모의 시편을 통한 방사성 금속폐기물의 물리적 제염특성 비교 평가 연구

Abstract

국내 원자력 발전소에서 발생되는 표면 방사성 금속 폐기물을 제염하기 위해서 널리 사용되고 있는 스크러빙 (Scrubbing)제염 방식은 고압 스팀 분사를 이용하여 오염물질을 제거한다. 이러한 습식 제염공정은 다량의 강산 류가 포함된 2차 폐액이 발생되고 그 처리에 어려움이 있다. 이러한 문제를 소실하고 보다 개량되고 효율적인 제염공정 개발을 위해서 건식제염에 관한 연구를 꾸준히 진행해 왔다. 본 실험에서는 그릿 블라스팅 (Blasting), 드라이아이스 (Dry-ice), 액화 이산화탄소 (Liquid CO2) 3 종류의 물리적 건식 제염장치를 통하여 그 제염 효율을 비교하여 금속폐기물에 보다 원활한 제염기술을 제시하고자 한다. 스테인리스스틸, 니켈, 알루미늄, 철 모재의 금속 표면에 원자력시설에서 가장 문제가 되는 부식생성물인 코발트뿐만 아니라 그리스, 페인트 오염물질을 이용하여 제염 효율을 도출하였으며 그릿 블라스팅의 연마재 (Abrasive)인 스틸 그릿 (Steel grit), 실리콘 카바이드 (Silicon carbide), 금강사 (Aluminum oxide) 3 종류를 이용하여 제염 효율을 비교하였다. 이에 사용된 질량 측정방법은 10-5 g 까지 측정이 가능한 미량전자저울 (Micro-balance)을 이용하였으며 금속정립 광학현미경 (Optical microscope)을 통하여 금속 모재 표면의 제염 효과를 면밀하게 확인하였고 XRF (X-ray fluorescence)을 이용하여 표면의 원소 조성을 확인하였다. 본 연구를 통해 제염기술의 장단점을 고찰하였으며 이러한 장단점을 통해 금속폐기물의 제염 공정을 선택 시 금속폐기물의 관리비용 및 처리 비용을 효과적으로 절감시키며 금속폐기물 처리 분야 연구에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.