원전 기체 및 액체 방사성폐기물 중 가장 배출 기여도가 높은 삼중수소를 대상으로 국내 원전 가압경수로 및 가압중수로에 대해서 배출량 비교 분석과 풍향 빈도 분석, 또한 환경매체 중 삼중수소 거동 추이를 비교 분석하였다. 분석결과 먼저 기체 및 액체 삼중수소 배출량은 가압경수로보다 가압중수로에서 기체는 2013년 기준 약 10배 이상, 액체는 2배 내지 3배 정도 더 배출을 하고 있는 것을 알 수 있었다. 배출량 분석시 특이사항은 일부 원전에서 2개 호기가 배출량이 동일하게 분석된 것을 알 수 있었는데 이는 정확한 배출관리 및 분석을 위해서는 호기별 독립적인 배출관리 및 분석이 이루어져야 할 것으로 판단된다. 풍향빈도 분석은 16 방위 기준 평균 범위가 1.7~11.5%의 넓은 범위를 보였으며 풍향에 따라 환경매체 분석용 시료채취 지점을 분석해본 결과 대체적으로 풍향에 따라 잘 선정되어 있으나 일부 지점 검토가 필요한 것을 알 수 있었다. 환경매체 중 삼중수소 농도 추이 분석은 원전으로부터 거리가 가까울수록 삼중수소 농도가 높은 것을 확인할 수 있었고 가압경수로 원전의 경우는 원거리 환경매체는 극히 미미한 수준을 나타낸 반면 가압중수로 원전은 비록 원거리 환경매체라 하더라도 가압경수로 원전의 근거리 농도 수준 이상으로 월등히 많이 검출이 되고 있음을 알 수 있었다. 이렇게 가압중수로 원전에서 삼중수소 배출량이 높고 환경매체 중 삼중수소가 기준치 미만이긴 하나 검출이 되고 있으므로 계통에서의 관리 강화와 환경에서의 모니터링이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다.
원전 기체 및 액체 방사성폐기물 중 가장 배출 기여도가 높은 삼중수소를 대상으로 국내 원전 가압경수로 및 가압중수로에 대해서 배출량 비교 분석과 풍향 빈도 분석, 또한 환경매체 중 삼중수소 거동 추이를 비교 분석하였다. 분석결과 먼저 기체 및 액체 삼중수소 배출량은 가압경수로보다 가압중수로에서 기체는 2013년 기준 약 10배 이상, 액체는 2배 내지 3배 정도 더 배출을 하고 있는 것을 알 수 있었다. 배출량 분석시 특이사항은 일부 원전에서 2개 호기가 배출량이 동일하게 분석된 것을 알 수 있었는데 이는 정확한 배출관리 및 분석을 위해서는 호기별 독립적인 배출관리 및 분석이 이루어져야 할 것으로 판단된다. 풍향빈도 분석은 16 방위 기준 평균 범위가 1.7~11.5%의 넓은 범위를 보였으며 풍향에 따라 환경매체 분석용 시료채취 지점을 분석해본 결과 대체적으로 풍향에 따라 잘 선정되어 있으나 일부 지점 검토가 필요한 것을 알 수 있었다. 환경매체 중 삼중수소 농도 추이 분석은 원전으로부터 거리가 가까울수록 삼중수소 농도가 높은 것을 확인할 수 있었고 가압경수로 원전의 경우는 원거리 환경매체는 극히 미미한 수준을 나타낸 반면 가압중수로 원전은 비록 원거리 환경매체라 하더라도 가압경수로 원전의 근거리 농도 수준 이상으로 월등히 많이 검출이 되고 있음을 알 수 있었다. 이렇게 가압중수로 원전에서 삼중수소 배출량이 높고 환경매체 중 삼중수소가 기준치 미만이긴 하나 검출이 되고 있으므로 계통에서의 관리 강화와 환경에서의 모니터링이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다.
