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문제 정의
- 오염된 기기나 장비의 제염은 앞에서 언급한 절단, 소각, 압축 등과 같은 감용 처리와는 다른 방사성폐기물 저감뿐만 아니라 자원의 재이용을 목적으로 함과 동시에 폐기물의 운반이나 보관관 리 등 취급을 용이하게 하는 것을 목적으로 하는 것이다.
제안 방법
- 3.방사성액 체폐기물을 수집하였던 오염된 폴리에틸렌 통 및 플라스틱 통, 오염된 호스 등을 부피감용하기 위하여 절단기를 이용하여 절단 처리 하였으며, 1/5 정도로 감용 처리하였다.
- 조사후시험시설에서 발생되는 고체폐기물은 다양하다. 가연성폐기물(타이 백, 장갑, 덮신, 비닐, 마스크, 작업복, 고무신, 작업화, 가운, 방독마스크, 플라스틱류, 전선, 호스 등)과 비가연성폐기물 (금속류, 폐 필터 등)을 분류하여 200, 드럼통에 비닐봉지에 담아 가득 채운 다음 60톤 압축기를 사용하여 폐기물을 압축하여 감용 처리한다. FIG.
- 저준위 방사성폐기물 압축장치를 나타낸 것이다. 글로브 박스 문을 개방한 다음 압축기 뚜껑을 10톤 에어실린더를 작동하여 위로 올린 상태에서 200/드럼을 삽입하고, 방사성고체폐기물을 가연성, 비가연성으로 분류하여 비닐에 담고 표찰을 붙인다. 그런 다음 오염 확산을 방지하기 위해 환기설비가 작동되는 장치의 내부 및 외부 문인 글로브 박스 문을 닫고 뚜껑을 내린다.
- 금속류 등의 고체 폐기물을 폐기물 통에 수집하기 위하여 후드가 설치된 글로브박스에서 절단하여 수집을 용이하게 하였으며, 드럼통의 개수를 줄였다.
- 방사성 액체폐기물을 수집하였던 오염된 폐기물 통을 부피감용하기 위하여 절단기를 이용하여 절 단처리 하였다. 절단 처리 후 발생된 폐기물 통조각은 200/드럼에 수집하였으며 1드럼에 약 20개에서 25개의 폐기물 통을 파쇄처리하여 수집할 수 있었다.
- 방사성 액체폐기물을 수집하였던 오염된 폴리에틸렌통 및 플라스틱 통, 오염된 호스 등을 부피감용하기 위하여 절단기를 이용하여 절단처리 하였다. 절단 처리 후 발생된 폐기물통 조각은 200/드럼에 수집하였으며 1드럼에 약 20개에서 25개의 폐기물 통을 파쇄처리하여 수집할 수 있었다.
- 인터벤션에 설치된 중. 저 준위 고체폐기물 압축장치는 200/드럼에 가연성 폐기물을 가득 채우고 압축하여 1/8정도로 압축 하였으며, 폐플라스틱 통은 파쇄기를 사용하여 절단처리 함으로서 1/5의 감용 효과를 얻었다. 폐 필터는 압축하여 1/6의 감용 비를 얻었고, 비 가연성물질인 금속류 등은 절단 처리하여 드럼통의 양을 줄일 수 있었다.
- 사용후핵연료를 취급하는 조사후시 험시설은 방사성폐기물의 발생량이 상당히 많으며 핵연료를 절단하고 실험하는 핫셀에서는 고준 위의 고체폐기물이 많이 발생한다. 핫셀에 설치되어 있는 고준위 고체폐기물 압축장치는 핫셀 크기가 협소하기 때문에 제한된 공간 내에서 압축해야하므로 50/원형 폐기물통을 제작하여 특수 제작된 핫셀 고준위폐기물 압축장치로 압축하여 1/12정도로 감용 처리 하였으며, 핫셀 지붕에 설 치된 Solid Wastes Cake 설비를 이용하여 폐기물 저장고로 이송하였다. 인터벤션에 설치된 중.
대상 데이터
- 본파쇄처리를 통해 절단 처리하지 않고 드럼에 저장할 경우 1드럼에 4개의 폐기물 통이 충진되나 압축처리할 경우는 약 7~8개의 폐기물 통이 충진되는 것으로 보아 이와 같이 절단 처리에 의한 감용효과는 뛰어난 것으로 생각된다. 압축대상 폐기물통은 200/드럼 기준으로 2, 786개이었으며 절단 처리 후 발생된 폐기물은 200/드럼 139개에 수집, 포장하여 가연성 폐기물로 저장관리하였다. 따라서 당초 200/드럼통 4개를 포장했을 때와 비교하였을 때의 감용비는 1/5이었다.
- 방사성 액체폐기물을 수집하였던 오염된 폴리에틸렌통 및 플라스틱 통, 오염된 호스 등을 부피감용하기 위하여 절단기를 이용하여 절단처리 하였다. 절단 처리 후 발생된 폐기물통 조각은 200/드럼에 수집하였으며 1드럼에 약 20개에서 25개의 폐기물 통을 파쇄처리하여 수집할 수 있었다. 본파쇄처리를 통해 절단처리 하지 않고 드럼에 저장할 경우 1드럼에 4개의 폐기물 통을 담을 수 있으나, 압축처리 할 경우는 약 7~8개의 폐기물 통이 충진되는 것으로 보아 이와 같이 절단 처리에 의한 감용 효과는 뛰어난 것으로 생각된다.
