초록 ▼

1. 연구개발 목표 및 내용
* 최종 목표 : 난분해성 RI 유기폐액 산화분해 기술개발 및 실증규모 공정
장치 개발
가) 난분해성 RI유기폐액 분해를 위한 기술공법 개발
- 난분해성 RI유기폐액 분해를 위한 최적조건 도출
- 미량의 방사성물질을 포함한 난분해성 RI유기폐액 분해율 확보 : 99%
- 본 기술공법에 의한 산화분해조 및 후처리조 처리후 감용효과 실증 ; 5배 이상 감용
나) 난분해성 RI유기폐액 처리장치(실증규모) 개발 및 실용화
- 감용비 1/5 목표달성에 따른 처리비용 절감

1. 연구개발 목표 및 내용
* 최종 목표 : 난분해성 RI 유기폐액 산화분해 기술개발 및 실증규모 공정
장치 개발
가) 난분해성 RI유기폐액 분해를 위한 기술공법 개발
- 난분해성 RI유기폐액 분해를 위한 최적조건 도출
- 미량의 방사성물질을 포함한 난분해성 RI유기폐액 분해율 확보 : 99%
- 본 기술공법에 의한 산화분해조 및 후처리조 처리후 감용효과 실증 ; 5배 이상 감용
나) 난분해성 RI유기폐액 처리장치(실증규모) 개발 및 실용화
- 감용비 1/5 목표달성에 따른 처리비용 절감 ; 현재 처리방식에 비해 5배 감소
- 설치면적 최소화 ; 기존 설비(UV/$O_3$, 펜톤처리설비)등에 비해 1/2 ~ 1/3수준
- 상온, 상압, pH(6~8)에서 운전 실증 ; (예)Wet Oxidation 및 Electrolysis 경우 pH(11)
2. 연구결과
가) 난분해성 RI 유기폐액 분해를 위한 기술공법 개발
- 원자력발전소 및 동위원소 이용 시설 발생 RI 유기 혼합폐액 물리화학적 특성 자료 확보 : 환경관련 규제내역 및 방사능 규제치 등
- RI 혼합 폐액 특성을 고려한 실험실 규모 장치 이용 적정 분해처리 조건 설정 : 분해처리율 99% 이상
- 벤젠/톨루엔을 이용한 분해처리율 99%이상 처리입증
- LSC 칵테일 유기폐액 이용 농도변화에 따른 분해특성 평가 자료 확보 : 적절농도 범위(10~20%)
- 분해 생성물 억제를 위한 첨가제 영향 평가
- 운전변수(촉매 사용량, 오존농도, 반응시간)별 최적 분해조건 설정 : 90%이상
- 기존 공법 대비 OH라디칼 생성량 10배 이상 발생조건 설정
나) 난분해성 RI 유기폐액 처리장치(실증규모) 개발 및 실용화
- 실증규모 장치 설치/시운전을 통한 장치개발
- 톨루엔/LSC혼합용액을 통한 처리분해 성능 평가 : 분해율 99% 이상조건 도출 및 장치 성능입증
- 장치 실용화를 위한 현장 설명 및 추진 : 월성발전소내 저장 RI 폐액 처리공정 실용화에 필요한 공정최적화 및 설계자료 확보
3. 기대효과 및 활용방안
- 본 공법은 기술적인 차별화가 있어 국내외 RI유기폐액 발생기관 및 RI폐액 처리시설에 적용 가능함. 특히 개발할 장치는 기술적으로 탁월한 분해성능 (분해효율, 99%)에 의해 방사성 농축폐기물의 양을 최극소화(높은 감용효과, 5배) 시킬 수 있어 처리/처분/보관에 따르는 비용을 크게 절감시킬 수 있는효과가 있음
- 또한, 국내는 물론, 개발 완료시 기술공법 및 Unit Series의 해외수출(러시아 및 우크라이나 등의 동구권 국가에 적용) 또한 크게 기대됨
- 본 과제에서 개발하고자 하는 처리장치는 방사성폐액 뿐만 아닌 난분해성 유기물질이며 발암유발 유해물질로 잘 알려진 TCE(trichloroethylene), PCE(tetrachloroethylene) 등도 완전분해처리가 용이하여 일반 산업폐수 및 오폐수처리에의 적용도 예상된다. 이에 따라, 폐액의 다양성에 맞는 설비설계 및 적용이 가능하고, 폐액처리능이 기존 AOP 처리공정에 비해 약 70%이상 처리효율이 탁월하므로, 특수폐액을 포함한 생활용수, 공업용수와 음용수기준에 적합한 용수를 생산할 수 있으며, 설치와 운전이 간편하여 정수장의 고도정수처리시설, 간이전용 상수도, 발전용수, 하수종말처리장의 유출수 처리에 의한 중수도 용수생산, 염소계 유기폐수, 염색폐수, 각종 난분해성 유독성폐액등에 적용할 수 있어, 국내뿐만 아니라 전 세계의 특수폐액처리 설비분야에도 적용 가능할 것으로 사료됨

