KR102134709B1 - 링크 구조를 갖는 원격조종차량을 이용한 원전 격납건물 라이너 플레이트 측정용 원격 자동화 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원전 격납건물 라이너 플레이트의 부식에 의한 두께 감육 및 공극 등을 검사하기 위한 원격 자동 초음파 검사 시스템에 관한 것이다. 상기 초음파 검사 시스템은, 마그네틱 휠을 구비하여 자력에 의해 CLP에 부착된 상태에서 이동하면서 휠 타입 초음파 탐촉자를 이용하여 CLP의 두께를 검사하는 원격조종차량; 상기 원격조종차량에 장착되는 리플렉터에 레이저를 조사하여 반사되는 빛을 이용하여 상기 원격조종차량의 위치정보를 얻는 레이저 트래커; 를 포함하고, 상기 원격조종차량은, 상기 마그네틱 휠을 갖는 제1 본체; 상기 마그네틱 휠을 갖는 제2 본체; 힌지에 의해 상기 제1 본체와 연결되어 상기 제1 본체를 롤(roll) 회전 가능하게 하는 제1 본체 연결부; 힌지에 의해 상기 제2 본체와 연결되어 상기 제2 본체를 롤 회전 가능하게 하는 제2 본체 연결부; 를 포함하고, 상기 제1 본체 연결부와 상기 제2 본체 연결부는 서로 연결된다.
이러한 구성에 따르면, 원전 격납건물 라이너 플레이트의 부식에 의한 두께감육 및 공극을 확인하기 위해 작업자의 수동 육안 검사가 아닌 원격 자동 초음파 검사 시스템을 제공할 수 있고, CLP 용접부 및 CLP 표면에 부착된 보강판(Embedment Plate)을 원격조종차량이 지날 경우에도 원격조종차량이 접촉 상태를 유지하면서 검사를 수행할 수 있다.

Description

링크 구조를 갖는 원격조종차량을 이용한 원전 격납건물 라이너 플레이트 측정용 원격 자동화 시스템 {Remote automation system for CLP(Containment Liner Plate) thickness measurement using remote operated vehicle with link structure}
본 발명은 원자력 발전소의 국내 주요 노형인 경수로의 최종 4단계 방호벽에 속하는 원전 격납건물 라이너 플레이트의 부식에 의한 두께 감육과 CLP와 콘크리트 사이의 공극 여부 등을 검사하기 위한 원격 자동 초음파 검사 시스템에 관한 것이다.
국내 원전의 대부분을 차지하는 경수로 원전의 격납건물은 원통형 벽체(shell), 바닥의 기초 슬래브(sleeve) 및 상부 덮개인 돔(dome)으로 구성되어 있다.
원전 격납건물 내부에는 철판으로 된 라이너 플레이트(Containment Liner Plate; CLP)가 위치하고, 이는 원전 방호벽 중 최종 4단계 방호벽에 속하는 중요 구조물이다.
원전 격납건물 라이너 플레이트(CLP)는 정상 가동 시 외부환경으로부터 내부의 장비나 시스템을 보호하는 기능을 수행하고, 중대사고가 발생할 경우 내부 방사성 물질이 외부로 누설되는 것을 차단하여 발전소의 안전성을 유지한다.
CLP에 대한 가동중 검사(ISI, in-service inspection)는 발전소의 주기별 장기 가동중 검사계획서(LTP, long-term plan)에 적용되는 기술기준(KEPIC MI 또는 ASME Sec.XI)에 따라 수행되고 있다.
대부분의 발전소가 KEPIC MI에 따라 CLP에 대한 가동중 검사(ISI)를 수행하고 있지만, 장비를 사용하지 않은 육안 검사에 그치고 있는 실정이다.
국내 CLP는 2016년 한빛 2호기의 정기검사에서 배면 부식으로 인한 관통결함이 검출된 이후, 최근 배면 부식, 두께 부족과 같은 여러 가지 문제가 발생하여 검사 요건을 강화하고 있다. CLP 배면의 부식 유무는 기존의 육안검사법으로 검사할 수 없으므로, KEPIC MIE 1232 및 1240에 따라 초음파를 이용한 두께측정 검사 방법을 사용해야 한다.
CLP는 원통형 벽체(Shell)와 돔(Dome)을 포함하는 대형 구조물이므로, 인력의 직접 접근이 불가능하여 비계 등의 임시가설물을 설치하여 검사를 수행하지만, 비계 설치 과정 중 사용되는 다량의 철제구조물의 일부가 낙하하여 발전 시스템의 일부에 손상을 줄 우려가 있으므로 공정 및 안전관리가 매우 엄격하게 이루어지고 있다. 이와 같은 과정은 원전 정기점검(O/H) 기간의 급격한 증가로 이어지고 있으며, 고위험도 고소작업으로 인한 안전사고 위험성이 매우 높다.
