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- 저자 : 민병연 ( Byeong-yeon Min ) (검색결과 3 건)
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원자력시설 해체 시 발생되는 방사성 석면폐기물 처리 기술
민병연 ( Byeong-yeon Min ),이근영 ( Keun-young Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2019 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2019 No.-
원자력시설 해체시 특수폐기물로 단열재로 사용된 방사성 석면폐기물이 발생하게 된다. 석면폐기물은 환경적 측면을 고려해서 안전하게 처리 및 처분하는 가장 적합한 방법을 선정해야 한다. 석면폐기물은 유해성이 심각함에 따라 석면을 무해화 또는 안정화하여 처리해야 한다는 당위성에 국내는 물론이고 범세계적으로 공감대가 형성되어 있다. 석면은 대부분 매립처리 하고 있으나, 전처리 없이 매립하는 것을 금지하고 있으며, 전처리시 분리성, 고비용, 매립후의 환경오염물질 노출 등의 문제가 있다. 현행 규정상 폐 석면과 같은 지정폐기물은 유해성이 있어서 중간처리 과정에서 고형화를 통해 유해성을 제거 한 후에 관리형 매립을 통해 최종 처분하도록 되어 있지만, 제대로 관리가 이루어지지 않고 있는 실정이며 폐기물 관리법 시행규칙에 의하면 석면폐기물의 경우 고온 용융하여 처분하거나 고형화하여야 한다. 원자력시설에서 사용된 석면폐기물의 사용처로는 건물 내장물의 구조재와 주요설비인 저장탱크, 용기(Vessel), 배관, 덕트, 건물 및 장비의 단열재로 방사선학적 구역 및 비방사선학적 구역 모두에서 사용되었다. 1970년대에 건설된 원자력 발전소의 주요 일차계통에 보온재로 석면이 사용되었으나 시설 및 설비 유지보수를 수행한 경우 대부분 석면은 교체되었으며, 해체를 위해 가동 중지된 고리 원전의 경우 주요 일차계통인 증기발생기, RCS 배관, 가압기, 원자로 상부헤드, 원자로, 가압기 등의 보온재는 세라크울(Cerakwool)로 전면 교체되었으며 교체된 석면폐기물은 폐기물로 발생되어 보관 중에 있다. 통상적으로 석면폐기물을 처리하는 기술로는 물리적 처리방법, 화학적 처리방법 및 열적처리방법이 있다. 물리적 처리방법으로는 표면처리, 봉입, 고형화 및 미세분쇄방법이 화학적 처리방법으로는 산처리, 알카리 처리, 폴리인산나트륨 처리 및 산성가스에 의한 처리방법이 열적 처리방법으로는 저온용융법, 고온용융법, 마이크로파 처리방법, 스팀 열처리, 유리화, 고로, 주울열, 브라운가스에 의한 용융방법 및 플라즈마 건에 의한 용융방법 등이 있다. 본 논문에서는 석면폐기물을 처리하는 다양한 처리 기술현황 및 원자력시설 해체 시 발생되는 석면 폐기물 처리사례를 통해 원전에서 발생되는 석면폐기물을 안정적으로 최종처분에 적합한 처리 및 처분 기술 동향에 대해 살펴보고자 한다.
