KR101293780B1 - Ｈｅｐａ 유리 섬유 용출장치 및 이를 이용한 용출 방법 - Google Patents

Ｈｅｐａ 유리 섬유 용출장치 및 이를 이용한 용출 방법 Download PDF

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Abstract

HEPA 유리 섬유 용출 장치 및 이를 이용한 용출 방법을 개시한다. 상기 HEPA 유리 섬유 용출 장치는 외부로부터 질산용액을 제공받아, 오염된 해파 필터 유리섬유를 용출시키는 용출조; 상기 용출조 내에 삽입되어, 상기 용출조 내의 공간에 원심력을 발생시키는 회전부: 상기 용출조의 외부표면에 구비되어 상기 용출조 내의 질산용액을 가열시키는 용액 가열장치; 하부에 필터를 구비하여, 상기 용출조로부터 배출되는 용출폐액 내의 유리섬유를 거르는 유리섬유 여과부; 상기 유리섬유 여과부로부터 배출된 용출폐액의 핵종을 침전시키는 침전조; 및 상기 유리섬유 여과부로부터 배출되는 용출폐액을 흡입하는 진공펌프를 포함한다.

Description

ＨＥＰＡ 유리 섬유 용출장치 및 이를 이용한 용출 방법{Leaching equipment and technology for HEPA glass fiber and Leaching method using Thereof}
본 발명은 용출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 HEPA 유리 섬유 용출장치 및 이를 이용한 용출 방법에 관한 것이다.
한국원자력연구원 내의 원자력시험시설로부터 다량의 HEPA필터가 발생하므로 HEPA필터를 처리하여 폐기물의 부피를 감용하기 위한 기술 개발이 필요하다. HEPA필터의 여러 부품 중에 방사성물질을 흡착하는 유리섬유에서의 방사능농도가 가장 높다. 그러므로 높은 준위의 유리섬유를 자체처분 시키거나 저준위화 하기 위해 선진외국에서 개발한 기존의 용출기술들을 근거로 최적의 용출방안을 도출했다. 본 연구에서는 선진외국에서 개발한 HEPA 유리섬유 용출방안을 근거로 용출실험을 수행한 후 최적방안을 도출하였다. 즉, 미국 Westinghouse Savannah River Company에서 사용했던 5 wt% NaOH 용액에 의한 용출방법, 미국 ldaho National Engineering and Environmental Laboratory에서 사용했던 2.0M HNO3 용액에 의한 반복 용출방법, 그리고 본 발명에서 창안한 4.0M HNO3 용액에 의한 반복용출방법을 적용하여 세슘과 코발트로 오염된 HEPA유리섬유에 대해 화학적으로 용출실험을 수행했다.
HEPA유리섬유로부터 코발트와 세슘을 제거하기 위해 3가지 용출실험결과 4.0M HNO3용액에 의한 반복용출이 가장 효과적이었다. 즉, 4.0M HNO3용액에 의해 1시간씩 4회 반복 용출제염 시 Co-6-, Cs-134, Cs-137, CD-109의 제거효율은 각각 99,9%, 100%, 99,9%, 100%로 가장 높은 제거효율을 나타내었고, HEPA유리섬유 내 Co-6-, Cs-134, Cs-137, CD-109의 잔류방사능농도는 0.1Bq/g, 0.1Bq/g, 0.1Bq/g, 0.1Bq/g 이었고, 이것은 HEPA 유리섬유를 자체처분하기 위한 규제해제기준 0.1Bq/g, 이하로 감소하였다. 또한 코발트와 세슘이 포함된 용출폐액을 재사용하기 위해 침전-여과 실험 결과 용출폐액에서 Co-60, Cs-134, Cs-137의 제거효율은 88.0%, 95%, 99.8%였다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 높은 준위의 유리섬유를 자체처분시키거나 저준위화 하기 위한 최적의 용출 방법 및 이를 이용한 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 HEPA 유리 섬유 용출 장치는 외부로부터 질산용액을 제공받아, 오염된 해파 필터 유리섬유를 용출시키는 용출조; 상기 용출조 내에 삽입되어, 상기 용출조 내의 공간에 원심력을 발생시키는 회전부; 상기 용출조의 외부표면에 구비되어 상기 용출조 내의 질산용액을 가열시키는 용액 가열장치; 하부에 필터를 구비하여, 상기 용출조로부터 배출되는 용출폐액 내의 유리섬유를 거르는 유리섬유 여과부; 상기 유리섬유 여과부로부터 배출된 용출폐액의 핵종을 침전시키는 침전조; 및 상기 유리섬유 여과부로부터 배출되는 용출폐액을 흡입하는 진공펌프를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 HEPA 유리 섬유 용출 장치를 이용한 용출 방법은 외부로부터 질산용액을 용출조에서 제공받아, 오염된 해파 필터 유리섬유 내의 코발트 및 세슘을 용출시키는 용출 단계; 상기 용출조의 외부표면에 구비된 용액 가열장치를 이용하여 상기 용출조 내에 공급된 질산용액을 가열시키는 가열 단계; 상기 가열 단계 이후, 유리 섬유 여과부에서 상기 용출조로부터 공급된 용출 폐액을 유리섬유 및 오염물질로 분리하는 분리 단계; 및 상기 분리 단계 이후에 추출된 유리 섬유를 상기 용출조로 재공급한 후, 상기 용출단계를 다시 시작하는 피드백 단계를 포함한다.
상기 용출 단계는, 오염된 해파 필터 유리 섬유를 상기 용출조로 제공받는 단계; 외부로부터 4.0M HNO3 용액을 상기 용출조로 제공받는 단계; 및 상기 유리 섬유 내의 코발트 및 세슘을 용출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가열 단계는, 상기 용액 가열장치를 이용하여 0.5 시간 동안, 88 ℃의 온도로 상기 용출조를 가열시키는 단계인 것을 특징으로 한다.
상기 피드백 단계는, 상기 용출 단계부터 상기 분리 단계까지 적어도 3회 반복하는 단계인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, HEPA 유리섬유로부터 코발트와 세슘을 제거하기 위해 4.0M HNO3용액에 의한 반복용출이 가장 효과적이었다. 즉, 4.0M HNO3용액에 의해 1시간씩 4회 반복 용출제염 시 Co-60, Cs-134, Cs-137, CD-109의 제거효율은 각각 99.9%, 100%, 99.9%, 100%로 가장 높은 제거효율을 나타내었고, HEPA 유리섬유 내 Co-60, Cs-134, Cs-137, CD-109의 잔류방사능농도는 0.1Bq/g, 0.0Bq/g, 0.1Bq/g, 0.0Bq/g,이었고, 이것은 HEPA 유리섬유를 자체처분하기위한 규제해제기준 0.1Bq./g 이하로 감소하였다.