특히, CLP의 돔 부위는 구조상 비계와 같은 임시가설물로 접근이 불가능하고 폴라 크레인(polar crane)상부에 설치된 EWP(elevated work platform)도 접근 거리에 한계가 있어 활용이 제약되므로 검사를 위한 접근방법 자체가 확보되지 않는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-0216708호
따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 원전 격납건물 라이너 플레이트의 부식에 의한 두께 감육과 공극을 확인하기 위해 작업자의 육안 검사가 아닌 자동으로 원전 격납건물 라이너 플레이트를 검사하기 위한 원격 자동화 초음파 검사 시스템을 제공하고자 함에 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 원전 격납건물 라이너 플레이트(CLP)를 검사하기 위한 초음파 검사 시스템은, 마그네틱 휠을 구비하여 자력에 의해 CLP에 부착된 상태에서 이동하면서 휠 타입 초음파 탐촉자를 이용하여 CLP의 두께를 검사하는 원격조종차량; 상기 원격조종차량에 장착되는 리플렉터에 레이저를 조사하여 반사되는 빛을 이용하여 상기 원격조종차량의 위치정보를 얻는 레이저 트래커; 를 포함한다.
또한, 상기 원격조종차량은, 상기 마그네틱 휠을 갖는 제1 본체; 상기 마그네틱 휠을 갖는 제2 본체; 힌지에 의해 상기 제1 본체와 연결되어 상기 제1 본체를 롤(roll) 회전 가능하게 하는 제1 본체 연결부; 힌지에 의해 상기 제2 본체와 연결되어 상기 제2 본체를 롤 회전 가능하게 하는 제2 본체 연결부; 를 포함하고, 상기 제1 본체 연결부와 상기 제2 본체 연결부는 서로 연결된다.
또한, 상기 원격조종차량은, 상기 마그네틱 휠을 갖는 제1 본체; 상기 마그네틱 휠을 갖는 제2 본체; 상기 제1 본체와 연결되는 제1 본체 연결부; 상기 제2 본체와 연결되는 제2 본체 연결부; 상기 제1 본체 연결부와 상기 제2 본체 연결부의 가운데에서 상기 제1 본체 연결부 및 상기 제2 본체 연결부와 연결되는 중간 연결부; 를 포함하고, 상기 제1 본체 연결부와 상기 중간 연결부는 상기 제1 본체가 피치(pitch) 회전 가능하게 연결되고, 상기 제2 본체 연결부와 상기 중간 연결부는 상기 제2 본체가 피치 회전 가능하게 연결된다.
또한, 상기 원격조종차량은, 상기 마그네틱 휠을 갖는 제1 본체; 상기 마그네틱 휠을 갖는 제2 본체; 상기 제1 본체와 연결되는 제1 본체 연결부; 상기 제2 본체와 연결되는 제2 본체 연결부; 상기 제1 본체 연결부와 상기 제2 본체 연결부의 가운데에서 상기 제1 본체 연결부 및 상기 제2 본체 연결부와 연결되는 중간 연결부; 를 포함하고, 상기 중간 연결부는 일단부에서 제1 베어링을 통해 상기 제1 본체 연결부와 연결되고, 타단부에서 제2 베어링을 통해 상기 제2 본체 연결부와 연결되어, 상기 제1 본체 및 상기 제2 본체는 피치(pitch) 회전이 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 원전 격납건물 라이너 플레이트(CLP)를 검사하기 위한 원격조종차량은, 자력에 의해 CLP에 부착된 상태로 상기 원격조종차량을 이동 가능하게 하는 마그네틱 휠을 갖는 제1 본체; 자력에 의해 CLP에 부착된 상태로 상기 원격조종차량을 이동 가능하게 하는 마그네틱 휠을 갖는 제2 본체; 상기 제1 본체 또는 상기 제2 본체와 연결되는 휠 타입 초음파 탐촉자; 힌지에 의해 상기 제1 본체와 연결되어 상기 제1 본체를 롤(roll) 회전 가능하게 하는 제1 본체 연결부; 힌지에 의해 상기 제2 본체와 연결되어 상기 제2 본체를 롤 회전 가능하게 하는 제2 본체 연결부; 를 포함하고, 상기 마그네틱 휠에 의해 CLP에 부착된 상태로 이동하면서 상기 휠 타입 초음파 탐촉자에 의해 CLP의 두께를 측정할 수 있고, 상기 제1 본체 연결부와 상기 제2 본체 연결부는 서로 연결된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 원전 격납건물 라이너 플레이트(CLP)를 검사하기 위한 원격조종차량은, 자력에 의해 CLP에 부착된 상태로 상기 원격조종차량을 이동 가능하게 하는 마그네틱 휠을 갖는 제1 본체; 자력에 의해 CLP에 부착된 상태로 상기 원격조종차량을 이동 가능하게 하는 마그네틱 휠을 갖는 제2 본체; 상기 제1 본체 