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      • KCI등재

        고리1호기 해체시 발생할 방사성금속폐기물 관리 옵션 연구

        David S. Kessel,Chang-Lak Kim 한국방사성폐기물학회 2017 방사성폐기물학회지 Vol.15 No.2

        방사성금속폐기물의 관리 옵션들을 안전성, 경제성, 작업자 피폭, 부피 감용 등의 선별 기준을 적용하여 비교 평가하였다. 원전 해체로부터 발생하는 금속폐기물의 관리 옵션에는 무구속 방출, 제한적 재사용, 그리고 직접 처분이 있다. 고려된 각 각의 옵션들은 금속폐기물의 절단과 용융에 의한 부피감용을 수반한다. AHP기법을 적용하여 각 옵션들의 순위를 부여하였 다. 방사성금속폐기물을 용융하여 금속 잉곳을 제조한 후 제한적 재이용 또는 무구속 방출하는 방안이 가장 효율적인 옵션 으로 도출되었다. The purpose of this paper is to evaluate several leading options for the management of radioactive metallic waste against a set of general criteria including safety, cost effectiveness, radiological dose to workers and volume reduction. Several options for managing metallic waste generated from decommissioning are evaluated in this paper. These options include free release, controlled reuse, and direct disposal of radioactive metallic waste. Each of these options may involve treatment of the metal waste for volume reduction by physical cutting or melting. A multi-criteria decision analysis was performed using the Analytic Hierarchy Process (AHP) to rank the options. Melting radioactive metallic waste to produce metal ingots with controlled reuse or free release is found to be the most effective option.

      • 원자력시설 해체 금속폐기물 용융 및 재활용 기술현황

        이혜현 ( Hye Hyun Lee ),박규원 ( Kyu Won Park ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2017 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2017 No.-

        원자력시설의 해체 시 발생되는 금속폐기물의 양은 전 세계적으로 향후 50년 동안 스테인레스강 약 95 만 톤, 탄소강 870 만 톤, 구리 220 만 톤으로 총 1,200 만 톤 정도 발생할 것으로 예측되고 있다. 해체 시 발생하는 금속 조각은 대부분 방사능에 아주 미미하게 오염되어 있기 때문에 이중에서 대부분은 무구속 방출이나 약간의 제염 처리 후 일정한 공정을 거쳐 핵 시설내의 폐기물 저장 용기나 처분 상자, 폐기물 드럼, ISO 컨테이너 등으로 재활용되고 있거나, 앞으로 재활용할 수 있다고 보고되고 있다. 국내 원자력시설 해체 시 다량으로 발생될 것으로 예상되는 금속 조각을 수용하기에는 폐기물 처리장이 매우 부족할 뿐만 아니라, 지속적으로 처분 단가의 증가가 예상되므로 이러한 문제를 해결하기 위해서 방사성 금속폐기물의 효과적인 감용 및 재활용 기술이 요구되고 있다. 금속 폐기물의 감용 및 재활용 기술 중 현재까지 가장 적절한 기술로서 용융 기술이 있다. 유럽을 주축으로 미국과 일본에서 활발히 연구되어져 온 용융 기술은 다른 처분 방법에 비해 부피 감용비가 가장 높아 최종처분시설 공간을 절약할 수 있으며 탄소강, 스테인레스강 및 인코넬 등 많은 양의 금속을 회수하는 것이 가능하다. 또한, 이 기술은 휘발성 핵종(Cs 등)이나 금속과 반응성이 적은 핵종(U, Pu 등)을 슬래그 속에 포집하여 제염하거나, 방사성 핵종들이 주괴에 균일하게 분포하고 금속의 결정 격자속에 고정화시킬 수 있기 때문에 보다 안정화시킬 수 있다는 장점들을 가지고 있다.

      • 원자력시설 해체 금속폐기물 용융 및 재활용 기술현황

        이혜현,박규원 한국폐기물자원순환학회 2017 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2017 No.11

