KR101066369B1 - 방사성폐기물 제염방법 - Google Patents

방사성폐기물 제염방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방사성폐기물 제염방법에 관한 것으로, 방사능 제염대상을 복수의 구역으로 구획하는 단계와; 상기 구획된 복수의 구역 중 적어도 두 개 이상의 측정구역을 무작위로 선택하여 표면오염도를 측정하는 단계와; 상기 측정구역의 표면오염도를 기준으로 상기 방사능 제염대상을 1차 제염하는 단계와; 1차 제염 후 상기 측정구역의 표면오염도를 재측정하는 단계와; 상기 방사능 제염대상을 2차 제염하는 단계와; 상기 2차 제염된 방사능 제염대상을 복수의 구역으로 재구획하는 단계와; 재구획된 상기 방사능 제염대상 전영역의 표면오염도를 측정하는 단계와; 상기 측정된 전영역의 표면오염도를 기준으로 집중오염영역을 판단하는 단계와; 상기 집중오염영역을 3차 제염하는 단계와; 상기 방사능 제염대상의 표면오염도를 최종 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여 제염과정에서의 2차 오염을 방지하며 제염대상을 효과적으로 제염할 수 있다.
방사능, 방사성폐기물, 제염

Description

방사성폐기물 제염방법{DECONTAMINATION METHOD FOR RADIOACTIVE CONTAMINATION}
본 발명은 방사성폐기물 제염방법에 관한 것으로, 구체적으로는 방사성폐기물의 제염에 신뢰성을 부여하며 제염과정에서 오염의 전이를 방지할 수 있는 방사성폐기물 제염방법에 관한 것이다.
최근 국내에서는 연구용원자로 해체, 원자력연구소의 우라늄 변환시설 해체 등 핵연료물질 사용시설 또는 방사선관리구역 이었던 시설 및 구조물을 일반시설로 전화하기 위한 환경복원사업 등이 완료 또는 추진 중에 있으며, 이로 인해 방사성물질에 오염된 방사성폐기물이 발생되고 있다.
최근 국외에서는 미국을 중심으로 원자력 관계시설의 제염ㅇ 해체가 신규 원전건설보다 더 큰 원자력 사업이 되고 있다. 국내의 경우 방사성물질 사용시설 등에 대한 환경복원사업 등은 원자력 관계시설의 노후화, 일반화 시설로의 전환, 원자력관계시설 증설의 신규사업 추진 등으로 필요성이 점차 증가하고 있다. 이로 인 해 발생되는 방사성폐기물은 원자력관계법령에 의거하여 관리 및 처리되고 있다. 따라서, 원자력관계 사용시설 등의 규제해제 후 재사용측면에서 방사성물질에 의한 오염제거는 필수적이며 이를 위한 적합한 방법을 적용하여 오염 제거 효과를 극대화하고 오염제거과정에서 나오는 2차 폐기물의 발생을 최소화하여아 한다.
종래 방사성물질을 제염하는 방법은 제염대상의 물리적, 화학적 오염 농도를 측정하고 이를 제염하는 하는 방법을 사용하였다. 그런데, 종래 방법에 따라 제염대상을 제염할 경우 한번에 제염대상의 제염물질을 제거하는 방법이 사용되었다. 즉, 제염대상의 각 부분에 따라 오염농도가 상이하더라도 동일한 수준의 제염방법으로 이들을 제염하였다. 이에 따라 오염농도가 낮은 부분은 제염이 제대로 수행되나, 오염농도가 높은 부분의 경우 제염이 제대로 수행되지 못하는 문제점이 있었다. 또한, 이 경우 오염농도가 높은 부분에 대한 제염이 먼저 수행될 경우 오염농도가 낮은 부분의 제염과정에서 제염대상과 제염장비에 오염이 전이되어 오히려 역효과가 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 제염대상을 복수개의 구역으로 구획하고 이들의 오염농도를 측정하여 순차적으로 제염을 수행하여 제염의 신뢰성을 높일 수 있는 방사성폐기물 제염방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 이에 의해 오염이 전이되는 것을 방비할 수 있는 방사성폐기물 제염방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 방사성폐기물 제염방법에 관한 것이다. 본 발명의 방사성폐기물 제염방법은 방사성물질로 오염된 제염대상을 복수의 구역으로 구획하는 단계와; 상기 구획된 복수의 구역 중 적어도 두 개 이상의 측정구역을 무작위로 선택하여 표면오염도를 측정하는 단계와; 상기 측정구역의 표면오염도를 기준으로 상기 방사능 제염대상을 1차 제염하는 단계와; 1차 제염 후 상기 측정구역의 표면오염도를 재측정하는 단계와; 상기 방사능 제염대상을 2차 제염하는 단계와; 상기 2차 제염된 방사능 제염대상을 복수의 구역으로 재구획하는 단계와; 재구획된 상기 방사능 제염대상 전영역의 표면오염도를 측정하는 단계와; 상기 측정된 전영역의 표면오염도를 기준으로 집중오염영역을 판단하는 단계와; 상기 집중오염영역을 3차 제염하는 단계와; 상기 방사능 제염대상의 표면오염도를 최종 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 표면오염도가 최종 측정된 방사성물질 제염대상으로부터 분석용 시료를 채취하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 1차 제염은 화학적 방법에 의한 제염이고, 상기 2차 제염은 기계적 방법 또는 물리적 방법에 의한 제염일 수 있다.