또는 상기 제2 본체와 연결되는 휠 타입 초음파 탐촉자; 상기 제1 본체와 연결되는 제1 본체 연결부; 상기 제2 본체와 연결되는 제2 본체 연결부; 상기 제1 본체 연결부와 상기 제2 본체 연결부의 가운데에서 상기 제1 본체 연결부 및 상기 제2 본체 연결부와 연결되는 중간 연결부; 를 포함하고, 상기 마그네틱 휠에 의해 CLP에 부착된 상태로 이동하면서 상기 휠 타입 초음파 탐촉자에 의해 CLP의 두께를 측정할 수 있고, 상기 제1 본체 연결부와 상기 중간 연결부는 상기 제1 본체가 피치(pitch) 회전 가능하게 연결되고, 상기 제2 본체 연결부와 상기 중간 연결부는 상기 제2 본체가 피치 회전 가능하게 연결된다.
본 발명에 따르면, 원전 격납건물 라이너 플레이트의 부식에 의한 두께 감육 및 공극을 확인하기 위해 작업자의 육안 검사가 아닌 자동화된 원전 격납건물 라이너 플레이트를 검사하기 위한 원격 자동 초음파 검사 시스템을 제공할 수 있다.
또한, CLP 면이 소정의 각도를 이루거나 단차가 있는 경우에도 CLP 면에 접촉 상태를 유지하면서 검사할 수 있는 원격 자동 초음파 검사 시스템을 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시례에 따른 원전 CLP를 검사하기 위한 원격 자동 초음파 검사 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시례에 따른 원격조종차량을 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 3의 원격조종차량을 하부에서 본 상태를 도시하는 사시도이다.
도 5는 도 3에서 제1 본체와 제2 본체의 연결구조를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 본체와 제2 본체가 수직 방향으로 회전 가능한 상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 도 5에서 제1 본체 연결부와 제2 본체 연결부를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 8은 도 7의 A-A' 라인을 따른 단면도이다.
도 9a 내지 도 11은 도 5에서 제1 본체 연결부와 제2 본체 연결부가 상대 이동 가능한 상태를 도시하는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시례에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시례에 따른 원전 CLP를 검사하기 위한 원격 자동 초음파 검사 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시례에 따른 원격조종차량을 도시하는 사시도이다. 도 4는 도 3의 원격조종차량을 하부에서 본 상태를 도시하는 사시도이다.
원전 격납건물의 내부에는 철판으로 된 라이너 플레이트(Containment Liner Plate; CLP)가 위치하고, 이는 원전 방호벽 중 최종 4단계 방호벽에 속하는 중요 구조물이다. 본 발명에서는 원전 격납건물 라이너 플레이트(CLP)의 부식에 의한 두께 감육 및 공극을 검사하기 위한 자동화된 시스템을 제공한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 원전 CLP를 검사하기 위한 원격 자동 초음파 검사 시스템(이하, 초음파 검사 시스템)은 원격조종차량(100), 로프(200), 추락방지장치(210), 레이저 트래커(220), 개인용 단말기(240), 탐상수 탱크(230) 등을 포함한다.
원전 격납건물(10)의 내부는 원통형 벽체인 쉘(shell)(11)과 상부 덮개인 돔(dome)(12)으로 이루어지고, 쉘(11)과 돔(12)에는 내벽을 따라 철판으로 된 라이너 플레이트(CLP)가 위치한다.
원격조종차량(100)은 마그네틱 휠(111, 121)을 구비하여 자력에 의해 CLP에 부착된 상태에서 이동하면서 휠 타입 초음파 탐촉자(170)를 이용하여 CLP의 두께를 검사한다. 원격조종차량(100)에는 각종 부품들이 연결되고, PAUT 시스템(위상배열 초음파 시험 시스템), VT 시스템(육안검사 시스템)이 구비된다. 원격조종차량(100)은 자체 제어기와 지상 제어기에 의해 제어될 수 있다.
로프(200)는 원격조종차량(100)에 연결된다. 원전 격납건물의 내부에는 일반적으로 폴라 크레인(polar crane)(20)이 위치한다.