Several analyses on tritium that is the largest release of gas or liquid radioactive waste from domestic PWR and PHWR NPPs were carried out, such as release comparison, directional frequency of wind and tritium behavior changes in environmental samples. First of all, analysis result showed that trit...
Several analyses on tritium that is the largest release of gas or liquid radioactive waste from domestic PWR and PHWR NPPs were carried out, such as release comparison, directional frequency of wind and tritium behavior changes in environmental samples. First of all, analysis result showed that tritium released from PHWR was more than ten times as gas and double to three times as liquid in comparison to PWR in 2013. Independent release management in NPP units is needed to precisely control and analyze tritium, since there were 2 units of some NPPs having the same amount of release during analysis. In analysis on frequency of wind direction, average range showed 1.7 to 11.5% by 16-point compass. In case of analysis on sampling points by wind direction, Result showed most of the sampling points are right in places. However, There are some areas needed to examine. In analysis on tritium concentration changes in environmental samples, tritium concentration near NPPs was higher than one far away from NPPs. In case of environmental samples far from PWR, a trace of tritium occur. While, tritium concentration near NPPs was more than or equal to one further from PHWR. In conclusion, tritium occurs considerably in PHWR and is lower than standard in samples. but, it is still detected. Therefore, it is needed to strengthen control in system in NPPs and to consistently monitor tritium in environment.
Several analyses on tritium that is the largest release of gas or liquid radioactive waste from domestic PWR and PHWR NPPs were carried out, such as release comparison, directional frequency of wind and tritium behavior changes in environmental samples. First of all, analysis result showed that tritium released from PHWR was more than ten times as gas and double to three times as liquid in comparison to PWR in 2013. Independent release management in NPP units is needed to precisely control and analyze tritium, since there were 2 units of some NPPs having the same amount of release during analysis. In analysis on frequency of wind direction, average range showed 1.7 to 11.5% by 16-point compass. In case of analysis on sampling points by wind direction, Result showed most of the sampling points are right in places. However, There are some areas needed to examine. In analysis on tritium concentration changes in environmental samples, tritium concentration near NPPs was higher than one far away from NPPs. In case of environmental samples far from PWR, a trace of tritium occur. While, tritium concentration near NPPs was more than or equal to one further from PHWR. In conclusion, tritium occurs considerably in PHWR and is lower than standard in samples. but, it is still detected. Therefore, it is needed to strengthen control in system in NPPs and to consistently monitor tritium in environment.
본 연구에서는 원전 기체 및 액체 방사성폐기물 중 배출 기여도가 높은 삼중수소를 대상으로 가압경수로 및 가압중수로에서의 배출량 비교 분석과 환경에서의 거동 추이를 비교 분석하여 향후 삼중수소 관리에 대한 대안을 제시해 보고자 한다.
제안 방법
국내 고리, 한빛, 한울, 월성원전의 각 호기별 삼중수소 기체 및 액체방사성폐기물 배출량과 시간에 따른 배출 추이를 분석하였다. 그리고 원전에서의 풍향 빈도 분석을 통해 각 원전별 바람의 방향과 바람의 방향에 따른 원전 소내 환경시료 채취 지점에 대한 검토를 수행하였다.
그리고 원전에서의 풍향 빈도 분석을 통해 각 원전별 바람의 방향과 바람의 방향에 따른 원전 소내 환경시료 채취 지점에 대한 검토를 수행하였다. 그리고 각 원전의 삼중수소 분석용 환경매체에서의 방사능 농도를 비교 분석하여 가압경수로와 가압중수로에서의 거동 특성을 분석하였다.
원전 운영사인 한국수력원자력(주)는 원전 운영 초기부터 기체 및 액체 방사성폐기물 배출관리와 환경에서의 거동 추이를 보고자 매년 분석을 수행하고 있다. 본 연구에서는 사업자가 수행한 원전주변 환경방사능 조사 및 평가보고서와 방사선관리 연간보고서에 수록된 결과를 바탕으로 비교 분석을 수행하였다.
