목 차 Ⅰ. 국내 처분 적합성 확보 계획 Ⅱ. 해외 처분 현황 Ⅲ. 국내 처분 적합성 확보 추진현황

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1 목 차 Ⅰ. 국내 처분 적합성 확보 계획 Ⅱ. 해외 처분 현황 Ⅲ. 국내 처분 적합성 확보 추진현황
제17회 원자력 안전기술 정보회의

2 Ⅰ. 국내 처분 적합성 확보 계획 종 류 사 진 대상폐기물 처분적합성 확보방안 비 고 파라핀 고화 농축폐액 분말
◦ 파라핀 분리 ◦ PC HIC 포장 <국산 PC HIC> PE-HIC 보관 폐수지 ◦ PC HIC 덧포장 폐필터 ◦폴리머 고화 고방사성 ◦ 시멘트 고화 ◦ 폴리머 고화 제17회 원자력 안전기술 정보회의

3 Ⅱ. 해외 처분 현황 폐수지 처분 적합성 확보 현황 미국 저준위 : 철재드럼에 담아 위탁소각
Class B, C : 탈수 또는 건조 후 고건전성 용기 포장 또는, 일부 원전의 경우 폴리머 고화 처리 ☞ 미국은 처리방안 결정시 원전, 소각시설(테네시 주), 처분시설(사우스 캐롤리나주, 유타주, 워싱톤주)의 위치에 따른 운반비용과 처리(처분)비용을 종합적으로 고려하여 가장 경제적인 방안을 채택하고 있음 ☞ 캔사스주 소재 Wolf Creek 원전은 Duratek으로 이송 소각을, 캘리포니아 소재 Diablo Canyon 원전은 폴리머 고화를 우선적으로 고려 제17회 원자력 안전기술 정보회의

4 미국의 폐기물 분류기준 Class A : 방사성 핵종의 농도가 가장 낮은 폐기물로 고체형태 유지, 유리수 함량 제한 등 기본적인 처분 요구사항 만족 필요 Class B : A와 C의 중간에 해당하는 핵종농도를 가진 폐기물로 처분시 폐기물 형태의 구조적 건전성 요구 Class C : 핵종농도가 10CFR61의 설정치에 해당하는 폐기물로 처분시 부주의한 외부침입에 의한 피폭 방지방안 필요 GTCC(Grater Than Class C) : 심지층 처분 등의 조치 필요 제17회 원자력 안전기술 정보회의

5 독일 프랑스 폐수지 건조 후 압축드럼에 포장하고 초고압 압축기로 압축하여 압축 드럼을 철재 컨테이너에 포장
1차측 폐수지는 폴리머 고화 2차측 음이온 폐수지 건조 후 극저준위 처분장에 처분 2차측 양이온 폐수지는 소각처리 제17회 원자력 안전기술 정보회의

6 농축폐액 처분 적합성 확보 현황 미국 대부분의 원전에서 액체폐기물 처리에 이온교환설비 이용
Palo Verde 원전은 농축폐액 분말을 철재드럼에 포장 DTS사는 Class B 이상은 폴리머 고화 폴리머 고화 방법 VES(농축폐액 분말과 혼합) : 대형설비 필요, 부피증가, 고화시간 이 오래걸림 VERI(구슬형 분말에 주입) : 일정크기 과립물 사이로 폴리머 주입 ENCAP(농축폐액 드럼 겹포장) : 농축폐액 분말이 포함된 55갤론 드럼을 85갤론 드럼으로 곂포장하고 그 사이에 폴리머를 주입하여 encapsulation 제17회 원자력 안전기술 정보회의

7 독일 프랑스 농축폐액 건조 후 분말을 초고압기를 이용 압축하여 200리터 드럼에 포장
농축폐액을 시멘트로 고화 또는 소각처리 하여, 방사능 준위에 따라 콘크리트 포장용기(C1,C4) 금속용기(MB), HD(Hi Capacity Drum), 일반드럼에 처리 제17회 원자력 안전기술 정보회의

8 슬러지 처분 적합성 확보 현황 미국 독일, 프랑스 Palo Verde 원전은 건조처리 후 철재드럼에 포장
Diablo Canyon 원전은 초기에 슬러지를 고화 처리하였으나 현재는 소각 또는 건조 후 포장(철재드럼 또는 고건전성 용기) 독일, 프랑스 농축폐액 처리방법과 동일함 건조 후 압축(독일) 시멘트 고화처리 후 포장(프랑스) 제17회 원자력 안전기술 정보회의

9 폐필터 처분 적합성 확보 현황 미국 독일 프랑스 Class A 수준의 폐필터는 건조 후 압축하여 잡고체 처리
Class B 수준의 폐필터는 절단 후 고건전성용기에 포장 또는 소각처리 독일 건조 후 압축하여 200L 드럼에 포장 프랑스 시멘트 고화, 해체 또는 파쇄 시멘트 고화시 콘크리트 용기, MB(금속용기), 일반드럼 용기 사용 제17회 원자력 안전기술 정보회의