로프(200)는 로프 가이드 롤러를 포함한 클램프를 통해 원전 격납건물 내부에 설치되는 구조물(21, 22)과 추락방지장치(210)에 연결된다. 쉘(11)을 검사할 경우, 로프(200)는 폴라 크레인(20)에 설치되는 구조물(21)인 크레인 레일에 연결될 수 있다. 돔(12)을 검사할 경우, 로프(200)는 돔(12)의 천정에 부착되는 구조물(22)에 가이드 롤러를 포함한 클램프로 연결될 수 있다.
추락방지장치(210)는 원격조종차량(100)이 이동 가능하도록 로프(200)의 길이를 조절한다.
CLP를 검사할 때, 원격조종차량(100)에 로프(200)를 끌고 다닌다. 원격조종차량(100)이 로프(200)를 끌고 다닐 수 있도록 로프(200)는 원격조종장치(100)보다 상부의 구조물(21, 22), 원격조종차량(100) 및 추락방지장치(210)를 통해 연결되고, 추락방지장치(210)는 로프(200)를 감거나 풀어서 원격조종차량(100)이 이동할 수 있게 한다.
레이저 트래커(220)는 원전 격납건물 내의 적절한 장소에 설치된다. 레이저 트래커(220)는 원격조종차량(100)의 마그네틱 휠(111, 121)의 슬립, 장애물 등에 의해 위치의 오차가 발생할 수 있으므로, 외부에서 원격조종차량(100)의 정확한 위치를 실시간으로 측정할 수 있도록 한다.
레이저 트래커(220)는 레이저 조사부(221)에 의해 레이저를 원격조종차량(100)의 리플렉터(105)에 조사하고 리플렉터(105)로부터 반사되는 빛을 이용하여 원격조종차량(100)의 위치정보를 얻는다. 원격조종차량(100)의 리플렉터(105)를 레이저 트래커(220)에 인식시키면, 원격조종차량(100)의 위치를 실시간으로 레이저 트래커(220)가 추적할 수 있다. 레이저 트래커(220)는 원격조종차량(100)의 검사 시작 지점과 검사 영역을 안내한다.
원격조종차량(100)에서 검사구간을 설정하여 검사를 시작하면, 원격조종차량(100)은 레이저 트래커(220)로부터 실시간으로 위치정보를 백업받으며 정해진 위치로 이동 후 휠 타입 초음파 탐촉자(170)를 이용하여 CLP를 검사를 진행하게 된다. 원격조종차량(100)은 CLP 면을 촬영하기 위한 카메라(101, 102)를 구비하여, 휠 타입 초음파 탐촉자(170)를 이용하여 CLP 검사를 진행하면서 CLP 면을 촬영할 수 있다. 카메라(101, 102)는 CLP 면의 상태를 ASME Sec. XI/ Jager No.1 기준으로 판정하고, 색을 식별할 수 있다.
원격조종차량(100)에 의해 얻어진 촬영 영상 및 검사 데이터는 실시간으로 초음파 검사 시스템(UT system)에 저장되고, 위치정보와 함께 개인용 단말기(240)의 매핑 프로그램으로 보내진다. 개인용 단말기(240)의 매핑 프로그램에서는 입력된 데이터를 정리하여 CLP에 대한 매핑(mapping)을 하여 CLP의 부식에 의한 두께 감육 및 공극을 평가하게 된다.
원격조종차량(100)은 CLP 면에 자력으로 부착되어 이동하지만, CLP 면의 장애물 등으로 인해 CLP 면으로부터 이격되면 자력이 약해져 추락할 수 있다. 원격조종차량(100)은 로프(200)와 함께 이동하므로, 원격조종차량(100)이 추락하는 경우, 로프(200)의 이동 속도가 매우 증가할 수 있다.
원격조종차량(100)의 추락을 방지하기 위해, 추락방지장치(210)는 원격조종차량(100)이 연결되는 로프(200)의 속도가 소정 속도 이상이 되면, 로프(200)를 구속하는 방법으로 로프(200)의 이동을 제한하게 된다. 그에 따라, 원격조종차량(100)은 로프(200)와 함께 공중에 정지한 상태를 유지하고 추락이 방지된다.
상술한 초음파 검사 시스템에 따르면, CLP의 부식 여부 및 결함을 확인하기 위해 작업자의 육안 검사에 의존하지 않고 CLP에 부착된 상태에서 원격으로 조종되어 이동하는 원격조종차량(100)에 의해 자동화되고 정확한 검사를 할 수 있다.
