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제염

※ 발췌 : 한국수력원자력, 2014

제염기술이란?

원전 안전 보장 원전 해체에도 필수적인 방사능 제염기술을 아시나요?

일본 후쿠시마 원전 사고 이후 방사능에 대한 공포가 여전히 세계를 위협하고 있습니다.
유출된 방사능이 토양과 바다를 오염시키고, 인체에도 치명적인 악영향을 초래할 수 있기 때문이죠.
하지만 바이러스가 있으면 백신이 있듯, 유출된 방사능을 적절하게 처리할 수 있는 기술이 있습니다.
오염된 물과 토양 등을 정화할 수 있는 방사능 제염기술이 그것입니다.
핵폐기물의 효과적인 처리와 노후 원전 해체 과정에도 꼭 필요한 방사능 제염기술에 대해 알아보겠습니다.
방사능 제염기술은 원자력발전소를 가동할 때 노수 순환계통장치 및 기기류에서 발생하는 방사성물질을 닦아내는 기술입니다.
넓은 의미로는 방사능에 오염된 인체와 장치, 실내‧외 시설 등의 방사성 물질을 제거하는 것을 모두 포함합니다.
방사능 제염기술은 피폭 대상에 따라 건축물이나 도로 같은 고정적인 대상에 대해 실시하는 ‘구역제염’, 피폭된 사람을 대상으로 하는 ‘피부제염’ 등으로 나뉘어집니다.
후쿠시마 원전 사고 현장의 제염은 ‘구역제염’에 속하는 것이고, ‘피부제염’의 경우는 영화 <인디아나 존스 : 크리스탈 해골의 왕국>에서 나오는 장면을 떠올리면 이해하기가 쉽습니다.
영화에서 인디아나 존스가 핵폭탄 실험장소에서 냉장고에 들어가 위기를 모면했지만, 피폭된 방사능을 제거하기 위해 별도의 격리설비에 들어가 제염처리를 받던 장면, 혹시 기억나시나요?

방사능 물질을 씻어내고 있는 모습

영화에선 별도의 격리시설에서 제염처리를 했지만, 실제 행해지는 제염처리 방법은 여러 가지가 있습니다.
지금까지 가장 많이 시행되는 제염 방법은 특수 용액에 피폭 대상을 넣어 방사성 물질을 추출해 내는 것이지만, 이 외에도 표면에 침착된 방사성 물질을 연마해 방사성 물질을 제거하기도 하고, 초음파나 모래 등을 이용해 방사성 물질을 씻어내는 방법도 있습니다.
이러한 기계적 제염법과 달리 옥살산, 인산 등의 화학물질을 이용한 ‘화학제염법’ 역시 널리 사용되고 있습니다.
이제까지 방사능 제염기술은 대부분 부분적인 공간, 대상에만 국한되어 시행되어 왔습니다.
따라서 후쿠시마 원전 사고처럼 그 누구도 예상 못한 대규모 참사의 경우는 한계를 보일 수밖에 없었습니다.
따라서 세계 각국은 최근 광범위하게 오염된 토양과 도로, 물을 대량으로 정화할 수 있는 새로운 제염기술 개발에 매진하고 있습니다.
이러한 상황 아래 독자적인 기술력을 확보하고 있는 우리나라의 원전과 방사능 제염기술이 주목을 받고 있습니다.
한전원자력연료에서는 후쿠시마 사고 이전부터 자체적으로 방사능 제염기술을 개발해 왔습니다.
최근에는 ‘원전 사고로 인한 광역의 세슘(Cs) 오염 토양 무산 제염 공정기술 및 장비개발’에도 착수했습니다.
‘방사능 오염 토양 제염기술’은 특히 인체에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 오염된 흙과 물을 다시 자연상태를 회복할 수 있는 수준까지 정화시키는 것입니다.
한전원자력연료에서는 현재 오염된 토양의 80% 이상을 복원시키는 것을 목표로 삼고 있습니다.

