연구목표

[최종목표] 중수로 운영 및 해체 시 발생하는 난처리성 폐활성탄 100/Batch 처리장치 개발, 시스템 실증 및 상용기술 확보 - C-14/H-3 함유 폐활성탄 처리 열화학적 공정을 통한 규제해제 처리 및 재활용 검증 - 처분장 인수기준 만족, 처분부피 1/10 이하로 감용 - 처리 후 폐활성탄 95% 이상 재활용성 확보 - 배기가스의 배출관리 기준 1/10 이하 만족 [1차년도 목표] ㅇ 폐활성탄 처리장치 공정 모사를 통한 시스템 기본 설계 도출 ㅇ C-14/H-3 함유 폐활성탄 물리화학적 특성 규명 및 분석법 조사 ㅇ 폐활성탄 처리기술 실증사례 검토 및 규제요건 조사 [2차년도 목표] ㅇ 실증용 폐활성탄 열화학적 처리 시스템 개념 정립, 상세설계 및 최적화 ㅇ 폐활성탄 특성 분석 데이터베이스 구축 ㅇ 실증을 위한 기술기준 및 실증환경 분석 [3차년도 목표] ㅇ 원전해체연구소 현장 내 실증규모(100L/Batch) 폐활성탄 처리 시스템 제작 및 최적화 ㅇ 폐활성탄 처리기술의 실증 처리를 위한 현장 적용성 평가와 주요인자 분석 [4차년도 목표] ㅇ 100L 처리 규모의 중수로 C-14/H-3 함유 폐활성탄 실증 시험 및 재활성화 연구 ㅇ 규제해제(자체처분) 대상 폐활성탄 안전성평가 및 재활용 방안 도출 ㅇ 폐활성탄 처리기술 실증을 통한 현장 적용성 평가

연구범위

[1차년도 개발내용] ㅇ 폐활성탄 열화학적 처리 장치 공정 모사에 따른 처리 시스템 기본 설계 ㅇ 휘발성 유기화합물 산화를 위한 촉매 자료 조사 ㅇ 중수로 원전 발생 C-14/H-3 함유 폐활성탄 분석법 현황 조사 ㅇ 중수로내 C-14/H-3 생성 경로 조사 ㅇ 중수로 발생 폐활성탄 발생 현황 및 규제요건 조사조사 및 현안 도출 ㅇ 폐활성탄 전주기 관리 관련 규제요건 조사 및 현안 도출 ㅇ 중수로 원전 발생 C-14/H-3 함유 폐활성탄 특성 규명 ㅇ 해체기술 실증 관련 법령 및 지침 검토 ㅇ 국내외 폐활성탄 처리 실증사례 조사 ㅇ 해체사업자 요건 검토 [2차년도 개발내용] ㅇ 실증용 폐활성탄 열화학적 처리 시스템 상세 설계 ㅇ 중수로 원전 발생 폐활성탄 중 C-14/H-3 분석법 최적화 및 유효성 평가 ㅇ 폐활성탄 처리기술 운영에 따른 안전성평가 방법 개발 ㅇ 폐활성탄 처리설비 운영시 감시요건 개발 ㅇ 폐활성탄 처분을 위한 물리화학적 결합 및 표면 조직 분석을 통해 특성 데이터베이스 구축 ㅇ 폐활성탄 처리기술 실증을 위한 기술기준 분석 ㅇ 해체 대상 원전 조사 및 개발 장비 적용 환경 분석 ㅇ 실증 장비 설치/운영을 위한 기반 요건 분석 [3차년도 개발내용] ㅇ 실증규모(100L/Batch) 중수로 C-14/H-3 함유 폐활성탄 처리 장치 제작 및 최적화 ㅇ 실증시험 준비를 위한 폐활성탄 처리장치 운전에 따른 리스크 조사 ㅇ 실증시험 처리 전/후 폐활성탄 중 C-14/H-3 분석 ㅇ C-14 포집용액 고형화 기술 개발 ㅇ 폐활성탄 규제해제(자체처분) 안전성 평가 및 2차/잔여폐기물 처분 적합성 평가 ㅇ 폐활성탄 처리기술의 실증 처리를 위한 현장 적용성 평가와 주요인자 분석 환경 구축 ㅇ 폐활성탄 처리기술 실·검증 주요 인자 분석 및 절차 수립 ㅇ 현장 적용성 평가를 위한 인증체계 구축 및 절차 수립 ㅇ 현장 적용성 평가를 위한 실증시험 환경 구축 및 운영계획 수립 ㅇ 현장 적용성 평가를 위한 실증시험 환경 구축 ㅇ 폐활성탄 처리기술 실증을 위한 모사시편 제작 [4차년도 개발내용] ㅇ 100L 처리 규모의 중수로 C-14 함유 폐활성탄 실증 시험 수행 및 폐활성탄 재활성화 연구 ㅇ 실증장치 처리 전/후 폐활성탄 중 C-14/H-3 분석/교차분석 ㅇ C-14 포집용액 고형화 기술 안전성 평가 ㅇ 규제해제(자체처분) 대상 폐활성탄 안전성평가 ㅇ 폐활성탄 2차/잔여폐기물 처리처분 절차 개발 ㅇ 해체 장비 실증시험을 통한 공정변수 취득 및 개선사항 보완 ㅇ 해체장비 최종 성능평가를 통한 현장 적용성 평가

기대효과

[연구개발성과의 활용방안 및 기대효과] o 연구개발 성과에 활용분야 및 활용방안 - 고온/진공 방법의 열화학적 처리가 필요한 기타 원전 해체폐기물에 적용하여 처리기술 다양성 확보 - 세계 원전해체 시장을 대상으로 기술 수출 및 신 성장 동력 창출 o 과학,기술적 측면 - 국내 원자력발전소에서 발생하는 폐활성탄을 처리 기술개발을 통해 원전 내 장기간 보관중인 폐활성탄에 실제 적용하여, 규제해제(Clearance) 처리 가능한 기술 및 재활용 기술 확보 - 실용화 기반을 공정검증, 프로세스 장치 개발을 통하여 향후 원전해체에서 요구되는 다양한 프로세스 상용공정 기술개발에도 활용 가능 o 경제적,산업적 측면 - 방사성폐기물 처분을 위한 관리비용은 드럼 당 1,500만원에 이르고 있어, 본 개발기술을 적용할 경우 폐기물 부피의 1/10 감용 가능 따른 처분 비용 절감 - 폐활성탄 내 C-14을 선택적으로 탈착하여 광물화에 따른 처분 안정성 향상 - 폐활성탄 재활용에 따른 폐기물 발생 최소화 o 사회적 측면 - 원전해체의 기술 및 폐활성탄 처리 기술 확보에 따른 글로벌 경쟁 체제에서의 기술적 경쟁력 우위 - 청년실업자가 지속적으로 증가하는 추세에서 방사성 폐기물 처리 관련 신규 사업에 따른 일자리창출 및 지역 경제 활성화 - 방사성폐기물 처분시설의 저장 공간의 포화상태를 불러올 수 있는 문제점에 대한 해결 방안 도출

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