또한, 본 발명의 초음파 검사 시스템은 원격조종차량(100)에 의해 CLP의 검사가 이루어지므로 작업자가 위험에 노출되는 일 없이 신속하고 정확한 검사가 가능하다.
또한, 원격조종차량(100)이 로프(200)와 추락방지장치(210)에 연결되어 이동함으로써, 원격조종차량(100)이 추락하는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 원격조종차량(100)의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
원격조종차량(100)은 제1 본체(110), 제2 본체(120), 마그네틱 휠(111, 121), 리플렉터(105), 이송모터(141), 풀리(142), 벨트(143), 이송 가이드(148), 이송 브라켓(150), 종방향 레일(152), 승강부(160), 휠 타입 초음파 탐촉자(170), 탐촉자 브라켓(171), 승강 브라켓(163, 164), 승강 휠(163a, 164a), 승강 가이드(145, 146), 탄성부재(162), 카메라(101, 102), 안개 노즐(180) 등을 포함한다.
제1 본체(110) 및 제2 본체(120)에는 각종 부품들이 연결되고, PAUT 시스템 등이 내장된다.
마그네틱 휠(111, 121)은 자력에 의해 각각 제1 본체(110) 및 제2 본체(120)에 부착된 상태로 원격조종차량(100)을 이동 가능하게 한다. 마그네틱 휠(111, 121)은 모터에 의해 구동된다.
리플렉터(105)는 제1 본체(110)에 연결되어, 레이저 트래커(220)로부터 조사되는 레이저를 반사하여 원격조종차량(100)의 위치정보를 얻을 수 있게 한다.
제1 본체(110)에 연결되는 이송모터(141)는 풀리(142)로 동력을 전달하여, 풀리(142)에 연결되는 벨트(143)를 회전시킨다.
벨트(143)에는 이송 브라켓(150)이 부착되고, 이송 브라켓(150)은 이송 가이드(148)에 의해 횡방향 이동이 안내된다.
이송 브라켓(150)에는 종방향 레일(152)이 종방향으로 형성되고, 종방향 레일(152)에는 승강부(160)가 결합된다. 승강부(160)는 종방향 레일(152)에 의해 안내되어 종방향으로 이동될 수 있다.
승강부(160)에는 탐촉자 브라켓(171)을 통해 휠 타입 초음파 탐촉자(170)가 연결된다. 이송모터(141)의 회전에 따라, 이송 브라켓(150), 승강부(160), 휠 타입 초음파 탐촉자(170)가 횡방향으로 이동될 수 있다.
휠타입 초음파 탐촉자(170)는 PAUT 탐촉자를 축으로 하여 축을 중심으로 회전하는 휠 타입으로 형성되고, CLP 면에 접촉된 상태로 이송모터(141)의 회전에 따라 횡방향으로 이동하면서 CLP의 두께 감육 및 공극을 측정한다.
승강부(160)에는 승강 브라켓(163, 164)이 양쪽으로 연결되고, 승강 브라켓(163, 164)에는 각각 승강 휠(163a, 164a)이 부착된다.
레일 커버(144)는 제1 본체(110) 및 제2 본체(120)와 연결되어 종방향 레일(152)을 덮는다. 레일 커버(144)에는 상향 경사로를 갖는 승강 가이드(145, 146)가 연결된다. 승강 가이드(145, 146)는 레일 커버(144)의 일측 및 타측 단부에 각각 연결된다.
이송모터(141)의 회전에 따라 이송 브라켓(150)과 승강 브라켓(163, 164)이 함께 이동되고, 승강 브라켓(163, 164)에 연결된 승강 휠(163a, 164a)이 승강 가이드(145, 146)의 상향 경사로에 접촉된다. 승강 휠(163a, 164a)이 승강 가이드(145, 146)에 접촉된 상태에서 이송 브라켓(150)이 더 이동하면, 승강 휠(163a, 164a)이 승강 가이드(145, 146)를 타고 올라가고, 그에 따라 승강부(160)가 종방향 레일(152)을 따라 상승할 수 있다.
승강부(160)가 상승하면, 승강부(160)에 연결된 휠 타입 초음파 탐촉자(170)가 위로 상승된다. 이송모터(141)가 반대로 회전하면, 승강부(160)가 종방향 레일(152)을 따라 하강하면서, 승강부(160)에 연결된 휠 타입 초음파 탐촉자(170)도 하강한다.
탄성부재(162)는 일측은 이송 브라켓(150)에 연결되고, 타측은 승강부(160)에 연결되어, 승강 휠(163a, 164a)이 승강 가이드(145, 146)에 접촉하지 않는 비승강 상태에서 휠 타입 초음파 탐촉자(170)가 CLP 면에 접촉할 수 있도록 탄성력을 작용한다.