- 방사성 액체폐기물을 수집하였던 오염된 폴리에틸렌통 및 플라스틱 통, 오염된 호스 등을 부피감용하기 위하여 절단기를 이용하여 절단처리 하였다. 절단 처리 후 발생된 폐기물통 조각은 200/드럼에 수집하였으며 1드럼에 약 20개에서 25개의 폐기물 통을 파쇄처리하여 수집할 수 있었다. 본파쇄처리를 통해 절단처리 하지 않고 드럼에 저장할 경우 1드럼에 4개의 폐기물 통을 담을 수 있으나, 압축처리 할 경우는 약 7~8개의 폐기물 통이 충진되는 것으로 보아 이와 같이 절단 처리에 의한 감용 효과는 뛰어난 것으로 생각된다.
- 한국원자력연구소의 조사후시험시설(PIEF)[1, 2, 3]은 상용 원자로 핵연료에 대한 조사후시험을 목적으로 건설되었으며, 1987년 준공이후 현재까지 약 10여개의 집합체에 대한 조사후시험이 수행된 바 있다. 조사후시험시설은 3개의 풀과 4개의 중 콘크리트 핫셀 및 2개의 납셀을 가지고 있으며, 연계시설로는 방사화학 실험실 및 폐기물처리시설 등이 있다. 사용후핵연료를 취급하는 조사후시 험시설은 방사성폐기물의 발생량이 상당히 많으며 핵연료를 절단하고 실험하는 핫셀에서는 고준 위의 고체폐기물이 많이 발생한다.
성능/효과
- 1.고 준위 방사선고체 폐기물의 감용을 위하여 핫셀에 설치된 100톤 압축기를 사용하여 1/12 정도로 고 준위 폐기물의 양을 줄일 수 있었다.
- 4.드럼 내에 수집된 폐필터는 60톤 압축기로 압축 처리 하여 1/6 정도로 줄였다.
- 5.금속류 등의 고체 폐기물을 폐기물 통에 수집하기 위하여 후드가 설치된 글로브박스에서 절단하여 수집을 용이하게 하였으며, 드럼통의 개수를 줄일 수 있었다.
- 6.오염된 드럼통은 제염해서 재활용하였으며, 고가의 장비는 제염하여 재활용하였다. 활용할 수 없는 방사선 준위가 높은 금속류의 고체 폐기물은 제염하여 저준위고체 폐기물로 처리하였다.
- 고체폐기물 처리설비를 활용하여 처리한 결과는 60톤 압축기 로 200/드럼 가연성 폐기물 730개 분량을 압축하여200/드럼 92개에 포장하였다. 압축결과로부터 최대압축효과를 거두기 위해서는 lOObar의 압축력이 적당하였으며 가연성고체폐기물의 감용 비는 1/8이었다. 금속류 등은 절단하여 드럼통의 양을 현저히 줄였다.
- 5% 이상이 증발되고 나머지 폐기물과 아스팔트가 저장용기에 담겨져서 냉각된다. 최종 생성물의 조성은 아스팔트 60%, 폐기물 40% 정도이다. 최종 고화체의 표면 선량율은 시멘트 고화체 보다 높으나 시멘트 고화체에 비해 강도가 낮으며, 물과 접촉 시 팽윤현상을 나타내는 점이 단점으로 지적되고 있다.
- 저 준위 고체폐기물 압축장치는 200/드럼에 가연성 폐기물을 가득 채우고 압축하여 1/8정도로 압축 하였으며, 폐플라스틱 통은 파쇄기를 사용하여 절단처리 함으로서 1/5의 감용 효과를 얻었다. 폐 필터는 압축하여 1/6의 감용 비를 얻었고, 비 가연성물질인 금속류 등은 절단 처리하여 드럼통의 양을 줄일 수 있었다.
후속연구
- 이것은 슬래그 제염이라고 하는 것으로 폐기물을 적당한 용융온도로 하여, 그 때 융점이 낮은 불순물을 슬래그로서 제거하고 비등점이 낮은 불순물을 기화시켜서 금속 덩어리 밖으로 내보낸다는 것이다. 그 결과 용융 처리된 금속의 방사능 농도를 그만큼 줄일 수 있는 것으로 기대된다. 또한 이상의 장점 이외에 잘 제거되지 않았던 Co-60 등 방사성물질에 대해서는 금 속덩어리 중에서 균일하게 혼합 분포시키면 내부에 분포된 방사성물질로부터의 방사선이 금속자 체의 차폐효과에 의해 표면에 이르기까지 자연히 약화되는 효과(소위 자기차폐 효과)가 기대된다.
- 그 결과 용융 처리된 금속의 방사능 농도를 그만큼 줄일 수 있는 것으로 기대된다. 또한 이상의 장점 이외에 잘 제거되지 않았던 Co-60 등 방사성물질에 대해서는 금 속덩어리 중에서 균일하게 혼합 분포시키면 내부에 분포된 방사성물질로부터의 방사선이 금속자 체의 차폐효과에 의해 표면에 이르기까지 자연히 약화되는 효과(소위 자기차폐 효과)가 기대된다. 이와 같이 용융처리는 감용 효과뿐만 아니라 폐기물의 방사능농도 그리고 표면의 방사선강도를 내리는 효과도 기대할 수 있어 일석이조 이상의 일을 하는 폐기물처리기술로서 유망 시 되고 있다.
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