또한, 4.0M HNO3 용출실험 시 발생된 코발트와 세슘이 포함된 4.0M HNO3 용출폐액을 재사용하기 위해 침전-여과실험을 통해 용출용액내의 코발트와 세슘을 제거하기 위해 sodium tetraphenylborate [NaTPB]를 [NaTPB]/[Cs]>1만큼 주입하고, 용출 폐액의 pH가 11이 될 때까지 NaOH을 투입하였다. 침전-여과 실험 후 용출폐액에서 Co-60, Cs-134, Cs-137의 제거효율은 88.0%, 95%, 99.8%였다. 또한 침전-여과 실험 전과 후의 용출폐액 내의 금속이온의 90% 이상이 제거되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 사용된 HEPA 필터의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 HEPA 유리 섬유 용출 장치를 나타낸 개략도이다.
도 3은 도 2에 기재된 용출 장치를 이용하여 HEPA 필터 유리섬유의 용출 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
도 4는 원자력시설에서 수거한 해파필터 유리섬유 사진을 나타낸다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합하나 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 사용된 HEPA 필터의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 HEPA 필터는 필터프레임, 유리섬유, 가스켓(Gasket), 실란트(Sealant), 분리기(Separator) 등으로 구성된다.
이중에 필터프레임, 유리섬유, 가스켓(Gasket), 분리기(Separator) 는 표면 오염 농도가 낮기 때문에 물리화학적으로 처리가 쉬우나 유리섬유는 방사능 농도가 높기 때문에 화학용출방법을 사용하여 농도를 저감화시키는 것이 필요하다.
본 발명에서는 선진 외국에서 개발한 HEPA 유리섬유 용출방안을 근거로 용출실험을 수행한 후 최적방안을 도출하였다. 즉, 미국 Westinghouse Savannah River Company에서 사용했던 5wt% NaOH 용액에 의한 용출방법과 미국 ldaho National Engineering and Environmental Laboratory에서 사용했던 HNO3 용액에 의한 반복용출방법과 본 발명에서 창안한 4.0M HNO3용액에 의한 반복용출방법을 적용하여 결과를 비교했다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 HEPA 유리 섬유 용출 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 HEPA 유리 섬유 용출 장치는 용출조(20), 회전부(10), 용액 가열장치(25), 유리섬유 여과부(30), 침전조(40) 및 진공펌프(50)를 포함한다.
상기 용출조(20)는 외부로부터 질산용액(예컨대, 4M HNO3)을 제공받아, 오염된 해파 필터 유리섬유를 용출시킨다.
상기 회전부(10)는 상기 용출조(20) 내에 삽입되어, 상기 용출조(20) 내의 공간에 원심력을 발생시킨다.
상기 용액 가열장치(25)는 상기 용출조(20)의 외부표면에 구비되어 상기 용출조(20) 내의 질산용액(예컨대, 4M HNO3)을 가열시킨다.
상기 유리섬유 여과부(30)는 하부에 필터(35)를 구비하여, 상기 용출조(20)로부터 배출되는 용출 폐액 내의 유리섬유를 거르는 기능을 수행한다.
상기 침전조(40)는 상기 유리섬유 여과부(30)로부터 배출된 용출폐액의 핵종을 침전시키는 기능을 수행한다.
상기 진공펌프(50)는 상기 유리섬유 여과부(30)로부터 배출되는 용출폐액을 흡입하는 역할을 수행한다.
도 3은 도 2에 기재된 용출 장치를 이용하여 HEPA 필터 유리섬유의 용출 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 용출 방법(S100)은 용출 단계(S10), 가열 단계(S20), 분리 단계(S30) 및 피드백 단계(S40)를 포함한다.
상기 용출 단계(S10)는 외부로부터 질산용액을 용출조에서 제공받아, 오염된 해파 필터 유리섬유 내의 코발트 및 세슘을 용출시키는 단계일 수 있다.
상기 가열 단계(S20)는 상기 용출조의 외부표면에 구비된 용액 가열장치를 이용하여 상기 용출조 내에 공급된 질산용액을 가열시키는 단계일 수 있다.
상기 분리 단계(S30)는 상기 가열 단계 이후, 유리 섬유 여과부에서 상기 용출조로부터 공급된 용출 폐액을 유리섬유 및 오염물질로 분리하는 단계일 수 있다.
상기 피드백 단계(S40)는 상기 분리 단계 이후에 추출된 유리 섬유를 상기 용출조로 재공급한 후, 상기 용출단계(S10)를 다시 시작하는 단계일 수 있다.
상기 용출 단계(S10)는 오염된 해파 필터 유리 섬유를 상기 용출조로 제공받는 단계; 외부로부터 4.0M HNO3 용액을 상기 용출조로 제공받는 단계; 및 상기 유리 섬유 내의 코발트 및 세슘을 용출시키는 단계로 구성될 수 있다.
상기 가열 단계(S20)는, 상기 용액 가열장치를 이용하여 0.5 시간 동안, 88 ℃의 온도로 상기 용출조를 가열시키는 단계일 수 있다.
상기 피드백 단계(S40)는 상기 용출 단계부터 상기 분리 단계(S30)까지 적어도 3회 반복하는 단계일 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실험 과정을 설명하도록 한다.
도 1은 방사능 농도를 MCA로 측정하기 위해 측정용기에 담겨진 유리섬유를 나타내며, 도 4는 원자력시설에서 수거한 해파필터 유리섬유 사진을 나타낸다.
[테이블 1]
Figure 112011096411221-pat00001
테이블 1을 통해 한국원자력연구원의 원자력시설에서 발생된 HEPA 필터의 수, 오염핵종은 주로 코발트, 세슘, 우라늄으로 구성되며, 10mSv/h 이상의 고농도 HEPA 필터는 50개정도임을 알 수 있다.
하기에 기재된 테이블 2는 HEPA 필터 성분 및 각 성분의 무게와 부피를 나타낸다. 유리섬유는 무게는 작지만 약 30%의 부피를 차지한다.
[테이블 2]
Figure 112011096411221-pat00002
하기에 기재된 테이블 3은 유리섬유의 주요성분을 보여주며, Si, Al, Ca의 농도가 높게 나타났다.
[테이블 3]
Figure 112011096411221-pat00003