이러한 구성에 의해, 휠 타입 초음파 탐촉자(170)는 CLP 면에 접촉된 상태로 이송모터(141)의 회전에 따라 횡방향으로 이동할 수 있고, CLP 면에서 이격된 상태로 위로 상승할 수도 있다.
카메라(101, 102)는 제1 본체(110) 또는 제2 본체(120)에 연결되어 휠 타입 초음파 탐촉자(170)가 CLP의 두께를 측정하는 동안 CLP 면을 촬영한다. 카메라(101, 102)는 휠 타입 초음파 탐촉자(170)가 있는 쪽을 촬영하는 전방 카메라(101)와, 휠 타입 초음파 탐촉자(170)의 반대편 쪽을 촬영하는 후방 카메라(102)를 포함할 수 있다. 전방 카메라(101)는 검사 수행을 관찰하는 용도로 사용되고, 후방 카메라(102)는 CLP 표면 결함을 평가하는 용도로 사용될 수 있다.
안개 노즐(180)은 휠 타입 초음파 탐촉자(170)의 일측 또는 양측에 배치되어 CLP 및 휠타입 초음파 탐촉자(170) 표면을 향해 안개 형태로 탐상수를 분무한다. 안개 노즐(170)은 최소한의 탐상수를 분무하여 초음파 검사시 접촉 매질로 인한 오염을 최소화한다.
상술한 본 발명의 원격조종차량(100)은 CLP에 부착되어 이동하면서 CLP의 부식에 의한 두께 감육 및 공극을 검사할 수 있어, 작업자의 육안 검사에 의존하던 종래의 CLP 검사에서 벗어나 자동화되고, 신속, 정확 및 경제적인 검사를 가능하게 한다.
이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 원격조종차량(100)이 CLP 용접부, 각종 구조물 및 파이프라인 설치를 위해 CLP 표면에 추가 부착한 보강판(Embedment Plate)을 지날 때에도 접촉 상태를 유지하기 위한 구성을 상세히 설명하기로 한다. 도 5는 도 3에서 제1 본체와 제2 본체의 연결구조를 도시하는 도면이다. 도 6은 본 발명의 제1 본체와 제2 본체가 수직 방향으로 회전 가능한 상태를 도시하는 도면이다.
제1 본체 연결부(112)는 힌지(113)에 의해 제1 본체(110)와 연결되어, 제1 본체110를 롤(roll) 회전 가능하게 한다. 여기서, 롤 회전은 제1 본체(110)의 세로축을 중심으로 좌우로 회전하는 것을 말한다.
제2 본체 연결부(122)는 힌지(123)에 의해 제2 본체(120)와 연결되어, 제2 본체(120)를 롤 회전 가능하게 한다. 여기서, 롤 회전은 제2 본체(120)의 세로축을 중심으로 좌우로 회전하는 것을 말한다.
제1 본체 연결부(112)와 제2 본체 연결부(122)는 서로 연결된다. 예를 들어, 제1 본체 연결부(112)와 제2 본체 연결부(122)는 중간 연결부(130)를 통해 서로 연결될 수 있다. 중간 연결부(130)는 제1 본체 연결부(112)와 제2 본체 연결부(122)의 가운데에서 제1 본체 연결부(112) 및 제2 본체 연결부(122)와 연결된다.
제1 본체(110)와 제2 본체(120)가 각각 롤 회전 가능하므로, 인접하는 CLP 면(10)이 소정의 각을 형성하는 경우에도 제1 본체(110)와 제2 본체(120)는 CLP 면에 접촉 상태를 유지하면서 휠 타입 초음파 탐촉자(170)에 의한 검사가 가능하다.
이하에서는, 도 7 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 원격조종차량(100)이 소정의 높이차를 갖는 CLP 면을 검사할 때도 접촉 상태를 유지하기 위한 구성을 상세히 설명하기로 한다. 도 7은 도 5에서 제1 본체 연결부와 제2 본체 연결부를 확대하여 도시하는 도면이다. 도 8은 도 7의 A-A' 라인을 따른 단면도이다. 도 9a 내지 도 11은 도 5에서 제1 본체 연결부와 제2 본체 연결부가 상대 이동 가능한 상태를 도시하는 도면이다.
제1 본체 연결부(112)와 중간 연결부(130)를 통해 제2 본체 연결부(122)와 연결된다. 중간 연결부(130)는 제1 본체 연결부(112)와 제2 본체 연결부(122)의 가운데에서 제1 본체 연결부(112) 및 제2 본체 연결부(122)와 연결된다.
