KR20180076717A

KR20180076717A - Appartus for decontaminating the surface of a nuclear reactor structure

Info

Publication number: KR20180076717A
Application number: KR1020160181184A
Authority: KR
Inventors: 노태협; 서재승
Original assignee: (주) 에스이엔텍
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-07-06
Also published as: KR101924094B1

Abstract

The present invention provides a device for decontaminating a surface of a nuclear facility structure which peels off a surface contamination layer by spraying high pressure decontamination water on a part contaminated with radiation materials on a surface of a nuclear facility structure, and can reduce a volume of radioactive wastes by separately and safely disposing the peeled radioactive contaminants. The device for decontaminating a surface of a nuclear facility structure comprises: a horizontal moving rail; a vertical moving rail located to intersect the horizontal moving rail; a mover body moving on the horizontal moving rail and the vertical moving rail; a spraying unit installed in the mover body, and spraying the decontamination water on the surface of the nuclear facility structure; and a protective film preventing dispersion of the radioactive contaminants peeled from the surface of the nuclear facility structure.

Description

[0001] APPARATUS FOR DECONTAMINATING THE SURFACE OF A NUCLEAR REACTOR STRUCTURE [0002]

본 발명은 원전 구조물의 표면을 제염하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for decontaminating the surface of a nuclear reactor structure.

현재 가동 중인 국내 원자력발전소의 운전 현황은 고리 1호기 원전부터 10년 수명 연장할 경우에는 2017년 영구운전정지 및 해체가 시작되고, 20년 수명 연장할 경우에는 2027년에 영구 운전정지 및 해체가 시작될 것으로 예상된다.The operation status of domestic nuclear power plants currently in operation begins to be suspended and dismantled in 2017 when the life span of the Kori Unit 1 is extended to 10 years, and when the life span of 20 years is extended, .

원전 해체 시 핵연료를 제외한 가장 방사능이 높은 대상물을 원전 핵심설비라고 한다. 원전 핵심설비에는 원자로 노내 구조물을 포함한 원자로압력용기, 증기발생기, 원자로냉각재펌프, 가압기 등을 들 수 있다. 이러한 원전 핵심설비를 해체하기 위해서는 해체 시나리오를 구축하여야 한다. 이와 같은 해체 철거에 있어서는 방사성 물질을 외부에 비산시키지 않을 것, 해체 철거에 종사하는 작업자에의 방사능 노출을 방지할 것이 필요하다.At nuclear dismantlement, the most radioactive objects except nuclear fuel are called nuclear facilities. Nuclear core facilities include reactor pressure vessels, including nuclear reactor structures, steam generators, reactor coolant pumps, and pressurizers. In order to dismantle these nuclear facilities, a disassembly scenario should be established. In such demolition demolition, it is necessary to prevent radioactive materials from being scattered to the outside, and to prevent radiation exposure to workers involved in demolition demolition.

한편, 원자력 발전소 폐쇄시 원전 구조물 표면에 방사선 물질로 오염된 부분의 오염물을 제거하는 제염 기술은 세척, 가열 혹은 용융 등과 같은 물리적 방식, 화학 물질을 사용하는 화학적 또는 전기 화학적 방식, 그리고 기계적 수단을 사용하는 기계적 방식 등으로 구분될 수 있다.On the other hand, the decontamination technology that removes contaminants from the contaminated parts of the nuclear reactor structures on the surface of nuclear power plants at the time of nuclear power plant closure, uses physical methods such as washing, heating or melting, chemical or electrochemical methods using chemicals, And a mechanical method in which it is possible to distinguish between the two.

제염은 구조물의 해체 전후로 가능하지만 건물 및 건물의 부속 구조물 등은 해체 전 장소의 이동 없이 현장에서 이루어지기도 한다. 건물 제염에 사용되는 일반적인 기술은 Blasting, Scabing, Shaving 등 기계적인 수단을 이용하는 방식과 열을 이용하여 분쇄하는 열방식 등이 제안되고 있다.Decontamination can be done before and after the demolition of the structure, but the demolition of the building and the structure of the building can be done on site without moving the demolition site. General techniques for decontamination of buildings are proposed using mechanical means such as blasting, scabing, and shaving, and thermal methods of pulverizing using heat.

현재까지 제안된 기술들은 건식 처리에 최적화된 기술로 미세 비산 오염물 등을 이차적으로 생산할 가능성이 매우 높은 문제가 있다.The technologies proposed so far are optimized for dry processing and have a very high possibility of producing microbial contamination secondary.

따라서, 제염 효율을 높이고 미세 비산 오염물의 생산 가능성을 최소화하여 안정성을 높일 수 있는 방안이 절실히 요구되는 실정이다.Therefore, there is a desperate need for a method of increasing the decontamination efficiency and minimizing the possibility of production of micro-scattered contaminants, thereby improving stability.