악수하는 사진

우리나라가 한창 개발 중인 제염기술은 친환경적인 무산(Non-Acid) 공법을 활용해 하루에 100t 규모의 오염된 토양을 거뜬히 처리할 수 있다고 합니다.
이 공법의 또 하나의 장점은 제염 과정에서 발생하는 폐수를 정화하고 잔류방사능까지 측정‧평가 할 수 있다는 것입니다.
우리나라는 이미 3년 전부터 자체 개발한 방사능 제염기술을 바탕으로 지난해 일본에 방사능 오염 배수로 토양을 처리하는 장비를 개발, 수출하기도 했습니다.
이 장비 덕분에 그동안 수작업으로 이뤄져 작업자들의 피폭 위험이 매우 높았던 배수로 오염 토양 수거작업의 안전성과 효율성도 크게 향상되었다고 합니다.
이렇듯 제염분야에서 뛰어난 기술을 축적하고 있는 우리나라의 노력은 모두 장차 큰 시장이 형성될 ‘원전 해체시장’의 방사능 처리사업에서 우위를 점하기 위한 행보의 일환입니다.
한전원자력연료 등 원자력 관련기관들은 앞으로도 ‘토양 제염기술’을 비롯해 ‘폐액 내 세슘 분리기술’, ‘폐수 재이용 기술’, ‘고체 폐기물 처리 기술’, ‘환경영향 평가’, ‘토양 제염공정 표준화’ 등의 요소기술 개발에 총력을 기울여 나갈 방침이라고 합니다.
제염기술 개발로 우리나라는 앞으로 약 2조원 가량의 경제적 효과를 볼 것으로 기대하고 있습니다.
당장 시급한 일본 제염시장의 약 10% 정도만 점유한다 해도 예상되는 매출액은 4,500억원 가량입니다.
또한 제염기술을 통해 얻게 되는 폐액처리기술은 방사능 외에 일반 환경산업과 비원전산업에도 폭넓게 쓰일 가능성이 큽니다.
원전 밀도 세계 1위를 차지하고 있는 우리나라로서는 수준 높은 방사능 제염기술 확보는 필수라고 말할 수 있습니다.
우리나라는 단순한 제염 기술 뿐 아니라 앞으로 환경복원 기술 개발도 함께 추진해 원전의 안전과 신뢰성을 더욱 높일 전망입니다.

※ 발췌 : 한국원자력 연구원, 2013

기술 개요

지역, 시설 혹은 장비의 표면으로부터 오염을 다음과 같은 방법으로 제거하는 것
  • 세척, 가열
  • 화학적 혹은 전기화학적 수단
  • 기계적 수단
  • 기타 (용융 등)
원자력시설에서 제염 - 1.원자력시설의 방사능 준위를 낮추기 위한 설비오염제거, 2.유지보수 및 해체 시 오염 확산 가능성 최소화, 3.오염 설비의 방사능 저감에 의한 저준위화 또는 재활용 - 작업자 피폭 저감, 폐기물 관리비용 저감

기술 분류

1. 해체 전 제염(작업종사자 피폭 저감) -배관,계통(닫힌 시스템) - (1)화학적 방법(chemical) (2)기계적 방법(mechanical) or 풀, 탱크,(열린 시스템) - (1)고압수 분사(hydro jet) (2)분사(blasting) (3)도막 박리(strippable coating). 2. 해체 후 제염(오염재료의 재활용, 폐기물 부피 감용) - 배관, 구성품(열린 또는 닫힌 시스템) - (1)전해연마(electro-polishing) (2)화학침수(chemical immersion) (3)분사연마(abrasive blasting) (4)초음파(ultrasonic) (5)겔, 거품(gels and foams). 3. 건물제염(건물의 개방, 폐기물부피 감용) - 콘크리트 표면 - (1)기계적 방법(mechanical) : scabblers, shavers, spallers, abrasive blasting (2)열적방법(Thermal): Flame scarifying

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변양석 (051-888-3032)
최근 업데이트
2019-11-12

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