KR101115118B1

KR101115118B1 - 방사성 폐기물의 밀봉처리방법

Info

Publication number: KR101115118B1
Application number: KR1020100062049A
Authority: KR
Inventors: 남궁인
Original assignee: 남궁인
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2012-03-13
Also published as: KR20120001316A

Abstract

본 발명은 원자력발전소에서 발생되는 방사성 폐기물의 밀봉처리방법에 관한 것으로서, 방사성 폐기물을 진공포장용 비닐포장지에 담는 방사성 폐기물 투입단계(제1단계)와; 상기 제1단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지 내부 공기를 배출하고 압축하는 진공압축단계(제2단계)와; 상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기 배출구를 열융착방법으로 폐쇄하여 방사성 폐기물을 밀봉하는 1차 포장단계(제3단계);및 상기 제3단계에서 1차 포장된 방사성 폐기물을 열수축 튜브로 이중 포장하는 2차 포장단계(제4단계)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 방사성 폐기물의 밀봉처리방법 중 상기 방사성 폐기물은 진공포장용 비닐포장지에 담음으로써 방사성 물질의 비산 발생을 차단하고 상기 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지 내부공기를 배출하면서 압축하여 진공배출시간을 단축하면서 부피를 줄일 수 있고, 상기 방사성 폐기물을 진공포장용 비닐포장지와 열수축 튜브로 이중포장하여 보관, 이동, 처리시 발생가능한 포장재 훼손으로 인한 방사성 물질의 누출을 방지할 수 있다.

Description

방사성 폐기물의 밀봉처리방법{THE RADIOACTIVE WASTE SEALED DISPOSAL METHOD}

본 발명은 원자력 발전소에서 발생되는 방사성 폐기물의 밀봉처리방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 방사성 폐기물을 진공포장용 비닐포장지에 담는 방사성 폐기물 투입단계(제1단계)와; 상기 제1단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지 내부 공기를 배출하고 압축하는 진공압축단계(제2단계)와; 상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기 배출구를 열융착방법으로 폐쇄하여 방사성 폐기물을 밀봉하는 1차 포장단계(제3단계);및 상기 제3단계에서 1차 포장된 방사성 폐기물을 열수축 튜브로 이중 포장하는 2차 포장단계(제4단계)로 이루어진 것이다.

상기의 방법으로 밀봉처리된 방사성 폐기물은 진공포장용 비닐포장지에 담음으로써 방사성 물질의 비산(飛散) 발생을 차단하고 진공압축하여 부피를 절감하였으며, 상기 방사성 폐기물을 진공포장용 비닐포장지와 열수축 튜브로 이중포장하여 보관, 이동, 처리시 발생가능한 포장재 훼손으로 인한 방사성 물질의 누출을 방지할 수 있다.

폐기물이란 일반적 개념으로는 쓰레기라고도 하지만 엄밀한 의미로는 구분을 해놓았다. '폐기물관리법'에서의 정의와 대비해서 일반인의 통념에서 보면 버리는 것은 모두 폐기물이라고 볼 수 있다.

발생 주체에 따라 '생활폐기물'과 '사업장폐기물'로 구분되는데, 사업장폐기물 이외의 것을 생활폐기물이라 하며, 공장?공사작업장 등 사업장에서 발생되는 것을 사업장폐기물이라고 한다.

사업장폐기물 중 폐유(廢油)?폐산(廢酸) 등 주변환경을 오염시킬 수 있는 유해한 물질로서 대통령령이 정하는 폐기물을 '지정폐기물'이라 한다. 방사성 물질 및 이것에 의해서 오염된 물질, 의료법에 의한 적출물 등과 오수?분뇨 및 축산 폐수에 대하여는 별도의 법을 적용해 관리하고 있다. 형태에 따라 고상(固狀)?액상(液狀)?기체상(氣體狀) 폐기물로 구분하기도 한다. 고상 폐기물은 고형(固形)폐기물이라고도 하며, 쓰레기?폐가전제품?폐가구류?동물의 사체와 산업활동에서 발생되는 오니?분진?연소재(燃燒滓)?폐주사물?폐합성수지 등을 말한다. 액상폐기물에는 가정하수?오수?분뇨?축산폐수와 산업활동에서 발생되는 폐산?폐알칼리?폐유?폐유기용제?공장폐수 등이 있다. 기체상 폐기물에는 매연?분진?자동차배출가스 등이 있다.