        원자력시설의 해체 시 발생되는 금속폐기물의 양은 전 세계적으로 향후 50년 동안 스테인레스강 약 95 만톤, 탄소강 870 만 톤, 구리 220 만 톤으로 총 1,200 만 톤 정도 발생할 것으로 예측되고 있다. 해체 시 발생하는 금속 조각은 대부분 방사능에 아주 미미하게 오염되어 있기 때문에 이중에서 대부분은 무구속 방출이나 약간의 제염 처리 후 일정한 공정을 거쳐 핵 시설내의 폐기물 저장 용기나 처분 상자, 폐기물 드럼, ISO 컨테이너 등으로 재활용되고 있거나, 앞으로 재활용할 수 있다고 보고되고 있다. 국내 원자력시설 해체 시 다량으로 발생될 것으로 예상되는 금속 조각을 수용하기에는 폐기물 처리장이 매우 부족할 뿐만 아니라, 지속적으로 처분 단가의 증가가 예상되므로 이러한 문제를 해결하기 위해서 방사성 금속폐기물의 효과적인 감용 및 재활용 기술이 요구되고 있다. 금속 폐기물의 감용 및 재활용 기술 중 현재까지 가장 적절한 기술로서 용융 기술이 있다. 유럽을 주축으로 미국과 일본에서 활발히 연구되어져 온 용융 기술은 다른 처분 방법에 비해 부피 감용비가 가장 높아 최종처분시설 공간을 절약할 수 있으며 탄소강, 스테인레스강 및 인코넬 등 많은 양의 금속을 회수하는 것이 가능하다. 또한, 이 기술은 휘발성 핵종(Cs 등)이나 금속과 반응성이 적은 핵종(U, Pu 등)을 슬래그 속에 포집하여 제염하거나, 방사성 핵종들이 주괴에 균일하게 분포하고 금속의 결정 격자속에 고정화시킬 수 있기 때문에 보다 안정화시킬 수 있다는 장점들을 가지고 있다.

      • KCI등재

        개선된 중성염 전해공정을 이용한 모의 방사성금속폐기물의 제염

        이지훈,육완이,양호연,하종현 대한방사선 방어학회 2002 방사선방어학회지 Vol.27 No.2

        원자력발전소에서 주로 발생되는 금속폐기물인 탄소강을 중성염전해질인 1.7M의 황산나트륨(Na₂SO₄)과 질산나트륨(NaNO₃)을 이용하여 기존전해제염과 개선된 전해제염공정의 비교실험을 수행하였다. 양극은 인코넬, 음극은 티타늄으로 하여 상온에서 1시간동안 반응시켜 금속폐기물 모재의 weight loss, 두께변화, 전해질 내 침전물농도, SEM을 이용하여 제염전후의 금속폐기물 표면의 형상을 분석하였다. 실험결과 개선된 전해제염 적용시 전해질 종류별 전류밀도 변화에 따른 실험에서는 전류밀도가 0.1∼0.6A/cm²으로 증가함에 따라 1.7M의 황산나트륨 적용시 금속폐기물 모재의 두께변화는 0.48±0.005∼67.7±0.02um, 1.7M의 질산나트륨 적용시에는 0.06±0.005∼17.7±0.05로 나타나 같은 전류밀도에서 황산나트륨 적용시 금속폐기물 모재의 표면 제염효율이 더욱 높은 양상을 보였다. 또한 전류밀도 0.3 A/cm² 및 1.7M의 황산나트륨의 조건에서 개선된 전해제염 적용 시 9.8±0.01um의 금속폐기물 두께변화를 보여 기존전해제염 적용시인 3.7±0.03um의 금속폐기물 두께변화보다 2배 이상의 표면 제염효과를 보였다. Conventional and modified electrolytic decontamination experiment were performed in the 1.7 M solution of sodium sulfate and sodium nitrate for decontamination of carbon steel as the simulated metal wastes which have been produced in large amounts from nuclear power plants. Anode and cathode were used as inconel and titanium respectively. The reaction time and temperature were 1 hr and 25℃. The analyses were performed of the characteristics such as weight loss and thickness change of metal waste, suspended solid in electrolyte and SEM observation. In modified electrolyte decontamination system with increased current density ranged from 0.1 to 0.6 A/cm², the metal waste showed thickness changes of 0.48±0.005 to 67.7±0.02um in 1.7 M sodium sulfate and those of 0.06±0.005 to 17.7±0.05um in sodium nitrate. Metal waste in modified electrolyte decontamination system showed the thickness change of 9.8±0.01um while it reacted up to 3.7±0.03um in conventional system with 0.3 A/cm² of current density and 1.7 M sodium sulfate. Decontamination efficiencies of modified electrolytic process are much higher than that of conventional electrolytic process when both are applied to metal waste.

      • KCI등재

        소형 금속방사성폐기물 제염장치 개발 : 자기장 연삭핀과 초음파 세정기의 응용

        홍용호,박수리,한상욱,김병직,Hong, Yong-Ho,Park, Su-Ri,Han, Sang-Wook,Kim, Byung-Jick 한국방사성폐기물학회 2014 방사성폐기물학회지 Vol.12 No.1

        원자력이용시설에서 발생한 작은 크기의 금속 조각들을 효과적으로 제염하는 스마트 장치를 개발하였다. 이 장치는 자성연마재를 포함한 영역의 자속밀도를 연속적으로 변화시키는 방법과 초음파를 이용하는 다중 제염장치이다. 한편, 제염 효율을 높이기 위해 제염 장치가 제염 대상 전체에 작용하도록 장치들의 구성을 수정하였다. 개발된 장치들의 최적 작동조건을 도출하여 샘플로 선정한 소형의 금속방사성페기물에 대하여 자기장과 초음파제염을 각각 15분간 실시하였다. 그 결과 제염계수의 범위는18~56으로 크게 향상되었으며 제염 후 모든 샘플은 백그라운드(BKG)값 이하로 확인되었다. We have developed a smart decontamination device for small-size radioactive scrap metal (SSRSM) necessarily generated from nuclear facilities. This is a multi-modal device such as rotation of magnetic field focusing on the region containing the abrasion pins placed around target and ultrasonic cleaner. Additionally, in order to increase the decontamination efficiency we have modified some configuration of the device so that it could work on them evenly and totally. With the Optimal operating for operation of the new device, we tried to decontaminate some various metal selected as a sample during 15 minutes sequentially using each method, magnetic and ultrasonic device. As a result, the range of decontamination factor has been highly increased to 18~56. After decontamination, all samples were found its activity less than background level.