한국특허공개번호 제2015-0075822호Korean Patent Publication No. 2015-0075822

본 발명은, 원전 구조물 표면에 방사선 물질로 오염된 부분을 고압의 제염수를 분사하여 표면 오염층을 박리시키고 박리된 방사선 오염 물질을 별도로 안전하게 폐기물 처리하여 방사성 폐기물의 부피를 줄일 수 있는 원전 구조물 표면 제염 장치를 제공하고자 한다.The present invention relates to a nuclear reactor structure capable of reducing the volume of radioactive waste by separating the surface contaminant layer by spraying high-pressure decontamination water on the surface of the nuclear reactor structure, To provide a decontamination apparatus.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 수평이동레일, 상기 수평이동레일과 교차하도록 배치된 수직이동레일, 상기 수평이동레일과 수직이동레일 상에서 이동하는 이동자 본체, 상기 이동자 본체에 설치되어 원전 구조물 표면에 제염수를 분사하기 위한 분사 유닛 및 상기 원전 구조물 표면으로부터 박리된 방사선 오염 물질의 분산을 방지하기 위한 방호막을 포함하되, 상기 제염수의 분사각은 상기 원전 구조물 표면과 예각인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 원전 구조물 표면 제염 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a railway vehicle including a horizontal moving rail, a vertical moving rail disposed to cross the horizontal moving rail, a mover body moving on the horizontal moving rail and the vertical moving rail, And a protective film for preventing dispersion of the radiation contaminants separated from the surface of the nuclear reactor structure, wherein the spray angle of the decontamination water is an acute angle with the surface of the nuclear reactor structure The present invention provides a surface decontamination apparatus for a nuclear reactor structure.

일 실시예에 따라, 상기 제염수를 고압으로 가압하기 위한 압축기 및 상기 방호막과 연결되어, 상기 박리된 방사선 오염 물질 중 물을 분리하고 상기 분리된 물을 상기 압축기로 공급하는 오염물 분리 장치를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, there is provided a compressor for pressurizing the decontamination water to a high pressure, and a contaminant separating device connected to the protection film, for separating water out of the separated radioactive contaminants and supplying the separated water to the compressor .

일 실시예에 따라, 상기 압축기 전단에 위치하여, 상기 오염물 분리 장치에 의해 분리된 물을 재순환시키기 위해 상기 분리된 물에 존재하는 방사선 오염물을 제거하는 물 제염 장치를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the apparatus may further include a water decontamination unit located upstream of the compressor, for removing the radiation contaminants present in the separated water to recycle the water separated by the pollutant separating apparatus.

일 실시예에 따라, 상기 분사 유닛은, 상기 제염수를 분사 시키기 위한 분사 노즐 및 상기 분사 노즐에 의해 분사되는 상기 제염수의 분사 각도를 조절하기 위한 분사 노즐 회전 장치를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the ejection unit may include an ejection nozzle for ejecting the decontaminated water, and an ejection nozzle rotation device for adjusting an ejection angle of the decontamination water jetted by the ejection nozzle.

일 실시예에 따라, 상기 분사 노즐 회전 장치의 작동을 제어하여 상기 분사 노즐로부터 제염수의 분사 각도를 조절하고, 상기 이동자 본체의 수평/수직 이동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The controller may further include a controller for controlling the operation of the spray nozzle rotating device to adjust the spray angle of the decontamination water from the spray nozzle and to control the horizontal / vertical movement of the mover body.

일 실시예에 따라, 상기 방호막은, 상기 이동자 본체 주변에 위치하여 상기 박리된 방사선 오염 물질의 분산을 방지하기 위한 제1 방호막 및 상기 제1 방호막에서 새어나온 상기 박리된 방사선 오염 물질의 분산을 방지하기 위한 제2 방호막를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the protective film may include a first protective film positioned around the mover body to prevent dispersion of the peeled radiation contaminant, and a dispersion of the peeled radiation contaminant leaking from the first protective film And a second protective film for preventing the second protective film.

일 실시예에 따라, 상기 제1 및 제2 방호막은, 상기 원전 구조물의 표면과 맞닿는 말단 외주부를 따라 소정 길이의 단위 자석을 다수 포함하여, 상기 제1 및 제2 방호막의 말단 외주부가 상기 원전 구조물 표면에 밀착하여 씰링할 수 있다.According to an embodiment, the first and second protective membranes may include a plurality of unit magnets having a predetermined length along an outer periphery portion of the distal end abutted against the surface of the nuclear reactor structure, and the outer peripheral portions of the first and second protective membranes may be formed of the nuclear reactor structure It can be sealed to the surface.

본 발명에 따른 원전 구조물 표면 제염 장치는, 원전 구조물 표면에 방사선 물질로 오염된 부분의 표면 오염층을 박리시키고 박리된 방사선 오염 물질을 별도로 안전하게 폐기물 처리하여 방사성 폐기물의 부피를 줄일 수 있다. 또한 박리된 방사선 오염 물질 중 분리된 물을 재순환시켜 제염수의 사용량을 줄일 수 있다. The surface decontamination apparatus for a nuclear reactor structure according to the present invention can reduce the volume of radioactive waste by separating the surface contamination layer of the contaminated portion of the nuclear reactor structure and safely disposing the separated radioactive contaminants. In addition, it is possible to reduce the amount of decontamination water by recirculating the separated water out of the separated radiation contaminants.

또한, 본 발명에 따른 원전 구조물 표면 제염 장치는, 제염수 분사 각도를 조절하여 방사선 오염 물질의 박리 두께를 조절할 수 있다.In addition, the apparatus for decontaminating a nuclear reactor structure according to the present invention can control the peeling thickness of the radiation contaminant by adjusting the spray angle of the decontamination water.