실험 예 1)
1) 5wt% NaOH 용액에 의한 용출
화학적방법으로 5 wt% NaOH 용액을 사용하여 유리섬유내의 코발트와 세슘을 용출시켰다. 유리섬유의 주요 오염물질과 초기 농도는 다음과 같다. Co-60은 74.0 Bq/g이며, Cs-134는 27.6 Bq/g이고, Cs-137은 608.7 Bq/g이며, BE-7은 19.9 Bq/g이었다. 2.57 g의 유리섬유를 200 ml의 5 wt% NaOH 용액에 담그고 Hot plate를 사용하여 100°C로 가열하며 30시간 동안 용출실험을 수행하였다.
이때 7 시간, 23시간, 30 시간 마다 용출용액을 샘플링하여 MCA로 농도를 측정한 결과는 다음과 같다. 즉, Co-60는 7시간 경과 시 제거효율은 10.0%이었고 이후에는 거의 제거되지 않았다. Cs-134와 Cs-137은 7시간 경과 후 22.3%와 25.7%제거되었고, 용출시간 경과에 따라 서서히 제거효율은 증가하여, 23시간 후 제거효율은 각각 53.2%, 40.3%였고, 30시간 후 제거효율은 각각 81.7%, 82.1%였고, BE-7은 1시간 경과 시 제거효율은 78.2 %이었고 이후에는 거의 제거되지 않았다.
Figure 112011096411221-pat00004