      • KCI등재

        Smart Decontamination Device for Small-size Radioactive Scrap Metal Waste : Using Abrasion pin in Rotating Magnetic Field and Ultrasonic Wave Cleaner

        Yong-Ho Hong,Su-Ri Park,Sang-Wook Han,Byung-Jick Kim 한국방사성폐기물학회 2014 방사성폐기물학회지 Vol.12 No.1

        원자력이용시설에서 발생한 작은 크기의 금속 조각들을 효과적으로 제염하는 스마트 장치를 개발하였다. 이 장치는 자성연마재를 포함한 영역의 자속밀도를 연속적으로 변화시키는 방법과 초음파를 이용하는 다중 제염 장치이다. 한편, 제염 효율을 높이기 위해 제염 장치가 제염 대상 전체에 작용하도록 장치들의 구성을 수정하 였다. 개발된 장치들의 최적 작동조건을 도출하여 샘플로 선정한 소형의 금속방사성페기물에 대하여 자기장 과 초음파제염을 각각 15분간 실시하였다. 그 결과 제염계수의 범위는18~56으로 크게 향상되었으며 제염 후 모든 샘플은 백그라운드(BKG)값 이하로 확인되었다.

      • KCI등재

        Options Manageing for Radioactive Metallic Waste From the Decommissioning of Kori Unit 1

        데이빗 케슬,김창락 한국방사성폐기물학회 2017 방사성폐기물학회지 Vol.15 No.2

        The purpose of this paper is to evaluate several leading options for the management of radioactive metallic waste against a set of general criteria including safety, cost effectiveness, radiological dose to workers and volume reduction. Several options for managing metallic waste generated from decommissioning are evaluated in this paper. These options include free release, controlled reuse, and direct disposal of radioactive metallic waste. Each of these options may involve treatment of the metal waste for volume reduction by physical cutting or melting. A multi-criteria decision analysis was performed using the Analytic Hierarchy Process (AHP) to rank the options. Melting radioactive metallic waste to produce metal ingots with controlled reuse or free release is found to be the most effective option.

      • KCI등재

        Decontamination Characteristics of 304 Stainless Steel Surfaces by a Q-switched Nd:YAG Laser at 532 nm

        Jei-Kwon Moon,Byambatseren Baigalmaa,Hui-Jun Won,Kune-Woo Lee 한국방사성폐기물학회 2010 방사성폐기물학회지 Vol.8 No.3

        레이저 용발법에 의한 금속 표면 제염특성을 평가하였다. 레이저로는 파장 532 nm, 펄스에너지 150 mJ, 펄스폭 5 ns의 큐스위치 Nd:YAG 를 적용하였고, 금속 표면에 CsNO3, Co(NH4)2(SO4)2, Eu2O3 그리고 CeO2를 오염시켜 이들의 제염 특성을 평가하였다. 제염 변수로는 레이저 적용횟수, 레이저 에너지 밀도 및 레이저 조사 각도 특성을 평가하였으며 각각 8, 13.3 J/cm2 및 30o의 최적 조건을 확인하였다. 제염 효율은 오염성분의 비점과 관련이 있었으며 CsNO3>Co(NH4)2(SO4)2>Eu2O3>CeO2 순이었다. 또한 여러 에너지 밀도 조건에서 스테인레스 스틸 재질의 식각 깊이 제어 특성을 규명하였다. Metal surface decontamination characteristics were investigated by using a laser ablation method. A second harmonic generation of a Q-switched Nd:YAG laser with a wave length of 532 nm, a pulse energy of 150 mJ and a pulse width of 5 ns was employed to assess the decontamination performance for metal surfaces contaminated with CsNO3, Co(NH4)2(SO4)2, Eu2O3 and CeO2. The ablation behavior was investigated for the decontamination variables such as a number of laser shots, laser fluence and an irradiation angle. Their optimum values were found to be 8,13.3 J/cm2 and 30o, respectively. The decontamination efficiency was different depending on the kinds of the contaminated ions, due to their different melting and boiling points and was in the order: CsNO3>Co(NH4)2(SO4)2>Eu2O3>CeO2. We also evaluated a correlation between the metal ablation thickness and the number of laser shots for the different laser fluences.

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