제1 본체 연결부(112)와 중간 연결부(130)는 제1 본체(110)가 피치(pitch) 회전 가능하게 연결된다. 여기서, 피치 회전은 제1 본체(110)의 가로축을 중심으로 좌우로 회전하는 것을 말한다.
제2 본체 연결부(122)와 중간 연결부(130)는 제2 본체(120)가 피치 회전 가능하게 연결된다. 여기서, 피치 회전은 제2 본체(120)의 가로축을 중심으로 좌우로 회전하는 것을 말한다.
예를 들어, 중간 연결부(130)는 일단부에서 제1 베어링(114)을 통해 제1 본체 연결부(112)와 연결되고, 타단부에서 제2 베어링(124)을 통해 제2 본체 연결부(122)와 연결되어, 제1 본체(110) 및 제2 본체(120)가 피치 회전이 가능하게 된다.
제1 본체 연결부(112)는 일단부에서만 제1 베어링(114)을 통해 중간 연결부(130)와 연결되고, 타단부는 중간 연결부(130)와 연결되지 않는다. 제2 본체 연결부(122)도 마찬가지로 일단부에서만 제2 베어링(124)을 통해 중간 연결부(130)와 연결되고, 타단부는 중간 연결부(130)와 연결되지 않는다.
제1 본체(110) 및 제2 본체(120)의 피치 회전이 가능하게 중간 연결부(130)가 제1 본체 연결부(112) 및 제2 본체 연결부(122)와 연결되는 것은 여러 가지 형태로 가능하고 도시된 실시예로 제한되지 않는다.
도 9a 및 도 9b는 제2 본체(120)가 임비드먼트를 넘기 시작하면서 앞쪽이 들릴 때 제2 본체 연결부(122)가 피치 회전하면서 제2 본체(120)가 피치 회전하는 경우를 나타낸다.
이때, 제2 본체 연결부(122)는 일단부에서만 제2 베어링(124)을 통해 중간 연결부(130)와 연결되고, 타단부는 중간 연결부(130)와 연결되지 않으므로, 제2 본체 연결부(122)의 타단부가 들리면서 피치 회전이 가능하게 된다.
도 10a 및 도 10b는 제2 본체(120)가 임베드먼트(Embedment) 위에 완전히 올라서서 제1 본체(110)와 제2 본체(120)가 높이차를 갖는 경우를 나타낸다.
이때, 제2 본체 연결부(122)는 제2 베어링(124)에서 중간 연결부(130)에 대해 상대 회전하고, 중간 연결부(130)는 제1 베어링(114)에서 제1 본체 연결부(112)에 대해 상대 회전한다. 그에 따라, CLP 면이 단차가 있는 경우에도 제1 본체(110)와 제2 본체(120)는 CLP 면에 접촉된 상태를 유지할 수 있다.
도 11은 제2 본체(120)가 임비드먼트 위에서 내려올 때 앞쪽이 기울어지고, 그에 따라 제2 본체 연결부(122)가 피치 회전하면서 제2 본체(120)가 피치 회전하는 경우를 나타낸다.
이때, 제2 본체 연결부(122)는 제2 베어링(124)에 대해 도 9a와 반대로 상대 회전하면서 앞쪽이 기울어지면서, CLP 면에 접촉 상태를 유지할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 초음파 검사 시스템에 따르면, CLP 면에 CLP 용접부, 각종 구조물 및 파이프라인 설치를 위해 CLP 표면에 추가 부착한 보강판(Embedment Plate)을 원격조종차량이 지날 경우에도 원격조종차량이 CLP 면에 접촉 상태를 유지하면서 CLP의 부식에 의한 두께 감육 및 공극을 검사할 수 있다.