실험 예 2)
2.0M HNO3용액에 의한 반복용출
화학적방법으로 2.0M HNO3용액을 사용하여 유리섬유내의 코발트와 세슘을 4회 반복 용출시켰다. 유리섬유의 주요 오염물질과 초기 농도는 다음과 같다. Co-60은 122.0 Bq/g이며, Cs-134는 32.2 Bq/g이고, Cs-137은 1022.0 Bq/g이며, CD-109는 9.1 Bq/g이었다. 2.47g의 유리섬유를 100 ml의 2.0M HNO3용액에 담그고 Hot plate를 사용하여 88°C로 가열하며 0.5시간 동안 용출실험을 수행하고 가압여과기로 유리섬유와 오염물질이 포함된 용출용액을 분리하고, 분리된 유리섬유를 새로운 100 ml의 2.0M HNO3용액에 담그고 2회째 0.5시간 용출실험을 수행하고 고액 분리하였다.
같은 방법으로 3회째 0.5시간, 4회째 0.5시간 용출실험 수행 후 고액 분리하였다. 이 때 각 회 마다 용출실험 후의 용출용액을 샘플링하여 MCA로 농도를 측정한 결과는 다음과 같다. 즉, Co-60, Cs-134, Cs-137, CD-109는 1회 0.5시간 용출 시 제거효율은 각각 63.3%, 93.1%, 92.3%, 68.1%이었고, 2회 다시 0.5시간 용출 시 제거효율은 각각 85.9%, 94.2%, 98.9%, 76.7%이었고, 3회 다시 0.5시간 용출 시 제거효율은 각각 93.7%, 95.5%, 99.3%, 83.4이었고, 4회 다시 0.5시간 용출 시 제거효율은 각각 99.1%, 96.2%, 99.4%, 88.7%이었다.
Figure 112011096411221-pat00005

