기 지지로드(220)가 삽입되는 복수의 결합공(213)이 반경 방향 외측 부분에 형성된다. 또한, 격납부재(210)에 의해 구획된 양측 공간 간의 공기 소통이 가능하도록 복수의 통기공(211)이 형성된다.

도 7 및 도 8에 상세하게 도시된 바와 같이, 사익 바스켓(230)은 내부에 사용후핵연료가 담겨질 수 있도록 상하로 긴 사각관 형태로 형성된 몸체(233) 및 이 몸체(233)의 외벽면에 부착된 중성자흡수체(234)로 이루어진다. 상기 몸체(233)의 상단부와 하단부에는 공기의 유출입이 가능하도록 복수의 통기홈(231, 232)이 형성된다. 상기 중성자흡수체(235)는 커버판(235a)의 내측에 중성자흡수재(235b)가 적층된 구조를 갖는다.

상기 캐니스터쉘(201)은 지지로드(220)에 의해 결합되고 바스켓(230)이 수납된 격납부재(210) 구조물을 감싸 외부와 차폐하는 것으로, 원통형으로 형성되고, 개방된 상부와 하부에 각각 뚜껑(203) 및 바닥판(202)이 결합된다.

상기와 같이 구성된 바스켓조립체(200)는 수납된 사용후핵연료에서 발생된 열을 상기 격납부재(210)를 통한 열전도에 의해 캐스크(100)로 방출할 수 있을 뿐 아니라, 각 격납부재(210) 간의 이격된 공간을 통한 공기의 대류에 의해서도 사용후핵연료의 열을 냉각할 수 있다. 이에 따라, 수납된 사용후핵연료의 방열 및 냉각이 부다 효율적으로 이루어지게 된다. 더욱이, 상기 격납부재(210)에 통기공(211)이 형성되어 격납부재(210) 양측의 공간 간에 공기 소통이 자유롭게 이루어지고, 상기 바스켓(230)에 통기홈(231, 232)이 형성되어 바스켓(230) 내부로 공기의 유출입 및 유동이 이루어질 수 있으므로, 공기에 의한 방열 및 냉각이 더욱 촉진될 수 있다.

한편, 상기 캐스크(100) 및 바스켓조립체(200)는 예시된 밀폐형 구조뿐 아니라, 내부와 외부 간의 공기의 소통이 가능한 구조로 이루어질 수도 있다. 이러한 경우, 상기한 격납부재(210)의 통기공(211) 및 바스켓(230)의 통기홈(231, 232)을 통한 공기 흐름에 의한 방열 및 냉각 효과가 더욱 증진될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

100 : 캐스크 110 : 캐스크본체
111 : 캐스크뚜껑 120 : 외부케이싱
120a : 케이싱부재 121 : 열전달부재
130 : 중성자차폐재 200 : 바스켓조립체
201: 캐니스터쉘 210 : 격납부재
211 : 통기공 212 : 수납구
220 : 지지로드 230 : 바스켓
231, 232 : 통기홈 235 : 중성자흡수체

Claims (10)

1. 캐스크의 내부에 사용후핵연료가 수납된 바스켓이 수용되는 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기에 있어서,
   상기 캐스크는,
   내부에 상기 바스켓이 수용되는 캐비티가 구비된 캐스크본체;
   상기 캐스크본체의 외부에 소정 간격 이격되어 설치된 외부케이싱;
   상기 캐스크본체와 상기 외부케이싱의 사이에 구비된 중성자차폐재; 및
   상기 캐스크본체와 상기 외부케이싱 간에 연결 설치된 열전달부재
   를 포함하며,
   상기 열전달부재는 폭방향 중앙 부분이 절곡된 판재로 이루어지고, 절곡된 중앙부가 외측을 향하도록 양측 단부가 상기 캐스크본체의 외부에 결합된 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 외부케이싱은 폭이 좁고 길이가 긴 만곡되거나 평평한 판재로 이루어져 폭방향 양측 단부가 각각 이웃한 두 열전달부재에 결합된 다수의 케이싱부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 케이싱부재는 상기 열전달부재의 모서리 양측면의 서로 이격된 위치에 결합되는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 열전달부재의 모서리가 상기 케이싱부재보다 반경방향 외측으로 돌출된 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기.
5. 제2항에 있어서,
   상기 열전달부재와 케이싱부재는 용접에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기.
6. 제2항에 있어서,
   상기 열전달부재와 케이싱부재는 볼트에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기.
7. 제1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 바스켓이 삽입되는 복수의 수납구가 형성되는 복수의 격납부재가 서로 이격 위치하여 결합되어 상기 바스켓이 소정 배열을 이루도록 격납되어 상기 캐비티의 캐비티 내에 수용되는 바스켓조립체를 더 포함하는 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 격납부재는 관통 형성된 통기공이 형성되어, 상기 격납부재에 의해 구획되는 양측 공간이 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기.
9. 제7항에 있어서,
   상기 바스켓의 상부와 하부 중 적어도 일측에는 공기의 유출입이 가능하도록 통기홈이 형성된 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기.
10. 제7항에 있어서,
    상기 바스켓조립체는 추가 마련된 캐니스터쉘 내에 수납되어 캐스크의 캐비티 내에서 외부와 차폐되는 것을 특징으로 사용후핵연료 수송 또는 저장용 금속 용기.

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