[최종목표]
ㅇ 자체처분 고도화를 위한 상용 전해제염 및 전해폐액 처리장치 개발
- 전해액 재활용 비율 : 80%이상
- 전해제염 성능(DF 10,000 이상, 모재 표면 제거깊이 : 100㎛이상)
- 최종 폐기물 처분 적합성 확보(압축강도>3.44 MPa, 침출지수>6)
[1차년도 목표]
o 전해액 재생 전해제염 장치 상용화 공정변수 및 설계
o 전해제염 및 전해폐액 처리장치 운영으로 인한 안전성평가 방법 개발
o 가변형 음극장치 및 모의 방사화 시편 설계(1/2)
o 전해 제염용 용액 설계 및 예비 전산모사 모델 구축
[2차년도 목표]
o 전해액 재생 전해제염 상용화 장비 제작 및 2차폐기물 감용 시스템 개발
o 수세조 제작, 모의시료 제작 및 배기체 처리공정 설계
o 가변형 음극장치 및 모의 방사화 시편 설계(2/2)
o 전해 제염 용액 최적화 및 전산모사 기반 제염 장치 설계 인자 제공
o 전해제염 실증 요건 도출
[3차년도 목표]
o 초음파 처리조 제작
o 전해제염장치 실증시스템 구축 및 최적공정변수 확립
o 통합 시스템 자동제어시스템 개발
o 전해 제염 2차폐기물 고화체 및 하소공정 개발
o 제염기술 실증절차 수립 및 실증환경 구축
[4차년도 목표]
o 전해액 재생 전해제염 상용화 장비 실증/검증 절차 표준화
o 2차폐기물 고화체 제조기술 고도화
o 제염기술 실·검증을 통한 현장 적용성 확보
연구범위
[1차년도 개발내용]
o 원전해체 환경에서의 전해액 재생 공정변수 도출 및 확립
o 2차폐기물 발생 경로 도출 및 2차폐기물 최소화 공정변수 확립
o 전해액 재생 전해제염 장치 설계변수 및 설계
o 전해제염 2차폐기물 처리설비 운영시 감시요건 개발
o 전해제염 시스템 방사능 감시 방안 도출 및 감시시스템 개념설계
o 가변형 음극장치 및 모의 방사화 시편 설계(1/2)
o 모의 방사화 배관류 폐기물 대상 전해 제염 공정 설계
o 전해 제염용 용액 설계 및 예비 전산모사 모델 구축
o 특수 금속 폐기물 종류에 따른 전해 제염 용액 설계
o 제염장치 예비 전산 모사 모델 구축
o 해체 폐기물 중 전해제염 적용 대상물 분석
o 해체사업자 요건 검토
o 실증 장비 설치/운영을 위한 기반 요건 분석
[2차년도 개발내용]
o 전해액 재생 전해제염 상용화 장비 제작 및 2차폐기물 감용 시스템 개발
o 방사성 & 비방사성 모의시료 제작
o 전해제염 2차폐기물 처분 적합성 확보방안 개발
o 가변형 음극장치 및 모의 방사화 시편 설계(2/2)
o 2차 폐기물 고화체 제조 방법 개발
o 전해 제염 용액 최적화 및 전산모사 기반 제염 장치 설계 인자 제공
o 제염 용액 고도화를 위한 용액 조성 최적화
o 전해 제염 장치 전산모사 모델 구축 및 장비 설계 인자 도출
o 해체사업자 요건 검토 및 국내외 실증기관 벤치마킹
o 제염기술 실증을 위한 기술기준 분석
[3차년도 개발내용]
o 경수로 기기제염을 위한 최적공정변수 확립
o초음파 세척조 설계 및 제작
o 비방사성 모의시편을 이용한 전해제염 시스템 성능평가
o 전해제염 2차폐기물 고형화 공정관리프로그램(PCP)안 개발
o 복잡형상 대상 전해 제염 공정 고도화 및 고화제 공정 개발
o 전해 제염 공정 운영에 따른 용액 열화도 평가
o 개발 전해 용액 활용 전산모사 모델 고도화
o 2차 폐기물의 하소/열분해 공정 개발
o 현장 적용성 평가를 위한 실·검증체계 도출 및 절차 수립
o 전해제염 상용시스템 운용 환경 구축 및 모사시편 제작
[4차년도 개발내용]
o 전해액 재생 전해제염 상용화 장비 성능검증 절차 표준화
o 전해액 재생 전해제염 상용화 장비에 대한 원전 유사환경 실증 수행
o 전해액 재생 전해제염 시스템에 대한 design package 작성
o 전해제염 시스템 최종 운전조건 확립 및 최종 운전절차서 작성
o 상용화를 위한 Scale-up 방안 수립
o 전해제염 2차폐기물 고형화 공정관리프로그램 적용방안 도출
o 복잡형상 대상 전해 제염 실증운전자료 생산
o 실증 폐기물 대상 고화체 제조공정 고도화
o 전해 제염 재생 용액에 대한 전산모사 모델 구축
o 개발장비 원복연 설치/시운전 및 최적화
o 전해제염 시스템 현장 적용성 평가
기대효과
[연구개발성과의 활용방안 및 기대효과]
o 연구개발성과의 활용방안
- 전기전도성을 가지는 기타 원전 해체 폐기물의 물리적/화학적 흡착되어 있는 오염 물질 제거에도 적용하여 처리기술 다양성 확보
- 액체폐기물 내 금속류 이온성 화합물에 대한 침전 또는 전기화학적 증착 방법을 활용하여 방사성 물질 선택적 제거
- 고/액 혼합 폐기물 분리에도 적용이 가능하며 궁극적으로 폐기물 저감화 기술에 활용
o 과학ㆍ기술적 측면
- 오염된 금속폐기물 대상으로 전해제염 처리 실증 및 검증 결과 데이터베이스 구축
- 안전하고 경제적이며 친환경적인 핵심기술 확보.
- 실용화 기반을 공정검증, 프로세스 장치 개발을 통하여 향후 원전해체에서 요구되는 다양한 프로세스 상용공정 기술개발에도 활용
o 경제적ㆍ사회적 측면
- 전해액 재생 기반 전해제염 기술을 적용할 경우 폐기물 부피 감용 효과에 따른 처분 비용 최소화
- 방사성폐기물 처분시설의 저장 공간의 포화상태를 불러올 수 있는 문제점에 대한 해결 방안 도출
- 청년실업자가 지속적으로 증가하는 추세에서 방사성 폐기물 처리 관련 신규 사업에 따른 일자리창출 및 지역 경제 활성화
o 인프라 측면
- 한국수력원자력(주)과 개발 중소기업간의 상생협력체제 구축
- 원전 계통 내 전해제염은 고도의 전문기술이 요구되므로 원전 해체 관련 국내 전문 업체와의 공급망(Supply Chain) 구축
[2023-원자력-품목-6] 전해액 재생성 기반 전해제염 기술개발.pdf