또한, 본 발명에 따른 원전 구조물 표면 제염 장치는, 방호막에 의해 방사성 물질을 외부에 비산시키지 않고 또 원격에서 제어 가능하므로, 작업자의 피폭을 예방할 수 있다.In addition, the nuclear plant surface decontamination apparatus according to the present invention can prevent the workers from being exposed because the radioactive material can be controlled remotely without scattering the radioactive material by the protective film.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 구조물 표면 제염 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 구조물 표면 제염 장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 구조물 표면 제염 장치의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 구조물 표면 제염 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 노즐의 다양한 제염수의 출력 방식에 대한 예시도이다.1 is a perspective view of a nuclear reactor structure decontamination apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of a nuclear reactor surface decontamination apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a surface decontamination apparatus for a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram of a nuclear reactor surface decontamination apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating an output method of various kinds of decontamination water of an injection nozzle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , &Lt; / RTI > equivalents, and alternatives.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
In this specification, the terms "comprises" or "having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

도 1 내지 4는 순차적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 구조물 표면 제염 장치의 사시도, 정면도, 개념도 및 구성도이다.1 to 4 are a perspective view, a front view, a conceptual view, and a structural view of a nuclear reactor surface decontamination apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 원전 구조물 표면 제염 장치(100)는 적어도 하나의 수평이동레일(141, 142), 상기 수평이동레일(141, 142)과 교차하도록 배치된 수직이동레일(121, 122, 131, 132), 상기 수평이동레일(141, 142)과 수직이동레일(121, 122, 131, 132) 상에서 이동하는 이동자 본체(110), 상기 이동자 본체(110)에 설치된 분사 유닛(111, 112)과, 방사선 오염 물질의 분산을 방지하기 위한 방호막(113, 180)을 포함한다.1 to 4, a nuclear reactor structure decontamination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes at least one horizontal moving rail 141, 142, a plurality of horizontal moving rails 141, 142, A mover main body 110 moving on the horizontal movement rails 141 and 142 and the vertical movement rails 121, 122, 131 and 132, Injection units 111 and 112 provided in the body 110, and protective films 113 and 180 for preventing dispersion of radiation contaminants.

다만, 도 1 내지 4에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 원전 구조물 표면 제염 장치가 구현될 수 있음은 물론이다. 이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.
However, it is needless to say that the components shown in Figs. 1 to 4 are not essential, so that a nuclear reactor structure decontamination apparatus having components having more components or fewer components can be implemented. Hereinafter, each component will be described.

수평이동레일(141, 142)은 원전 구조물 주변에 설치되되, 이때 상기 수평이동레일(141, 142)은 수평이동레일(141, 142) 상에서 이동하는 이동자 본체(110)의 안정적인 이동을 가이드하고, 이동자 본체(110)에 대한 이동 제어 오차를 감소시키기 위해 복수 개의 레일로드(rail rod)인 것이 바람직하다.The horizontal movement rails 141 and 142 guide the stable movement of the mover main body 110 moving on the horizontal movement rails 141 and 142, It is preferable to use a plurality of rail rods in order to reduce the movement control error with respect to the mover body 110.

수평스크류(143)는 수평이동레일(141, 142)과 나란하게 설치되되, 상기 이동자 본체(110)와 나합되어, 이동자 본체(110) 내에 구비된 모터 따위와 같은 구동 장치의 구동에 의해 이동자 본체(110)는 수평스크류(143) 상에서 수평이동레일(141, 142)에 의해 가이드되어 좌우 방향으로 이동할 수 있다.The horizontal screw 143 is disposed in parallel to the horizontal movement rails 141 and 142. The horizontal screw 143 is engaged with the mover main body 110 and driven by a driving device such as a motor provided in the mover main body 110, (110) is guided by the horizontal moving rails (141, 142) on the horizontal screw (143) and can move in the left and right direction.

상기 수평이동레일(141, 142) 및 이에 결합된 상기 이동자 본체(110)가 승강하기 위해, 상기 수평이동레일(141, 142)의 양 단에는 제1 및 제2 수직이동새들(151, 152)을 구비할 수 있다.The first and second vertical movement saddles 151 and 152 are provided at both ends of the horizontal movement rails 141 and 142 so that the horizontal movement rails 141 and 142 and the mover body 110 coupled thereto are moved up and down. .

제1 및 제2 수직이동새들(151, 152)은 상기 수평이동레일(141, 142)과 교차하도록 배치된 수직이동레일(121, 122, 131, 132)에 장착되되, 상기 제1 및/또는 제2 수직이동새들(151, 152) 각각이 상기 수직이동레일과 나란하게 설치된 제1 수직스크류(123) 및/또는 제2 수직스크류(132)에 나합되어, 제1 및/또는 제2 수직이동새들(151, 152)에 구비된 모터 따위와 같은 구동 장치의 구동에 의해 제1 및/또는 제2 수직이동새들(151, 152)은 제1 및/또는 제2 수직스크류(123, 132) 상에서 제1 및 제2 수직이동새들(151, 152)에 의해 가이드되어 상하 방향으로 승강할 수 있다.The first and second vertical movement saddles 151 and 152 are mounted on vertical movement rails 121, 122, 131 and 132 arranged to intersect the horizontal movement rails 141 and 142, Each of the second vertical movement saddles 151 and 152 may be associated with a first vertical screw 123 and / or a second vertical screw 132 arranged in parallel with the vertical movement rail, The first and / or the second vertical movement saddles 151 and 152 are moved on the first and / or the second vertical screws 123 and 132 by driving the driving device such as a motor provided on the saddle 151 and 152, And can be vertically guided by the first and second vertical movement saddles 151 and 152.