데이터처리
사업자의 자료를 원전 운영 초기부터 취합하는데 한계가 있어 배출량 및 환경매체 방사능분석 자료는 2003년부터 2013년까지, 풍향 빈도는 1998년부터 2013년까지 정리 비교 평가하였다.
성능/효과
□ 가압경수로의 경우 선행호기의 원전의 기체 배출량이 다소 높은 경향을 나타내고 있는 것을 확인함. 액체의 경우 고리 3호기 및 4호기, 한빛과 한울은 1호기 및 2호기, 3호기 및 4호기, 5호기 및 6호기가 각 2개 호기씩 배출량이 동일한 것을 확인할 수 있었으며, 정확한 배출 평가를 위해서는 각 호기별 독립적인 배출 관리 기술 개발 및 적용이 필요할 것으로 판단됨.
□ 국내 원전의 삼중수소 배출량은 가압경수로보다 가압중수로에서 기체는 약 10 배 정도, 액체는 2 배 내지 3 배 정도 높은 배출량을 나타냄.
□ 환경매체 중 삼중수소 농도는 거리에 따른 상관관계를 나타내고 있음을 확인함. 특히 월성원전의 경우 뚜렷한 경향을 나타냄.
후속연구
□ 가압중수로와 마찬가지로 가압경수로에서도 물 시료를 포함한 곡류, 과일류, 농산물 등의 환경매체를 대상으로 삼중수소의 환경거동을 확인하여 가압중수로와 비교해볼 필요가 있을 것으로 판단됨.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
삼중수소의 반감기는 무엇인가?
삼중수소는 12.3 년의 반감기를 가진 순수베타 방출핵종으로 자연 붕괴하여 최대에너지 18.6 keV의 베타선을 방출하면서 안정동위원소인 헬륨(3He)으로 변환된다.
삼중수소 내부 피폭 시 어떤 피해를 입을 수 있는가?
6 keV의 베타선을 방출하면서 안정동위원소인 헬륨(3He)으로 변환된다. 삼중수소는 인체조직에서 투과할 수 있는 거리는 8 ㎛로 매우 작기 때문에 종이 두께 정도의 차폐물질을 통과하지 못해 외부피폭의 우려는 거의 없지만, 내부피폭으로 호흡, 섭취 및 피부흡수를 통해 물이나 수증기 상태로 인체 내에 유입되면 전체 방사선 에너지가 체내에 흡수되어 방사선 장해를 가져올 수도 있다. 그리고 기체 형태로 체내에 유입된 삼중수소는 인체 내에서 거의 융해되지 않고 배출이 되고, 호흡을 통해 한번 흡입된 기체 형태의 삼중수소 중 약 0.
삼중수소 관리에 있어 특히 월성원전을 주목해야하는 이유는 무엇인가?
이러한 삼중수소가 원전으로부터 다량으로 배출되고 있고 이 배출된 삼중수소는 환경 및 인체에 영향을 미칠 수 있기 때문에 항상 중요한 모니터링을 해야 하는 중요한 방사성핵종이다. 특히 가압중수로가 운영 중인 월성원전은 배출량도 많을 뿐만 아니라 일반 환경매체에서도 눈에 뛰게 검출이 되고 있기 때문에 월성원전 주변지역은 항상 삼중수소에 대한 관심의 대상이 되고 있다. 본 연구에서는 원전 기체 및 액체 방사성폐기물 중 배출 기여도가 높은 삼중수소를 대상으로 가압경수로 및 가압중수로에서의 배출량 비교 분석과 환경에서의 거동 추이를 비교 분석하여 향후 삼중수소 관리에 대한 대안을 제시해 보고자 한다.
참고문헌 (2)
Cho YW. A Study on the Tritium Distribution in Some Environmental Samples-Rice, Chinese cabbage, Pine needles. Master's Thesis, Graduate School, Chungbuk National University. 1992.
Kim HG, Gong TY, Jeong WT. Trends and Issues in Metabolism and Dosimetry for Tritium Intake. J Radiat Prot Res. 2011;36(2):99-106.
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