원자력 시설 스테인리스 및 구조용 강재 사이즈 가공에 적용되는 기계식 다이아몬드 와이어쏘 절단 — 열 영향 없음, 오염 표면에서 기화‧연무 발생 없음, 분진 제어 가능.

원자력 해체에서 스틸 절단의 과제

스테인리스강은 원자력 시설 전 구역에 사용됨 — 1차 계통 배관, 압력 경계 부품, 내부 라이너, 구조재, 오염 부속 설비 등. 해체 시작 시, 해당 부품의 사이즈 가공은 필수적임. 실제 과제는 절단 자체가 아닌, 오염된 재질과 제한된 작업 환경에서 어떤 방식으로 가공하느냐임.
열 가공 방식 — 플라스마 아크, 산소-연료 등 — 은 일반 산업 현장에선 표준적이며, 빠르고 비용 효율적임. 그러나 원자력 시설에서는 문제가 발생함: 절단면 가열로 오염물질이 기화되고, 연기·분진 형태로 작업 환경 대기 중에 확산됨. 이로 인한 공중 오염 관리에는 고도의 기술적/운영적 비용이 소요됨. 대안은 기계식 절단으로, 접촉 가공만 통해 열 영향 없이 오염 재유동 문제를 원천적으로 회피함.
본 프로젝트는 원자력 시설의 오스테나이트계 스테인리스강 및 구조용 강재 부품의 사이즈 가공에 해당함. 오염 관리 방침상 열 가공은 배제되었음.

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산업용 철강 절단과 달리 본 프로젝트의 애로사항

주요 요건은 절단 난이도보다는 절단 방식의 제한에 있었음.

오염 강재 표면 연무 발생 전면 차단

열 가공의 배제는 선택 아니라 현장 필수조건임. 오염 절단면에서 발생하는 열은 국한되지 않고, 휘발성 및 미세입자를 현장 대기로 확산시켜 실내 오염원을 관리하기 어렵고, 제거 비용이 매우 큼. 기계식 절단은 오염원을 절단 시작 위치(고체 상태)에만 유지, 집진 시스템만으로 포집 가능함.

폐기물 등급 유지와 오염 경계 보존

가공 대상 부품은 특정 오염 상태로 관리됨. 절단 과정에서 발생한 연기, 칩, 연무로 오염이 작업 구역 밖으로 재분산되어선 안 됨. 이를 위해 절단면은 깨끗해야 하며, 칩은 제어·포집되고, 2차 확산도 없어야 함. 이를 충족하지 못하는 모든 방식은 속도와 무관하게 배제됨.

다양한 단면: 튜브, 플랫, 복합 구조

부품의 단면 형태는 균일하지 않음. 원형 튜브, 평면 구조, 비정형 조립체 등 모두 포함됨. 단일 형상에서만 효율적이고, 다른 형태는 추가 작업이 필요한 방식은 전체 작업 시간과 피폭량을 증대시킴. 전체 형상을 일괄 가공 가능한 방식이 필수적임.

치수 정확성: 첫 절단에서 폐기물 패키징 기준 충족

폐기물 패키징용 사이즈 가공은 거친 작업이 아님. 절단 치수가 해당 등급의 규격 내 포장 적합 여부를 결정함. 과잉 길이 부품은 추가 절단이 필요하고, 이는 또 다시 관리구역 내 재작업·피폭을 야기함. 첫 절단에서 기준을 충족해야 함.

다이아몬드 와이어쏘 절단이 최적이었던 이유

스테인리스강에 적용 가능한 기계식 절단 방식은 여러 가지임. 본 건에서 다이아몬드 와이어쏘가 선정된 주요 이유는 세 가지임.
첫째, 절단면에서 열 영향이 없음. 와이어는 연마 방식으로, 접촉에 의해 재질을 제거. 융해가 아닌 순수 가공임. 열 영향부, 연무, 절단면에서의 에어로졸도 없음. 오염물의 연무 유출이 가장 중요한 배제 기준이던 본 과제에서 차별화 요소임.
둘째, 형상 대응성. 와이어를 복잡한 단면에도 유연하게 배치 가능. 튜브는 단회 가공, 평면은 CNC를 통한 절단 궤적으로 가공. 동일 장비에서 배선만 달리 적용해 다양한 구조, 단면을 모두 일괄 수행 가능. 추가 설치와 관리 구역 체류 시간을 최소화.
셋째, 절단면 품질. 다이아몬드 와이어는 깨끗하고, 버(burr) 최소화된 절단면을 고정밀로 구현. 치수 기준에 맞게 절단된 부품은 별도 추가 작업 없이 곧바로 폐기물 포장공정에 투입 가능. 모든 작업 단계마다 피폭 비용이 절대적일 때 이것이 중요함.

실제 절단 공정과 결과

튜브, 평판, 비정형 조립체 전 부품을 다이아몬드 와이어쏘로 일괄 가공함. 부품별 형상에 따라 와이어 경로만 조정하였으며, 나머지 조건은 동일함.
전 과정에 열 가공 방식 도입 없음. 가공 중 대기 오염 감시 결과, 절단 작업으로 인한 이상 징후도 기록되지 않음. 오염물의 구역 내 제한 원칙을 완벽 이행함.
절단 발생 분진은 일체형 집진 시스템으로 포집, 밀폐 용기에 수거함. 이후 폐기 등급 분류 및 이송이 집진 유닛에서 직접 진행됨.
실질적 현장 이점: 모든 작업에서 ‘핫 워크’ 허가 불필요. 원자력 시설 내 호트 워크 관련 인허가는 일정상 큰 제약이 되며, 기계식 가공은 이 문제를 완전히 해소함.
전 부품이 폐기물 규격에 맞게 1차 절단으로 완료. 추가 절단 불필요.

기밀성과 후속 절차

당사가 진행하는 모든 원자력 해체 작업과 동일하게, 본 프로젝트의 구체 정보 — 발주처, 현장, 사업 파라미터 등 — 는 비공개로 엄격히 관리함. 공개 가능한 것은 기술 범위와 절단 솔루션 적용 방식임.
귀사에서 원자력 해체 또는 시설 개조 시점 및 현장 내 열 가공이 제한되거나 문제되는 스틸 부품이 있다면, 본 절단 방식이 적용 가능함. Dinosaw Machine은 방사선 관리구역 내 스틸 컴포넌트 사이즈 가공을 위한 기계식 다이아몬드 와이어쏘 솔루션을 부품 형상 및 폐기 요건에 맞춰 제공함.
가공 범위 상담이 필요하시면 연락 주시기 바람.