방사성 폐기물은 핵에너지를 사용하는 과정에서 발생하는 불필요한 방사성 물질이다. 원자력시설이나 방사성 물질을 다루는 작업장 또는 실험실에서 나오는 폐기물, 핵분열생성물, 냉각수, 냉각가스 등의 누출물뿐 아니라 실험이나 작업에 사용된 공구, 헝겊, 종이, 세척수 등이 방사성 폐기물로 간주한다.

처리방법으로는 ①고체폐기물은 불연물(不燃物)과 가연물로 나누어 가연물은 소각한 후 재를 불연물과 함께 드럼통에 넣고, 이것을 콘크리트로 굳힌 후 깊은 바다 또는 땅 속에 묻는다. ②액체폐기물은 이온교환법에 의해 농축해서 드럼통에 넣거나 화학적으로 처리한 후 대량의 물로 희석해서 방류한다. ③기체상태인 폐기물은 반감기가 짧은 핵종(核種)의 감쇠를 기다려 필터로 여과하여, 공중의 방사성 물질의 농도가 최대 허용농도의 1/10 이하임을 확인하면 배기설비로부터 방출하는 방법이 취해지고 있다.

그러나, 상기의 고체 방사성 폐기물 처리방법도 방사능에 의한 환경오염을 방지하는 근본적인 해결법이라고는 할 수 없으며, 원자력이용이 본격화됨에 따라 증대하는 고체 방사성 폐기물, 특히 잡고체 방사성 폐기물처리문제는 중요한 과제가 되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 발명한 것으로, 원자력 발전소에서 발생되는 방사성 폐기물을 진공포장용 비닐포장지에 담는 방사성 폐기물 투입단계(제1단계)와; 상기 제1단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지 내부 공기를 배출하고 압축하는 진공압축단계(제2단계)와; 상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기 배출구를 열융착방법으로 폐쇄하여 방사성 폐기물을 밀봉하는 1차 포장단계(제3단계);및 상기 제3단계에서 1차 포장된 방사성 폐기물을 열수축 튜브로 이중 포장하는 2차 포장단계(제4단계)로 이루어진 방사성 폐기물의 밀봉처리방법을 제공하는 목적으로 한다.

또, 상기의 방법으로 밀봉처리된 방사성 폐기물은 진공포장용 비닐포장지에 담음으로써 방사성 물질의 비산 발생을 차단하고 진공압축하여 부피를 절감하였으며, 상기 방사성 폐기물을 진공포장용 비닐포장지와 열수축 튜브로 이중포장하여 보관, 이동, 처리시 발생가능한 포장재 훼손으로 인한 방사성 물질의 누출을 방지할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방사성 폐기물의 밀봉처리방법은 상기 방사성 폐기물을 진공포장용 비닐포장지에 담는 방사성 폐기물 투입단계(제1단계)와; 상기 제1단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지 내부 공기를 배출하고 압축하는 진공압축단계(제2단계)와; 상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기 배출구를 열융착방법으로 폐쇄하여 방사성 폐기물을 밀봉하는 1차 포장단계(제3단계);및 상기 제3단계에서 1차 포장된 방사성 폐기물을 열수축 튜브로 이중 포장하는 2차 포장단계(제4단계)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제2단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지 내부 공기를 배출하고 압축할 때, 10~50kg/cm²의 압력으로 압축하는 것을 특징으로 한다.

또,상기 제3단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기 배출구를 열융착방법으로 폐쇄할 때, 150~180℃의 온도로 녹여서 순간 접착시키는 방법으로 공기 배출구를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제4단계에서 공기배출구가 폐쇄된 진공포장용 비닐포장지를 열수축 튜브로 이중 포장하고 120~150℃의 온도로 열수축시켜 밀봉하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 방사성 폐기물의 밀봉처리방법에서 방사성 폐기물은 진공포장용 비닐포장지에 담음으로써 방사성 물질의 비산 발생을 차단하고 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지를 진공압축함으로써 부피를 절감하는 효과가 있으며, 상기 방사성 폐기물을 진공포장용 비닐포장지와 열수축 튜브로 이중포장하여 보관, 이동, 처리시 발생가능한 포장재 훼손으로 인한 방사성 물질의 누출을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방사성 폐기물의 밀봉처리방법을 개략적으로 도시한 단계흐름도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명의 방사성 폐기물의 밀봉처리방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

1. 방사성 폐기물 투입단계(제1단계)

방사성 폐기물 투입단계는 방사성 폐기물을 투입하는 단계로,

방사성 폐기물을 진공포장용 비닐포장지에 투입하는 것이다.