그리고, 상기 방사성물질로 오염된 제염대상 전영역의 표면오염도를 측정하는 단계는 구획된 방사능 제염대상 전영역을 스캔하여 표면오염도를 이미지로 나타낸다.
본 발명에 따른 방사성폐기물 제염방법은 약한 제염방법으로부터 점차 강한 제염방법으로 복수회의 제염과정을 거치기 때문에 제염과정에서의 2차 오염을 방지할 수 있다. 즉, 처음부터 강한 제염을 수행하여 오염이 옆으로 전이되는 것을 방지할 수 있으므로 제염과정에 소요되는 비용도 줄일 수 있다.
그리고, 전 영역을 구획하고 제염과정에서 전수검사를 거치기 때문에 제염의 신뢰성을 높일 수 있다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서 는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도1은 본 발명에 따른 방사성폐기물 제염방법의 과정을 도시한 흐름도이다. 본 발명의 방사성폐기물 제염방법에 앞서 먼저 수행되어야 할 과정은 방사능 오염을 제거해야할 제염대상을 설정하는 것이다. 오염된 방사성폐기물을 제염 및 철거하는 과정에서 2차 오염을 방지할 수 있도록 제염대상을 청정구역화해야 한다. 즉, 핵주기시설, 원자로시설과 같이 방사선관리구역 내부의 일부 대형구조물을 제염, 해체 및 철거하는 경우에는 오염원이 항시 존재하는 다른 방사선관리구역과 격리할 수 있는 청정화작업이 선행되어야 한다. 청정화작업은 비닐막작업을 이용한 지역격리, 격리지역내부 벽면제염, 바닥제염, 출입구제염, 출입통제 순으로 진행될 수 있다. 이후, 방사선작업관리(출입관리, 제염,해체 장비관리, 방호관리 등), 집진기 설치 운영 및 청정구역 내부 정압 유지를 수행하여 외부의 방사성물질 오염원이 청정구역화지역 내부로 침입하여 재오염이 되지 않도록 한다.
이렇게 제염대상의 청정화작업이 완료되면 제염대상을 복수의 구역으로 구획한다(S10). 즉, 도2에 도시된 바와 같이 제염대상(A)의 표면에 작업자가 가시적으로 확인할 수 있도록 선(B)을 그어 복수의 구역으로 구획한다. 그리고 구획된 복수의 구역 중 무작위로 5-6개의 구역을 측정구역으로 선정한다(S11). 설명의 편의를 위해 도2에 도시된 바와 같이 6개의 구역(a,b,c,d,e,f)이 측정구역으로 선정된 것으로 가정하고 설명한다. 여기서, 측정구역은 서로 인접하지 않도록 무작위로 선택하는 것이 바람직하다. 여기서, 구획된 복수의 구역에는 작업자가 인식하기 용이하도록 인식표를 부착할 수 있다.
그리고, 선정된 각 측정구역에 대해 1차 표면오염도를 측정하고, 중점제염구역을 선정한다(S12). 각 측정구역에 대한 표면오염도 측정은 직접법 또는 간접법을 사용하여 측정될 수 있다. 직접법은 유리성과 고착성에 반응하는 표면오염측정기나 감시기로 수행된다. 간접법에 의한 측정은 유리성표면오염을 평가할 때 일반적으로 스메어(smear) 방법으로 수행될 수 있다. 표면오염을 측정하는 것은 오염의 존재나 오염의 확산 여부를 결정하거나 높은 오염지역에서 낮은 오염지역 또는 비오염지역으로의 확산을 관리하기 위한 것이다. 또한, 허용오염한도가 초과되었는가를 확인하기 위하여 단위면적당 방사능을 평가하기 위한 것이다.
도3은 6개의 측정구역에 대한 1차 표면오염도를 측정한 결과를 예시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 각 측정구역에 대한 1차 표면오염도를 기준으로 중점제염구역을 선정한다. 즉, 1차 제염시 6개의 구역의 평균오염도의 평균값에 대응하는 제염방법으로 제염할 경우 표면오염도가 높은 b구역은 제대로 제염이 되지 않는다. 따라서, b구역을 중점제염구역으로 설정하고 나머지 구역에 비해 보다 강도를 높게하여 제염이 시행된다.
중점제역구역이 설정되면 제염대상에 대한 1차 제염을 수행한다(S13). 1차 제염의 경우 화학적 방법의 제염이 수행되며 유리성오염을 제거한다. 이때, 전체 구역에 대한 제염 중 제염이 완료된 구역에 대해서는 오염이 확산되지 않도록 비닐막 등으로 커버한다. 여기서, 오염 확산을 방지하기 위해 제염작업은 제염대상의 상부로부터 하부로, 좌측에서부터 우측 등의 한 방향으로 진행하는 것이 바람직하다. 제염에 사용되는 방법은 기존에 유리성오염을 제거하기 위해 사용되던 방법이 모두 사용될 수 있다.