10 Ⅲ. 국내 처분 적합성 확보 추진현황 고건전성용기(PC-HIC) 용 도 구 조
농축폐액 분말, 폐수지, 슬러지 등을 건조 후 보관 구 조 고밀도폴리에틸렌(8mm) 폴리머콘크리트(76.8mm) 외부스틸(3.2mm) 제17회 원자력 안전기술 정보회의

11 폴리머 콘크리트의 기본 특성 구 분 폴리머 콘크리트 시멘트 콘크리트 단 위 비 중 2.2∼2.4 g/cm3 압축강도
1,000∼1,200 200∼400 ㎏f/cm2 휨강도 100∼120 20∼40 200∼250 40∼100 전단강도 0.03∼0.1 3∼4 % 흡수율 시멘트 콘크리트와 비중은 유사하지만 기계적 성질은 우수함 재질특성상, 폐기물 내 존재할 수 있는 유리수에 대해 뛰어난 수밀성을 보임 제17회 원자력 안전기술 정보회의

12 고건전성용기 국산개발 및 인허가 추진현황 제17회 원자력 안전기술 정보회의

13 고건전성용기 국산개발 및 인허가 추진현황 제17회 원자력 안전기술 정보회의

14 현장 적합성 검토 1. Fill-head 인양 2. Fill-head 안착, 밀봉상태 확인 3. 선량 확인 후 반출
HIC와 원전 현장 SRDS설비와의 호환성 검토 호환성 이상 없음 제17회 원자력 안전기술 정보회의

15 현장 적합성 검토 1. PE HIC 2. PE HIC와 덧포장용기 결합 3. 결합 상태 확인 PE HIC 덧포장용
(향후 인허가 추진예정) 제17회 원자력 안전기술 정보회의

16 2. 폴리머 고화 농축폐액 처리용 폴리머 고화설비 - 용량 : 하루 200 리터 4드럼 처리 폐수지 처리용 폴리머고화설비
- 용량 : 하루 1,400 리터 1드럼 처리 제17회 원자력 안전기술 정보회의

17 폴리머고화액 주입방식(폐액 : 200리터, 수지 : 1,400리터)
농축폐액건조설비 및 폴리머고화설비 개략도 역삼투압설비 농축폐액 탱크 농축 폐액 건조 설비 농축폐액 건조비드 폴리머고화설비 폴리머고화액 주입방식(폐액 : 200리터, 수지 : 1,400리터) 고화액 저장탱크 폐기물80% Internal Screen (40mesh) 진공 펌프 제17회 원자력 안전기술 정보회의

18 분말과 골고루 섞이며 과립형성 이후 어느 정도의 강도를 지님
고화제 특성 액상규산나트륨 수용성 규산염중 가장 널리 사용되는 무기화합물로서 Na2O­nSiO2­xH2O의 분자식으로 표현되며, 물에 대한 용해성이 있어 물유리(water glass)로 알려져 있음 액상규산나트륨은 산과 중화반응을 일으켜 점도가 상승하다가 겔(gel)화 되는 특성이 있으며, 금속과 반응하여 불용성의 규산염 금속수화물, 규산염 금속수산화물 및 규산 등을 동시에 생성하여 겔화됨 분말과 골고루 섞이며 과립형성 이후 어느 정도의 강도를 지님 산과의 반응 : Na2O∙nSiO2 + H2SO4 + (m-1)H2O → nSiO2∙mH2O + Na2SO4 금속 이온과의 반응 : Na2O∙nSiO2 + Ca(OH)2 + mH2O → CaO∙nSiO2∙mH2O + 2Na2OH pH 비중(20℃) Na2O(%) SiO2(%) Fe2O3(%) 몰비 점성도 (cps, 20℃) 12~13 1.38 9~10 28~30 0.03 3.12~3.40 200 제17회 원자력 안전기술 정보회의

19 과립화제의 최적 혼합비는 붕산(붕산염)분말:과립화제=77:23 (wt%)임
과립물 특성 과립화제의 혼합비율 및 교반속도 영향평가 과립화제의 최적 혼합비는 붕산(붕산염)분말:과립화제=77:23 (wt%)임 혼합봉의 회전수는 40 rpm, 혼합용기의 회전수는 30 rpm 정도임 붕산과립(좌) 및 붕산염과립(우) 모습 제17회 원자력 안전기술 정보회의

20 과립물 특성 비균질 과립물 일정크기 과립물 제17회 원자력 안전기술 정보회의

21 폴리머 고화체 제17회 원자력 안전기술 정보회의

22 감사합니다 제17회 원자력 안전기술 정보회의