상기 제1 수직이동새들(151) 및 제2 수직이동새들(152) 각각은 복수의 제1 수직이동레일(121, 122) 및 제2 수직이동레일(131, 132)에 결합되어, 제1 및 제2 수직이동새들(151, 152)의 안정적인 이동을 가이드하고, 제1 및 제2 수직이동새들(151, 152)에 대한 이동 제어 오차를 감소시키기 위해 상기 제1 및 제2 수직이동레일(121, 122, 131, 132) 각각은 복수 개의 레일로드인 것이 바람직하다.Each of the first vertical movement saddle 151 and the second vertical movement saddle 152 is coupled to the plurality of first vertical movement rails 121 and 122 and the second vertical movement rails 131 and 132, The first and second vertical movement rails 121 and 152 are provided to guide the stable movement of the second vertical movement saddles 151 and 152 and to reduce movement control errors for the first and second vertical movement saddles 151 and 152. [ , 122, 131 and 132 are preferably a plurality of rail rods.

이동자 본체(110)는 전술한 바와 같이, 수평이동레일(141, 142) 및/또는 수직이동레일(121, 122, 131, 132) 상에서 상하좌우로 이동하게 된다.The mover body 110 is moved up and down and left and right on the horizontal movement rails 141 and 142 and / or the vertical movement rails 121, 122, 131 and 132 as described above.

상기 이동자 본체(110)는 원전 구조물 표면에 제염수를 분사하기 위한 분사 유닛(111, 112)를 포함할 수 있고, 여기서 분사 유닛(111, 112)는 상기 제염수를 분사시키기 위한 분사 노즐(111)을 포함할 수 있다.The mover main body 110 may include injection units 111 and 112 for spraying the decontamination water to the surface of the nuclear reactor structure, wherein the injection units 111 and 112 are provided with injection nozzles 111 ).

분사 노즐(111)은 원전 구조물의 종류에 따라 100 내지 5,000 kg/cm²의 고압으로 제염수를 상기 원전 구조물의 표면에 분사하여, 상기 원전 구조물 표면에 형성된 방사선 물질을 박리시키게 된다.The spray nozzle 111 ejects the decontamination water to the surface of the nuclear reactor structure at a high pressure of 100 to 5,000 kg / cm ² depending on the type of the nuclear reactor structure, thereby separating the radiation material formed on the nuclear reactor structure surface.

여기서, 제염수는 특별히 한정하지 않으나 정수 처리된 수돗물이나 해수일 수 있으나, 일 실시예에 따라, 상기 정수 처리된 수돗물 또는 해수에 방사선 물질의 박리 효율을 높이기 위한 화학물질이나 방사성 물질 흡수체 등을 포함하거나, 기계적 박리의 효율을 높이기 위해 미세 입자를 포함할 수 있다.Here, the decontamination water is not particularly limited, but it may be purified water or seawater. However, according to one embodiment, a chemical substance or a radioactive material absorption body for enhancing the separation efficiency of the radioactive substance is included in the purified water or seawater Or may include fine particles to increase the efficiency of mechanical separation.

즉, 보조 물질 공급 장치(250)는 압축기(220) 전단에 위치하여, 일반 정수 처리된 수돗물이나 해수에, 상기와 같은 화학물질, 방사성 물질 흡수체 및 미세 입자 중 적어도 하나를 공급하여, 원전 구조물 표면으로부터 방사선 물질의 박리 효율을 높이도록 한다.That is, the auxiliary material supply device 250 is located at the front end of the compressor 220, and supplies at least one of the chemical substance, the radioactive substance absorber, and the fine particles to the tap water or seawater, Thereby enhancing the efficiency of peeling off the radiation material.

또한, 후술하는 바와 같이 상기 제염수는 박리된 방사선 물질과 박리에 사용된 제염수가 혼합된 혼합물로부터 방사선 오염물이 제거된 재순환수를 포함할 수 있다.Further, as will be described later, the decontamination water may include recirculated water from which radioactive contaminants have been removed from the mixture in which the separated radioactive substance and the decontamination water used for separation are mixed.

압축기(220)는 제어부(210)의 제어 신호에 따라 상기 제염수를 소정의 압력으로 가압하고 이를 분사 노즐(111)에 공급함으로써, 제염수는 분사 노즐(111)을 통해 원전 구조물 표면에 분사된다.The compressor 220 pressurizes the decontamination water to a predetermined pressure in accordance with a control signal from the control unit 210 and supplies it to the injection nozzle 111 so that the decontamination water is sprayed onto the surface of the nuclear reactor structure through the injection nozzle 111 .

상기 분사 노즐(111)은 도 3에 도시한 바와 같이, 원전 구조물 표면과 수직이 아닌 90°이하의 예각으로 사선을 이루도록 고정될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따라 분사 유닛은 상기 분사 노즐(111)에 의해 분사되는 제염수의 분사 각도를 조절하기 위한 분사 노즐 회전 장치(112)를 더 포함할 수 있다.3, the injection nozzle 111 may be fixed so as to be oblique at an acute angle of not more than 90 degrees with respect to the surface of the nuclear reactor structure, but according to an embodiment of the present invention, (112) for adjusting the spray angle of the decontamination water sprayed by the spray nozzle (111).