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3D 시뮬레이션 기반 고리 1호기 원자력발전소 해체 공정
민병연 ( Byeong-yeon Min ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
세계적으로 원자력발전소(이하 ‘원전’)는 442 기가 운전 중, 54 기가 건설 중, 189 기는 운전정지 또는 해체 중에 있으며 원전 가동 년수 증대에 따라 원전 해체 대상 시설이 증가될 것이며, IAEA에서는 2020년대를 전후로 운전 정지될 원전 수가 가장 클 것으로 예상하고 있다. 원자력발전소에서의 해체(Decommissioning)란 수명을 다하였거나 효용가치가 상실된 원자력발전소 시설의 운영을 영구적으로 정지한 후 작업자의 안전과 주변 주민의 안전성 확보를 전제로 방사성 오염 물질을 제거하고 시설을 철거하여 원전 부지를 복원하는 모든 기술적, 관리적인 행의 활동으로 원자력발전소를 건설 하기 전 상태로 되돌리는 작으로 영구정지 결정에 따른 해체 준비부터 마지막 환경 복원까지 통상 20년 이상이 걸리는 장기 프로젝트입니다. 해체는 '가동 중지 - 해체 준비 - 제염 - 해체 - 폐기물 처리 - 부지 복원'의 6단계로 구성됩니다. 국내적으로는 2017년 6월 18일을 마지막으로 40년 간의 운전을 마치고 원전 산업의 중ㆍ장기적 발전을 위해 영구정지되어 발전용 원자로 해체 절차가 진행 중이며 현재까지 예비해체계획서 작성이 완료된 상태이다. 원자력 발전소의 가동이 중지되면 1단계로 해체계획서 마련 및 승인, 2단계로 사용후 핵연료 냉각 및 반출, 3단계로 본격적으로 시설을 해체하며 마지막으로 부지복원을 수행한다. 고리 1호기는 즉시해체로 즉시해체는 원자력이 용시설이 조속히 철거되어 부지의 재이용 등 활용성 및 경제성을 확보할 수 있고 방사성오염을 제거함으로써 사회적 수용성이 높아지는 이점이 있다. 원전해체의 주요 목적은 해체된 시설이 작업자, 대중 및 환경에 안전한 조건으로 만드는 것입니다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 고리 1호기 해제 전략은 보건, 안전 및 환경보호에 대한 규제기준을 준수하고 이를 비용 효과적으로 유지할 수 있는 해체 프로그램을 포함하고 있다. 고리 1호기 해체 범위는 고리2호기 시설 및 외부 탱크를 제외한 약 50,000m2의 구역으로, 해체 대상 건물은 격납건물, 원자로건물, 터빈건물, 보조건물 등이 있다.
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원자력시설 해체 시 발생되는 방사성 콘크리트 폐기물 표면제염
민병연 ( Byeong-yeon Min ),양다솜 ( Da-som Yang ),황두성 ( Doo-seong Hwang ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2017 No.-
원자력발전소가 폐로 단계에 도달하게 될 경우, 다량의 방사성물질 및 폐기물이 발생한다. 특히, 해체 시 발생되는 콘크리트 폐기물은 경제적, 환경적 측면을 고려해서 재사용, 재활용, 처분 등이 관리방법 중 가장 적합한 방법을 선정해야 한다. 원자력시설의 해체 시 발생하게 되는 콘크리트 폐기물은 80%이상을 차지하고 있으며, EC(European Commission)의 보고서에 의하면 2060년까지 원자력 시설의 해체에 따라 유럽에서만 약 500만 톤의 콘크리트 폐기물이 발생할 것으로 예상하고 있다. 이러한 막대한 양의 콘크리트 폐기물에 대해 프랑스, 일본, 벨기에 등에서는 이미 콘크리트 폐기물의 제염 및 저감에 대한 연구가 심도 있게 진행 중에 있으며 프랑스의 경우에는 실험적인 연구를 거쳐서 상용화 수준에 다다른 실정이다. 콘크리트 폐기물은 원자력시설에 제한적으로 재활용이 가능하며, 방사성 폐기물의 저장 및 기반시설의 건설, 방사성 폐기물 처리에 사용되는 콘크리트 고화체, shielding block, backfiller 등으로 사용되고 있다. 해체 콘크리트 폐기물은 용적오염과 표면 오염으로 이루어져 있으며 대부분 표면으로부터 약 1∼10mm 두께로 오염되어 있어 기계적 처리 방법을 통해 방사성 폐기물로서 처리되어야 한다. 방대한 양으로 발생되는 콘크리트 해체폐기물을 자체처분 하거나 재활용한다면 처분 대상 폐기물량의 감소로 인한 처분 비용의 절감 및 처분 안전성의 증대뿐만 아니라 자원의 재활용성을 증대시킨다는 점에서 매우 긍정적인 측면을 나타낸다. 원자력시설의 콘크리트 제염기술로는 물리적 방법을 사용한 제염기술이 주로 사용되며 이를 다시 세분화 하면 표면제염기술과 표면파쇄제염으로 구분된다. 방사성 콘크리트의 물리적 표면제염 공정 및 장치 선정시에는 오염확산 및 작업자의 방사능 피폭 최소화, 제염 폐기물의 최종 처리방법, 제염 작업 최적화를 위한 최단, 최소 작업과 장소, 대상, 목적 등을 고려하여 제염기술이 선정되어야 한다. 이는 곧바로 방사능 구역에서의 작업자의 안전성 향상 및 해체비용 절감과 직결되기 때문이다. 그러나 원자력이라는 특수한 상황에서는 최적의 기술 선정시 경제적인 측면 보다는 안전성에 바탕을 두고, 주위 환경이 오염을 최대한 억제하는 방법에 초점을 맞추어야 할 것이다.
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