본 발명은 상기 실시례에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
10 : 원전 격납건물
11 : 쉘
12 : 돔
20 : 폴라 크레인
21, 22 : 구조물
100 : 원격조종차량
101, 102 : 카메라
105 : 리플렉터
110 : 제1 본체
111 : 마그네틱 휠
120 : 제2 본체
121 : 마그네틱 휠
141 : 이송모터
142 : 풀리
143 : 벨트
145, 146 : 승강 가이드
148 : 이송 가이드
150 : 이송 브라켓
152 : 종방향 레일
160 : 승강부
162 : 탄성부재
163, 164 : 승강 브라켓
163a, 164a : 승강 휠
170 : 휠 타입 초음파 탐촉자
171 : 탐촉자 브라켓
180 : 안개 노즐
200 : 로프
210 : 추락방지장치
220 : 레이저 트래커
240 : 개인용 단말기

Claims (6)

  1. 원전 격납건물 라이너 플레이트(CLP)를 검사하기 위한 초음파 검사 시스템에 있어서,
    마그네틱 휠을 구비하여 자력에 의해 CLP에 부착된 상태에서 이동하면서 휠 타입 초음파 탐촉자를 이용하여 CLP의 두께를 검사하는 원격조종차량;
    상기 원격조종차량에 장착되는 리플렉터에 레이저를 조사하여 반사되는 빛을 이용하여 상기 원격조종차량의 위치정보를 얻는 레이저 트래커;
    를 포함하고,
    상기 원격조종차량은,
    상기 마그네틱 휠을 갖는 제1 본체;
    상기 마그네틱 휠을 갖는 제2 본체;
    상기 제1 본체와 연결되는 제1 본체 연결부;
    상기 제2 본체와 연결되는 제2 본체 연결부;
    상기 제1 본체 연결부와 상기 제2 본체 연결부의 가운데에서 상기 제1 본체 연결부 및 상기 제2 본체 연결부와 연결되는 중간 연결부;
    를 포함하고,
    상기 제1 본체 연결부와 상기 중간 연결부는 상기 제1 본체가 피치(pitch) 회전 가능하게 연결되고,
    상기 제2 본체 연결부와 상기 중간 연결부는 상기 제2 본체가 피치 회전 가능하게 연결되는 원전 격납건물 라이너 플레이트를 검사하기 위한 초음파 검사 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 원전 격납건물 라이너 플레이트(CLP)를 검사하기 위한 초음파 검사 시스템에 있어서,
    마그네틱 휠을 구비하여 자력에 의해 CLP에 부착된 상태에서 이동하면서 휠 타입 초음파 탐촉자를 이용하여 CLP의 두께를 검사하는 원격조종차량;
    상기 원격조종차량에 장착되는 리플렉터에 레이저를 조사하여 반사되는 빛을 이용하여 상기 원격조종차량의 위치정보를 얻는 레이저 트래커;
    를 포함하고,
    상기 원격조종차량은,
    상기 마그네틱 휠을 갖는 제1 본체;
    상기 마그네틱 휠을 갖는 제2 본체;
    상기 제1 본체와 연결되는 제1 본체 연결부;
    상기 제2 본체와 연결되는 제2 본체 연결부;
    상기 제1 본체 연결부와 상기 제2 본체 연결부의 가운데에서 상기 제1 본체 연결부 및 상기 제2 본체 연결부와 연결되는 중간 연결부;
    를 포함하고,
    상기 중간 연결부는 일단부에서 제1 베어링을 통해 상기 제1 본체 연결부와 연결되고, 타단부에서 제2 베어링을 통해 상기 제2 본체 연결부와 연결되어, 상기 제1 본체 및 상기 제2 본체는 피치(pitch) 회전이 가능한 원전 격납건물 라이너 플레이트를 검사하기 위한 초음파 검사 시스템.
  5. 삭제
  6. 원전 격납건물 라이너 플레이트(CLP)를 검사하기 위한 원격조종차량에 있어서,
    자력에 의해 CLP에 부착된 상태로 상기 원격조종차량을 이동 가능하게 하는 마그네틱 휠을 갖는 제1 본체;
    자력에 의해 CLP에 부착된 상태로 상기 원격조종차량을 이동 가능하게 하는 마그네틱 휠을 갖는 제2 본체;
    상기 제1 본체 또는 상기 제2 본체와 연결되는 휠 타입 초음파 탐촉자;
    상기 제1 본체와 연결되는 제1 본체 연결부;
    상기 제2 본체와 연결되는 제2 본체 연결부;
    상기 제1 본체 연결부와 상기 제2 본체 연결부의 가운데에서 상기 제1 본체 연결부 및 상기 제2 본체 연결부와 연결되는 중간 연결부;
    를 포함하고,
    상기 마그네틱 휠에 의해 CLP에 부착된 상태로 이동하면서 상기 휠 타입 초음파 탐촉자에 의해 CLP의 두께를 측정할 수 있고,
    상기 제1 본체 연결부와 상기 중간 연결부는 상기 제1 본체가 피치(pitch) 회전 가능하게 연결되고,
    상기 제2 본체 연결부와 상기 중간 연결부는 상기 제2 본체가 피치 회전 가능하게 연결되는 원전 격납건물 라이너 플레이트를 검사하기 위한 원격조종차량.
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WO2022096756A1 (es) * 2020-11-05 2022-05-12 Asociacion Centro Tecnologico Ceit Procedimiento de medición de la corrosión por ultrasonidos de una estructura metálica

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