분사 노즐 회전 장치(112)는 상기 분사 노즐(111)에 의해 분사되는 제염수의 분사 각도를 조절하기 위한 수단으로서, 분사 노즐 회전 장치(112)는 상기 분사 노즐(111)의 분사 방향을 적어도 일 방향으로 조절하기 위한 구성이면 특별히 한정하지 않으나, 일 예로 분사 노즐(111)의 단부가 허브 베어링에 결합되어 두 축을 따라 회전 가능하도록 구성됨으로써 분사 노즐(111)은 상하좌우 전 방향을 향하도록 구동될 수 있다.The injection nozzle rotating device 112 is a means for adjusting the spray angle of the decontamination water sprayed by the spray nozzle 111. The spray nozzle rotating device 112 rotates the spray direction of the spray nozzle 111 at least For example, the end of the injection nozzle 111 is coupled to the hub bearing so as to be rotatable about the two axes, so that the injection nozzle 111 is driven to move up, down, left, and right .

이에 따라, 분사 노즐 회전 장치(112)는 분사 노즐(111)의 분사 방향을 조절함으로써, 원전 구조물 표면에 형성된 방사선 물질의 박리 두께를 조절할 수 있다. 이에 따라 제어부(210)는 얇은 두께의 방사선 물질을 박리시키기 위해 원전 구조물 표면과 제염수의 분사 방향이 이루는 각도를 소정 각도 이하로 낮추도록 제어 신호를 생성하거나, 반대로 두꺼운 두께의 방사선 물질을 박리시키기 위해 원전 구조물 표면과 제염수의 분사 방향이 이루는 각도를 소정 각도 이상으로 높이도록 제어 신호를 생성할 수 있다.Accordingly, the injection nozzle rotation device 112 can adjust the separation thickness of the radiation material formed on the surface of the nuclear reactor structure by adjusting the injection direction of the injection nozzle 111. Accordingly, the control unit 210 generates a control signal to lower the angle formed between the surface of the nuclear reactor structure and the spray direction of the decontamination water to less than a predetermined angle to peel off the thin radiation material, or peels off the thick radiation material The control signal can be generated such that the angle formed by the surface of the nuclear power plant structure and the spray direction of the decontamination water is increased to a predetermined angle or more.

또 분사 노즐 회전 장치(112)는 원전 구조물 표면의 방사선 오염 물질을 박리한 후, 박리된 방사선 오염 물질은 방호막(113, 180)(구체적으로 제1 방호막(113))의 내표면에 비산될 수 있으므로, 제어부(210)는 소정 간격으로 분사 노즐 회전 장치(112)를 제어하여 분사 노즐(111)이 원전 구조물 표면이 아닌 방호막(113, 180)(구체적으로 제1 방호막(113))의 내표면의 적어도 일 부분을 향하여 제염수를 분사/스와이프(swipe) 함으로써 방호막(113, 180)(구체적으로 제1 방호막(113)) 내표면에 방사선 오염 물질이 부착되지 않도록 할 수 있다.In addition, the spray nozzle rotating device 112 separates the radiation contaminants on the surface of the nuclear reactor structure, and then the separated radiation contaminants are scattered on the inner surfaces of the protection films 113 and 180 (specifically, the first protection film 113) The control unit 210 controls the spray nozzle rotating device 112 at a predetermined interval so that the spray nozzles 111 are not covered by the protective films 113 and 180 (specifically, the first protective film 113) (Specifically, the first protective film 113) by spraying / sweeping the decontamination water toward at least a part of the inner surface of the protective film 113 or 180 .

방호막(113, 180)은 원전 구조물로부터 박리된 방사선 오염 물질이 외부로 분산되는 것을 방지하기 위한 수단으로서, 방호막(113, 180)은 제염수에 의해 젖지 않고 박리된 방사선 오염 물질이 쉽게 안착 되지 않는 소재인 것이 바람직하되, 상기 방호막(113, 180)이 원전 구조물 표면에 밀착가능하도록 유연한 소재로 이루어진 것이 바람직하다.The protective films 113 and 180 are a means for preventing the radiation contaminants separated from the nuclear reactor structure from being dispersed to the outside. But it is preferable that the protective films 113 and 180 are made of a flexible material so as to be able to adhere to the surface of the nuclear reactor structure.

이동자 본체(110) 주변에 위치하여 원전 구조물 표면을 덮어 밀폐시키기 위한 제1 방호막(113)을 포함할 수 있고, 상기 제1 방호막(113)은 분사된 제염수 및 상기 박리된 방사선 오염 물질이 외부로 배수될 수 있도록 제1 배수구(161)를 형성할 수 있다.The first protective film 113 may surround the mover body 110 to cover and seal the surface of the nuclear reactor structure. The first protective film 113 may include the decontamination water sprayed and the peeling- The first drain hole 161 can be formed to be drained to the outside.

이렇게 상기 제1 배수구(161)를 통해 배출된 제염수 및 방사선 오염 물질은 이를 외부로 유도하기 위한 제1 배수관(162)을 거쳐, 제2 방호막(180)에 형성된 제1 처리구(163)를 통해 외부로 배출되게 된다. 상기 외부로 배출된 제염수 및 방사선 오염 물질은 오염물 분리 장치(240)로 유도되고, 상기 오염물 분리 장치(240)는 각종 필터 등을 이용하여 상기 제염수 및 방사선 오염 물질이 혼합된 혼합물을 상기 제염수와 상기 방사선 오염 물질로 각각 분리할 수 있다.The decontamination water and the radioactive contaminant discharged through the first drain port 161 pass through the first drain pipe 162 for guiding the decontamination water and the radioactive contaminant to the outside through the first treatment port 163 formed in the second protection film 180 And then discharged to the outside. The decontamination water and the radiation contaminant discharged to the outside are led to the contaminant separating apparatus 240. The contaminant separating apparatus 240 separates the mixture containing the decontamination water and the radiation contaminant into various components such as the decontamination Water and the radiation contaminant.