상기 방사성 폐기물은 핵에너지를 사용하는 과정에서 발생하는 불필요한 방사성 물질로, 원자력시설이나 방사성 물질을 다루는 작업장 또는 실험실에서 나오는 폐기물, 핵분열생성물 등의 누출물뿐 아니라 실험이나 작업에 사용된 옷, 헝겊, 종이 등을 말한다.

그리고, 상기 진공포장용 비닐포장지는 당업계에서 일반적으로 사용하는 것으로 그 종류에 구애받지 않으나, 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride), 폴리염화비닐리덴(Polyvinylidene chloride), 폴리에틸렌(Polyetylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리스티렌(Polystyrene)의 재질 중 하나 또는 둘 이상을 혼합한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

더 바람직하게는 상기 진공포장용 비닐포장지로 폴리에틸렌(Polyetylene)을 사용하는 것이다.

여기서, 상기 진공포장용 비닐포장지로 폴리에틸렌(Polyetylene)을 사용하는 것은 강도가 높아 훼손될 우려가 적기 때문이다.

또한, 상기 방사성 폐기물을 진공포장용 비닐포장지에 담을 때 그대로 담을 수 있으며, 상기 방사성 폐기물을 1~5cm 길이로 절단하여 진공포장용 비닐포장지에 담을 수 있다.

그리고, 상기 방사성 폐기물을 1~5cm 길이로 절단하는 것은 상기 진공포장용 비닐포장지에 용이하게 담고 압축하는 하기의 진공압축단계, 1차 포장단계, 2차 포장단계를 진행할 경우에 작업을 용이하게 할 수 있기 때문이다.

만약, 상기 방사성 폐기물의 길이를 1cm 미만의 길이로 절단할 경우에는 상기 방사성 폐기물에서 미세 방사성 물질의 비산(飛散)이 심해져 작업을 용이하게 진행할 수 없으며, 상기 방사성 폐기물의 길이를 5cm 초과의 길이로 절단할 경우에는 상기 방사성 폐기물의 크기가 커서 작업을 용이하게 진행할 수 없다.

2. 진공압축단계(제2단계)

진공압축단계는 상기 제1단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지 내부 공기를 배출하고 압축하는 단계로,

상기 제1단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지 내부 공기를 배출하면서 10~50kg/cm²의 압력으로 압축하는 것이다.

여기서, 상기 제1단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지 내부 공기를 배출하면서 10~50kg/cm²의 압력으로 압축하는 것은 진공배출하는 시간을 단축하면서 부피를 줄이기 위함이다.

만약, 상기 제1단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지 내부 공기를 배출하면서 10kg/cm²미만의 압력으로 압축할 경우에는 상기 제1단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지의 부피가 충분히 줄어들지 않을 수 있으며, 상기 제1단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지의 내부 공기를 배출하면서 50kg/cm² 초과한 압력으로 압축할 경우에는 진공배출하는 시간을 단축하면서 부피를 줄이기에 필요 이상의 압력을 사용하게 되어 비경제적이다.

3. 1차 포장단계(제3단계)

1차 포장단계는 상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기배출구를 폐쇄하는 단계로,

상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기 배출구를 열융착방법으로 폐쇄하여 방사성 폐기물을 밀봉하는 것이다.

여기서, 상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기 배출구를 열융착방법으로 폐쇄할 때에 150~180℃의 온도로 녹여서 순간 접착시키는 방법으로 공기 배출구를 폐쇄하여 상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지 내부에 있는 방사성 폐기물을 밀봉하는 것이다.

만약, 상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기 배출구를 열융착 방법으로 폐쇄할 때에 150℃ 미만의 온도로 녹일 경우에는 순간 접착이 용이하게 이루어 지지 않아 상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기 배출구를 통해 외부공기가 진입하여 진공이 훼손되고 압축폐기물이 팽창될 수 있으며, 상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기 배출구를 열융착 방법으로 폐쇄할 때에 180℃ 초과한 온도로 녹일 경우에는 상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지가 녹아서 훼손되어 밀봉이 이루어지지 않을 수 있다.