Abstract ▼

(a) Development of process technology for the destruction of non-degradable RI organic waste
- Establishment of optimal process conditions for the destruction ofnon-degradable RI organic waste
- Suggestion of destruction efficiency for the destruction of non-degradable RI organic waste contain

(a) Development of process technology for the destruction of non-degradable RI organic waste
- Establishment of optimal process conditions for the destruction ofnon-degradable RI organic waste
- Suggestion of destruction efficiency for the destruction of non-degradable RI organic waste containing small amount of radioactive material : 99%
- Volume reduction effect by GP&E's process which consists of oxidation destruction process and post-treatment process : 5 times or more
(b) Development of demonstration-scale equipment for the destruction of non-degradable RI organic waste and establishment of practical use
- Effect of cost down by volume reduction with five times or more compared with previous treatment process
- Equipment installation space : reduction to about 1/2~1/3 compared with previous equipment such as UV/$O_3$, Fenton process
- Demonstration scale operation at room temperature and atmosphere

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...20
• 제 1 절 연구개발 목적 ...20
• 제 2 절 연구개발 필요성 ...21
• 1. 연구개발의 경제, 사회, 기술적 중요성 ...22
• 제 3 절 현기술 상태의 취약성 ...26
• 제 4 절 앞으로의 전망 ...27
• 제 2 장 국내.외 기술개발 현황9...28
• 제 1 절 방사성 유기폐액 처리기술 선정사항...29
• 1. 방사성 유기폐액 종류 ...29
• 2. 방사성 유기폐액 처리기술 선정 기준...31
• 제 2 절 방사성 유기폐액 처리기술 후보...32
• 1. 고온 산화분해기술 ...34
• 2. 상온 산화분해기술 ...35
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...38
• 제 1 절 RI 방사성 유기폐액 특성 ...38
• 1. RI 유기폐액 발생 특성 ...38
• 2. RI 유기폐액 저장 및 관리 현황 ...42
• 제 2 절 실험실 규모 장치 및 방법 ...46
• 1. 실험장치 특성 및 방법 ...46
• 제 3 절 실험결과 및 고찰 ...52
• 1. 오존-반도체촉매-전극 복합공정 구성요소별 성능비교 ...52
• 2. 유기폐액 종류별 처리 특성 평가 ...57
• 3. 실증규모 RI 유기폐액 처리장치 설계 및 제작 ...78
• 4. 실증규모 처리장치 운전절차 ...95
• 5. 실증장치 이용 신규 LSC용 유기물/톨루엔 혼합폐액 분해성능실험 ...97
• 6. 공정별 경제성 비교 ...98
• 제 4 절 결 론 ...103
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 관련 분야 기여도...106
• 제 1 절 연구개발 목표 달성도 ...106
• 제 2 절 관련 분야 기여도 ...107
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...110
• 제 1 절 특허 출원 내용 ...110
• 제 2 절 RI 폐기물 저장시설내 유기폐액 처리방안 협의사항...112
• 제 3 절 월성발전소 현장실증 및 활요을 위한 추진체계 구축...117
• 제 6 장 연구개발 과정에서 수집한 해외과학기술 정보...120
• 제 7 장 참고문헌...124