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제안 방법
- Ingot 내에 첨가된 Tracer의 분포를 확인하기 위해 시료를 판형으로 가공하고 9개의 영역으로 구분하여 각 위치에서 시료를 채취하여 ICP-AES분석을 수행하였다. 판형으로 가공된 Ingot는 Figure 2와 같다.
- Tracer는 금속형태의 Co, Cs, Ce를 첨하하였고, 방사성핵 종으로는 우라늄과 Co-60을 첨 가하여 용융과정에서 분배특성을 확인하였다. Co-60 의 경우 대부분이 Ingot내에 존재하며, 우라늄의 경우 대부분 Slag로 이동함을 알 수 있다.
- 고주파 유도로를 이용하여 철재 (carbon steel) 용융과정에서 다양한 추적자(Tracer)를 첨가하였다. Tracer는 금속형태의 Co, Cs, Ce를 첨하하였고, 방사성핵 종으로는 우라늄과 Co-60을 첨 가하여 용융과정에서 분배특성을 확인하였다.
- 금속 용융과정에서 불순물의 형태로 다양한 원소를 첨가하여 분배특성을 조사하였고, 방사성물질을 첨가하여 핵종이 용융금속내에 균질하게 분포하는지 확인하였고, 핵종이 Ingot, Slag 등으로 이동되는 분배특성을 확인하였다. 이러한 결과는 향후 고주파 유도로를 이용한 금속용융 과정 및 용융 후 재활용을 위한 안정성평가 등에 유용한 자료로 활용할 수 있다.
- 우라늄변환의 경우 180 kg/Batch의 용융 로체를 이용하였다. 분석을 위해 Ingot의 상, 중, 하로 구분하여 3개의 지점에서 시료를 채취하여 분석하였다. 결과는 Table 2 및 Table 3에 제시하였듯이 Ingot내에 다양한 금속 Tracer 및 방사성핵종인 Co-60, Uranium의 분포는 유도로의 특성과 같이 매우 균질하게 나타남을 알 수 있다.
- 연구로 및 우라늄변환시설 해체금속폐기물 처리를 위해 고주파 유도로(Induction Furnace)를이용하여 용융처리를 위한 기초연구를 수행하였다. 금속 용융과정에서 불순물의 형태로 다양한 원소를 첨가하여 분배특성을 조사하였고, 방사성물질을 첨가하여 핵종이 용융금속내에 균질하게 분포하는지 확인하였고, 핵종이 Ingot, Slag 등으로 이동되는 분배특성을 확인하였다.
- 용융장치의 최고가열온도는 약 1700 P 이고, 입/출력 전원 및 출력은 컴퓨터제어방식으로 작동되도록 설계 제작하였다. 용융 후 용융금속을 원격으로 제어하여 도가니로 붓기 위해서 도가니가 로체의 Tilting 각도에 따라 위치가 자동으로 조작이 가능하도록 TUting 장치를 제작하였다. 그 외에 냉각수공급시스템, 배기체처리시스템 등을 구성하여 용융 장치를 설치하였다.
- 용융과정에서 사용된 Tracer 는 금속 형태의 Co, Ni, Mn, Cu, Al을 첨가하였고 Ce와 Cs는 질산염으로 첨가하여 실험을 수행하였다. Ingot 내에 첨가된 Tracer의 분포를 확인하기 위해 시료를 판형으로 가공하고 9개의 영역으로 구분하여 각 위치에서 시료를 채취하여 ICP-AES분석을 수행하였다.
- 용융된 Ingot내 방사성핵종인 Co-60과 우라늄의 분포를 확인하기 위해 연구로 및 우라늄변환시설의 해체폐기물을 이용하여 핵종의 분포를 확인하였다. 우라늄변환의 경우 180 kg/Batch의 용융 로체를 이용하였다.
- 입력전원은 3상의 440V, 60 Hz이며, 출력전원은 200 kW, 출력주파수는 1~5 kHz로 구성하였다. 용융장치의 최고가열온도는 약 1700 P 이고, 입/출력 전원 및 출력은 컴퓨터제어방식으로 작동되도록 설계 제작하였다. 용융 후 용융금속을 원격으로 제어하여 도가니로 붓기 위해서 도가니가 로체의 Tilting 각도에 따라 위치가 자동으로 조작이 가능하도록 TUting 장치를 제작하였다.
대상 데이터
- 금속폐기물의 용융을 위해 사용된 고주파 유도로는 직경이 10cm 높이가 30an 에 용량이 7 kg/batch의 로체를 이용하였다. 입력전원은 3상의 440V, 60 Hz이며, 출력전원은 200 kW, 출력주파수는 1~5 kHz로 구성하였다.
- 로체를 이용하였다. 입력전원은 3상의 440V, 60 Hz이며, 출력전원은 200 kW, 출력주파수는 1~5 kHz로 구성하였다. 용융장치의 최고가열온도는 약 1700 P 이고, 입/출력 전원 및 출력은 컴퓨터제어방식으로 작동되도록 설계 제작하였다.
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