방호막(113)으로부터 새어나온 박리된 방사선 오염 물질이 외부로 분산되것을 방지하기 위해, 상기 제1 및 제2 수직이동레일(121, 122, 131, 132)과, 수평이동레일(141, 142) 주변에 위치하여 상기 원전구조물 표면을 덮어 밀폐시키기 위한 제2 방호막(180)을 더 포함할 수 있다.The first and second vertical movement rails 121, 122, 131, and 132 and the horizontal movement rails 141 and 142 and the first and second horizontal movement rails 121 and 122 are provided in order to prevent the peeled radiation contaminant leaking from the protective film 113 from being dispersed to the outside. And a second protection film 180 covering the surface of the nuclear reactor structure to seal the nuclear reactor structure.

상기 제2 방호막(180)은 상기 제1 처리구(163) 이외에, 상기 제1 방호막(113)으로부터 누출된 제염수 및 방사선 오염 물질을 재차 포집하기 위한 제2 배수구(181)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제2 배수구(181)를 통해 배출되는 제염수 및 방사선 오염 물질은 제2 배수관(182)을 통해 오염물 분리 장치(240)로 유도된다.The second protective film 180 may include a second drain port 181 for collecting the decontamination water and the radiation contaminant leaked from the first protective film 113 in addition to the first treatment port 163 have. Accordingly, the decontamination water and the radiation contaminant discharged through the second drain port 181 are led to the pollutant separator 240 through the second drain pipe 182.

여기서, 상기 제1 및 제2 방호막(113, 180) 각각에 형성된 제1 및 제2 배수구(161, 181)는 상기 제염수 및 방사선 오염 물질의 원활한 포집을 위해 방호막 하부에 형성되는 것이 바람직하다.The first and second drain ports 161 and 181 formed in the first and second protection films 113 and 180 are preferably formed under the protection film for smooth collection of the decontamination water and the radiation contaminants Do.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제1 및/또는 제2 방호막(113, 180)은, 상기 원전 구조물의 표면과 맞닿는 말단 외주부를 따라 소정 길이의 단위 자석을 다수 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 제1 및/또는 제2 방호막(113, 180)의 말단 외주부는 상기 원전 구조물 표면에 밀착됨으로써, 상기 제염수 및 상기 방사선 오염 물질이 외부로 누출되지 않도록 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first and / or second protective films 113 and 180 may include a plurality of unit magnets having a predetermined length along a peripheral portion of the distal end contacting the surface of the nuclear reactor structure . Accordingly, the outer peripheral portions of the distal end portions of the first and / or second protective films 113 and 180 are brought into close contact with the surface of the nuclear reactor structure, thereby preventing the decontamination water and the radioactive contaminants from leaking to the outside.

오염물 분리 장치(240)는 전술한 바와 같이, 필터류 등을 이용하여 제염수와 방사선 오염 물질을 분리할 수 있는 것이면 족하므로 공지의 것을 사용할 수 있고, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. The pollutant separator 240 may be any known one as long as it can separate the decontamination water and the radioactive contaminants using a filter or the like as described above, and the present invention is not particularly limited thereto.

여기서, 오염물 분리 장치(240)는 제1 처리구(163) 또는 제2 배수관(182)을 통해 제염수 및 방사선 오염 물질을 포집할 수 있으나, 제2 방호막(180)과 원전 구조물 표면 사이에 형성된 틈으로 누수되는 제염수 및 방사선 오염 물질도 포집할 수 있도록 상기 제2 방호막(180) 하부에 깔때기 형상의 포집구(미도시)를 설치할 수 있다. 즉, 오염물 분리 장치(240)는 상기 포집구를 통해 포집된 포집물로부터 물을 따로 분리할 수 있다.The pollutant separator 240 can collect the decontamination water and the radiation contaminant through the first treatment port 163 or the second drain pipe 182. However, A funnel-shaped collecting means (not shown) may be installed below the second protection film 180 so as to collect decontamination water and radioactive contaminants leaking through the gap. That is, the pollutant separation device 240 can separate water from the collected water collected through the collection port.

한편, 본 발명에 따른 원전 구조물 표면 제염 장치(100)는 일 실시예에 따라 제염 장치(230)를 더 포함할 수 있다. 제염 장치(230)는 압축기(220) 전단, 구체적으로는 압축기(220)와 오염물 분리 장치(240) 사이에 위치하여, 오염물 분리 장치(240)에 의해 분리된 물을 재순환시킬 수 있도록 방사선 오염 물질을 박리시키기 위해 사용된 제염수를 전처리하는 수단이다.Meanwhile, the nuclear reactor surface decontamination apparatus 100 according to the present invention may further include a decontamination apparatus 230 according to an embodiment. The decontamination apparatus 230 is located between the compressor 220 and the compressor 220 and the pollutant separator 240 so that the pollutant separator 240 can recirculate the water separated by the pollutant separator 240, Is a means for pre-treating the decontamination water used for peeling off the water.