1차 제염이 완료되면 6개의 측정구역에 대한 표면오염도를 재측정한다(S14). 측정된 표면오염도를 기준으로 제염대상에 대한 2차 제염을 수행한다(S15). 1차 제염시 유리성오염은 대부분 제거되었으므로 2차 제염시는 표면의 고착성 오염물질을 제거하기 위한 제염방법이 사용된다. 이를 위해 특수제염방법, 연마 등의 기계적 제염기술이 사용될 수 있다.
2차 제염이 완료되면 제염과정에서 제염대상에 표시한 구획선이 사라진다. 따라서, 2차 제염 후 제염대상을 재구획하여 복수의 구역으로 나뉜다(S16). 제염대상에 대한 재구획이 완료되면 제염대상 전영역에 대한 전수검사가 행해진다(S17). 앞서 행해진 1차 및 2차 표면오염도 측정은 선택된 측정구역(a,b,c,d,e,f)에 대해서만 표면오염도를 측정하였으나 2차 제염이 완료된 후 전영역에 대한 표면오염도를 측정하여 제염의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 전영역에 대한 전수검사는 당사에서 기출원된 출원번호 10-2009-0007280호에 개시된 방사능 검사장치에 의해 수행될 수 있다. 방사능 검사장치에 의해 제염대상에 대해 측정된 방사능 농도값은 X축과 Y축에 대한 각 좌표에 대한 이미지로 맵핑화되어 나타낸다. 맵핑된 농도 값에 따라 각 영역에서의 표면오염도를 알 수 있다. 맵핑된 농도 값을 검토하여 제염이 완전하게 되지 않은 영역, 즉 집중오염영역(hot-spot)을 선정한다.
그리고, 선정된 집중오염영역에 대해서는 3차 제염을 실시한다(S18).이 경우 오염물질의 종류에 따라 적절한 방법을 선택하여 화학적, 기계적 제염을 다시 실시한다. 3차 제염이 완료되면 전 영역에 대해 최종 표면오염도를 측정한다(S19). 이 때 제염효과를 판단하기 위해 제염계수(DF)를 산출한다. 여기서, 최종 표면오염도를 측정한 결과 제염이 완전히 이루어지지 않은 표면오염도 허용치를 초과하는 영역이 있는 경우 다시 제염과정을 반복한다.
제염이 완전이 이루어져서 모든 영역에 대한 표면오염도가 허용치 미만인 경우 재오염을 방지하기 위해 제염이 완료된 대상물은 비닐 등으로 커버한다.
그리고, 제염의 결과를 명확히 알아보기 위해 제염대상(A)으로부터 시료를 채취한다(S20). 이러한 과정에 의해 제염대상(A)의 제염과정이 완료된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 방사성폐기물 제염방법은 복수회에 걸쳐서 제염과정을 거치기 때문에 제염과정에서의 2차 오염을 방지할 수 있다. 즉, 처음부터 강한 제염을 수행하여 오염이 옆으로 전이되는 것을 방지할 수 있으므로 제염과정에 소요되는 비용도 줄일 수 있다.
그리고, 전 영역을 구획하고 제염과정에서 전수검사를 거치기 때문에 제염의 신뢰성을 높일 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 방사성폐기물 제염방법의 실시예는 예시적인 것 에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 방사성폐기물 제염방법의 과정을 도시한 흐름도이고,
도 2는 제염대상을 구획한 상태를 도시한 예시도이고,
도 3은 제염대상을 1차 표면오염도를 측정한 결과를 예시한 예시도이다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 방사능 오염물질 제염대상을 복수의 구역으로 구획하는 단계와; 상기 구획된 복수의 구역 중 적어도 두 개 이상의 측정구역을 무작위로 선택하여 표면오염도를 측정하는 단계와; 상기 측정구역의 표면오염도를 기준으로 상기 방사능 오염물질 제염대상을 1차 제염하는 단계와; 상기 1차 제염 후 상기 측정구역의 표면오염도를 재측정하는 단계와; 상기 방사능 오염물질 제염대상을 2차 제염하는 단계와; 상기 2차 제염된 방사능 오염물질 제염대상을 복수의 구역으로 재구획하는 단계와; 재구획된 상기 방사능 오염물질 제염대상 전영역의 표면오염도를 측정하는 단계와; 상기 측정된 전영역의 표면오염도를 기준으로 집중오염영역을 판단하는 단계와; 상기 집중오염영역을 3차 제염하는 단계와; 상기 방사능 오염물질 제염대상의 표면오염도를 최종 측정하는 단계를 포함하는 방사성폐기물 제염방법에 있어서,
    상기 방사능 오염물질 제염대상 전영역의 표면오염도를 측정하는 단계는 구획된 방사능 오염물질 제염대상 전영역을 스캔하여 표면오염도를 이미지로 나타내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성폐기물 제염방법.
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