4. 2차 포장단계(제4단계)

2차 포장단계는 상기 제3단계에서 1차 포장된 방사성 폐기물을 이중 포장하는 단계로,

상기 제3단계에서 1차 포장된 방사성 폐기물을 열수축 튜브로 이중 포장하는 것이다.

그리고, 상기 제3단계에서 공기배출구가 폐쇄된 진공포장용 비닐포장지를 열수축 튜브로 포장하고 상기 열수축 튜브의 공기 배출구를 120~150℃의 온도로 열수축시켜 밀봉하는 것이다.

상기 열수축 튜브는 플라스틱으로 제조된 것을 특징으로 한다.

상기 플라스틱은 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride), 폴리우레탄(polyurethanes), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride) 중 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 제조된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제3단계에서 공기배출구가 폐쇄된 진공포장용 비닐포장지를 열수축 튜브로 포장하고 상기 열수축 튜브의 공기배출구를 120~150℃의 온도로 열수축시켜 밀봉하는 것은 상기 제3단계에서 1차 포장된 방사성 폐기물을 열수축 튜브로 이중 포장하여 보관, 이동, 처리시 발생가능한 포장재 훼손으로 인한 방사성 물질의 누출을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 상기 제3단계에서 공기배출구를 폐쇄하여 생긴 외부돌출부분을 보호하기 위함이다.

만약, 상기 제3단계에서 공기배출구가 폐쇄된 진공포장용 비닐포장지를 열수축 튜브로 포장하고 상기 열수축 튜브의 공기배출구를 120℃ 미만의 온도로 열수축시킬 경우에는 열수축량이 적어서 내부의 진공포장 비닐포장지를 적절히 보호할 수 없으며, 상기 제3단계에서 공기배출구가 폐쇄된 진공포장용 비닐포장지를 열수축 튜브로 포장하고 상기 열수축 튜브의 공기배출구를 150℃ 초과한 온도로 녹일 경우에는 내부의 진공포장 비닐포장지가 녹아서 밀봉이 훼손될 수 있다.

상기의 방법으로 이중 포장되어 처리된 방사성 폐기물은 1000~1600℃의 온도의 유리화 용융로에서 연소시킨 후, 상기 연소시킨 후 나온 재는 용융된 유리와 함께 혼합하여 유리분자 구조 속에 갇히도록 한다. 이렇게 유리분자 속에 갇힌 방사성 폐기물 재는 밖으로 빠져나오지 못하게 되고 지정처분장에 이송하여 안전하게 보관하여 처리할 수 있다.

또한, 유리화된 방사성 폐기물은 특히 물에 대해 매우 안정적이고 방사성 폐기물 처리기준에 부합하고, 취급에 용이하며 건전성을 그대로 유지하므로 친환경적인 특성을 지닌다.

Claims

원자력 발전소에서 발생되는 방사성 폐기물의 밀봉처리방법에 있어서,
상기 방사성 폐기물을 진공포장용 비닐포장지에 담는 방사성 폐기물 투입단계(제1단계);
상기 제1단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지 내부 공기를 배출하고 압축하는 진공압축단계(제2단계);
상기 제2단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기 배출구를 열융착방법으로 폐쇄하여 방사성 폐기물을 밀봉하는 1차 포장단계(제3단계);및
상기 제3단계에서 1차 포장된 방사성 폐기물을 열수축 튜브로 이중 포장하는 2차 포장단계(제4단계)로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물의 밀봉처리방법.
제1항에 있어서,
상기 제2단계에서 방사성 폐기물이 담긴 진공포장용 비닐포장지 내부 공기를 배출하고 압축할 때, 10~50kg/cm²의 압력으로 압축하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물의 밀봉처리방법.
제1항에 있어서,
상기 제3단계에서 진공압축된 진공포장용 비닐포장지의 공기 배출구를 열융착방법으로 폐쇄할 때, 150~180℃의 온도로 녹여서 순간 접착시키는 방법으로 공기 배출구를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물의 밀봉처리방법.
제1항에 있어서,
상기 제4단계에서 공기배출구가 폐쇄된 진공포장용 비닐포장지를 열수축 튜브로 이중 포장하고 120~150℃의 온도로 열수축시켜 밀봉하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물의 밀봉처리방법.