제염 장치(230)는 물 속에 존재하는 방사성 오염물을 제거하기 위해, 액상 방사성 오염물을 처리하기 위해 오염 정도에 따라 탈염장치, 이온교환장치, 증발장치 및 필터장치 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The decontamination device 230 may include any one or combination of desalination devices, ion exchange devices, evaporation devices, and filter devices depending on the degree of contamination to treat the liquid radioactive contaminants to remove radioactive contaminants present in the water .

한편, 본 발명에 따른 원전 구조물 표면 제염 장치(100)는 일 실시예에 따라 제어부(210) 또는 통신 수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the nuclear reactor surface decontamination apparatus 100 according to the present invention may further include a control unit 210 or communication means (not shown) according to an embodiment.

제어부(210)는 원전 구조물 표면 제염 장치(100)에 포함된 각 구성요소들의 동작을 제어하는 수단으로서, 각종 연산을 수행하거나 각종 정보를 처리할 수 있다. The control unit 210 is a means for controlling the operation of each component included in the nuclear reactor surface decontamination apparatus 100, and can perform various calculations or process various types of information.

구체적으로, 이동자 본체(110)의 승하강 또는 좌우 이동을 위해 이동자 본체(110) 또는 제1 및/또는 제2 수직이동새들(151, 152)에 구비된 모터 등의 구동을 제어하거나, 압축기(220)의 가압의 정도를 제어하거나, 분사 노즐(111)의 물 분사 여부, 분사 노즐 회전 장치(112)에 의한 분사 노즐(111)의 회전 여부나 회전 각도 정도 등을 제어할 수 있다.Specifically, it is possible to control the driving of a motor or the like provided on the mover body 110 or the first and / or second vertical movement saddle 151 and 152 for moving the mover main body 110 up / down or left / right, 220 of the injection nozzle 111 and whether or not the injection nozzle 111 is sprayed with water or whether the spray nozzle 111 is rotated or rotated by the spray nozzle rotating device 112 can be controlled.

제어부(210)는 도 3에 도시한 바와 같이, 분사 노즐(111)이 원전 구조물 표면(B)에 형성된 방사선 오염 물질(C)을 박리시키기 위해, 분사 노즐(111)이 원전 구조물 표면과 예각(θ)을 이루도록 분사 노즐 회전 장치(112)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 도면부호 w는 분사 노즐(111)로부터 분사된 제염수를 가리킨다.The control unit 210 controls the injection nozzle 111 so as to separate the radiation contaminant C formed on the surface B of the nuclear reactor structure from the surface of the nuclear reactor structure at an acute angle a control signal for controlling the spray nozzle rotating device 112 can be generated. Here, reference numeral "w" denotes the decontamination water jetted from the jetting nozzle 111.

효과적인 반사선 오염 물질의 박리를 위해 제어부(210)는 원전 구조물 표면과 낮은 각도를 이루도록 분사 노즐 회전 장치(112)를 제어하고 이동자본체(110)를 상하좌우 방향으로 이동토록하여 원전 구조물 표면의 방사선 물질을 1차적으로 박리하고, 단계적으로 분사 노즐 회전 장치(112)를 제어하여 소정 각도만큼 분사 노즐(111)을 높이도록 제어하고 이동자본체(110)를 상하좌우 방향으로 이동토록하여 원전 구조물 표면의 방사선 물질을 2차적으로 박리할 수 있다.The control unit 210 controls the spray nozzle rotating device 112 so as to form a low angle with the surface of the nuclear reactor structure to move the mover body 110 in the up, down, left, and right directions, And controls the injection nozzle rotating device 112 in a stepwise manner to raise the injection nozzle 111 by a predetermined angle to move the mover body 110 in the up and down and left and right directions, The material can be secondarily peeled off.

또 다른 실시예에 따라, 도 5에 도시한 바와 같이, 제어부(210)는 분사 노즐(111)의 분사 온/오프를 제어하거나 압축기(220)의 가압 정도를 제어함으로써, 다양한 분사 방식에 의해 분사 노즐(111)로부터 제염수를 다양하게 분사시킬 수 있다. 즉, 분사 노즐(111)은 이동자본체(110)가 일정 속도로 원전 구조물 표면(B) 상에서 이동하는 도중 제염수의 분사 압력 및/또는 분사 주기를 시간에 따라 가변하여, 1차 박리시 방사선 오염 물질(C) 상에 도 5에 예시한 그래프에 대응하는 다양한 깊이와 다양한 주기를 가진 다수의 홈이 형성되도록 한 이후, 2차 박리시 일정한 분사 압력을 유지하여 원전 구조물 표면 전반에 제염수를 분사하도록 함으로써, 원전 구조물 표면에 방사선 오염 물질의 박리 효율을 높일 수 있다.5, the control unit 210 controls the injection on / off of the injection nozzle 111 or controls the degree of pressurization of the compressor 220, It is possible to spray various kinds of decontamination water from the nozzle 111. That is, the injection nozzle 111 varies the injection pressure and / or injection period of the decontamination water over time during the mover body 110 moves on the surface B of the nuclear reactor structure at a constant speed, After forming a plurality of grooves having various depths and various periods corresponding to the graph illustrated in FIG. 5 on the material C, the jetting water is sprayed to the entire surface of the nuclear reactor structure by maintaining a constant injection pressure during the second peeling. It is possible to increase the efficiency of peeling the radiation contaminant on the surface of the nuclear reactor structure.

또 다른 실시예에 따라, 제어부(210)는 압축기(220)의 부하를 감지하고 소정 수준의 압축기(220) 부하를 초과하는 경우 분사 노즐(111)의 입구가 막힌 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라 제어부(210)는 도 5에 도시한 바와 같은 방식으로 압축기(220)의 분사 압력 및/또는 분사 주기를 시간에 따라 가변시킴으로써 분사 노즐(111) 입구가 막힌 것을 해소토록 할 수 있다.According to another embodiment, the controller 210 detects a load of the compressor 220 and determines that the inlet of the injection nozzle 111 is blocked when the load of the compressor 220 exceeds a predetermined level. Accordingly, the control unit 210 can change the injection pressure and / or the injection period of the compressor 220 according to time in the manner as shown in FIG. 5, thereby eliminating the clogging of the inlet of the injection nozzle 111.

통신 수단(미도시)은 각종 네트워크와 통신 가능하도록 연결하기 위한 것으로서, 적어도 하나의 네트워크를 통해 각종 형태의 단말기나 서버 등과 데이터를 송수신할 수 있다. The communication means (not shown) is connected to communicate with various networks, and can transmit and receive data to and from various types of terminals and servers through at least one network.

본 발명의 일 실시예에 따른 원전 구조물 표면 제염 장치(100) 중 적어도 하나의 구성을 원격에서 제어할 수 있도록 원격의 단말기나 서버로부터 각종 제어 신호를 수신하거나, 원전 구조물 표면 제염 장치(100) 중 적어도 하나의 구성을 원격에서 모니터링할 수 있도록 원격의 단말기나 서버로 각종 감지 또는 측정 신호를 전송할 수 있다.In order to remotely control the configuration of at least one of the nuclear reactor surface decontamination apparatuses 100 according to an embodiment of the present invention, various control signals may be received from a remote terminal or a server, And may transmit various sensing or measurement signals to a remote terminal or server so that at least one configuration can be monitored remotely.

이에 따라, 작업자가 원격에서 원전 구조물 표면의 방사선 오염 물질을 제염할 수 있도록 하여, 작업자의 피폭을 미연에 방지할 수 있다.
Accordingly, it is possible for a worker to remotely decontaminate radioactive contaminants on the surface of the nuclear reactor structure, thereby preventing exposure of the worker in advance.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Accordingly, the scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning, range, and equivalence of the claims are included in the scope of the present invention Should be interpreted.

100: 원전 구조물 표면 제염 장치 110: 이동자본체
111: 분사 노즐 112: 분사 노즐 회전 장치
113: 제1 방호막 121, 122: 제1 수직이동레일
123: 제1 수직스크류 131, 132: 제2 수직이동레일
132: 제2 수직스크류 141, 142: 수평이동레일
143: 수평스크류 151: 제1 수직이동새들
152: 제2 수직이동새들 161: 제1 배수구
162: 제1 배수관 163: 제1 처리구
180: 제2 방호막 181: 제2 배수구
182: 제2 배수관 210: 제어부
220: 압축기 230: 제염 장치
240: 오염물 분리 장치 250: 보조 물질 공급 장치100: nuclear reactor structure surface decontamination apparatus 110: mover body
111: jet nozzle 112: jet nozzle rotating device
113: first protection film 121, 122: first vertical movement rail
123: first vertical screw 131, 132: second vertical movement rail
132: second vertical screw 141, 142: horizontal moving rail
143: horizontal screw 151: first vertical movement saddle
152: second vertical movement saddle 161: first drain hole
162: first drain pipe 163: first treatment pipe
180: second protection film 181: second drain hole
182: second drain pipe 210:
220: compressor 230: decontamination device
240: contaminant separator 250: auxiliary material supplier

Claims

Horizontal moving rails;
A vertical moving rail disposed to intersect the horizontal moving rail;
A mover body moving on the horizontal moving rails and the vertical moving rails;
A spraying unit installed on the mover body for spraying the decontamination water to the surface of the nuclear reactor structure; And
And a protective film for preventing dispersion of the radiation contaminants separated from the surface of the nuclear reactor structure.

The method according to claim 1,
A compressor for pressurizing the decontamination water to a high pressure; And
A contaminant separator connected to the protection film to separate water from the separated radioactive contaminants and to supply the separated water to the compressor;
Further comprising the step of:

3. The method of claim 2,
A water decontamination unit located at a front end of the compressor to remove the radiation contaminants present in the separated water to recycle the water separated by the pollutant separation unit;
Further comprising the step of:

The method according to claim 1,
Wherein the injection unit comprises:
A spray nozzle for spraying the decontamination water; And
A spray nozzle rotating device for adjusting an spray angle of the decontamination water sprayed by the spray nozzle;
Wherein the surface structure decontamination apparatus comprises:

5. The method of claim 4,
A control unit for controlling the operation of the injection nozzle rotating device to adjust an injection angle of the decontamination water from the injection nozzle and to control the horizontal / vertical movement of the mover main body;
Further comprising the step of:

The method according to claim 1,
The protective film may be,
A first protection device located around the mover body to prevent dispersion of the peeled radiation contaminant; And
A second protection device for preventing dispersion of the peeled radiation contaminant leaking from the first protection device;
Wherein the surface structure decontamination apparatus comprises:

The method according to claim 6,
Wherein the first and second protection devices include a plurality of unit magnets having a predetermined length along an outer peripheral portion of the end which abuts against the surface of the nuclear reactor structure so that the outer peripheral portions of the first and second protection devices are in close contact with the surface of the nuclear reactor structure And the surface of the structure is sealed.