실험 예 3)
4.0M HNO3용액에 의한 반복용출
화학적방법으로 4.0M HNO3용액을 사용하여 유리섬유내의 코발트와 세슘을 4회 반복 용출시켰다. 유리섬유의 주요 오염물질과 초기 농도는 다음과 같다. Co-60은 128.4 Bq/g이며, Cs-134는 34.3 Bq/g이고, Cs-137은 1015.3 Bq/g이며, CD-109는 8.5 Bq/g이었다. 2.85g의 유리섬유를 150 ml의 4.0M HNO3용액에 담그고 Hot plate를 사용하여 88°C로 가열하며 1시간 동안 용출실험을 수행하고 가압여과기로 유리섬유와 오염물질이 포함된 용출용액을 분리하고, 분리된 유리섬유를 새로운 150 ml의 4.0M HNO3용액에 담그고 2회째 1시간 용출실험을 수행하고 고액 분리하였다. 같은 방법으로 3회째 1시간, 4회째 1시간 용출실험 수행 후 고액 분리하였다.
이때 각 회 마다 용출실험 후의 용출용액을 샘플링하여 MCA로 농도를 측정한 결과는 다음과 같다. 즉, Co-60, Cs-134, Cs-137, CD-109는 1회 0.5시간 용출 시 제거효율은 각각 81.3%, 92.7%, 96.2%, 72.8%이었고, 2회 다시 0.5시간 용출 시 제거효율은 각각 98.4%, 95.3%, 99.1%, 87.2%이었고, 3회 다시 0.5시간 용출 시 제거효율은 각각 99.2%, 99.8%, 99.8%, 99.4이었고, 4회 다시 0.5시간 용출 시 제거효율은 각각 99.9%, 100%, 99.9%, 100%이었다.
위의 HEPA 유리섬유로부터 코발트와 세슘을 제거하기 위해 3가지 용출실험결과 4.0M HNO3용액에 의한 반복용출이 가장 효과적이었다. 즉, 4.0M HNO3용액에 의해 1시간씩 4회 반복 용출제염 시 Co-60, Cs-134, Cs-137, CD-109의 제거효율은 각각 99.9%, 100%, 99.9%, 100%로 가장 높은 제거효율을 나타내었고, HEPA 유리섬유 내 Co-60, Cs-134, Cs-137, CD-109의 잔류방사능농도는 0.1Bq/g, 0.0Bq/g, 0.1Bq/g, 0.0Bq/g,이었고, 이것은 HEPA 유리섬유를 자체처분하기위한 규제해제기준 0.1Bq./g 이하로 감소하였다
Figure 112011096411221-pat00006

실험 예 4)
4.0M HNO3 용출폐액 재사용을 위한 침전-여과실험
4.0M HNO3 용출실험 시 발생된 코발트와 세슘이 포함된 4.0M HNO3 용출폐액을 재사용하기 위해 침전-여과실험을 수행하였다.
용출용액내의 코발트와 세슘을 제거하기 위해 sodium tetraphenylborate [NaTPB]를 [NaTPB]/[Cs]>1만큼 주입하고, 용출 폐액의 pH가 11이 될 때까지 NaOH을 투입하였다. 실험 결과 용출폐액 내의 Co-60, Cs-134, Cs-137 초기 방사능 농도는 2.34 Bq/ml, 1.01 Bq/ml, 20.6 Bq/ml 였고, 침전-여과 실험 후 용출폐액에서 Co-60, Cs-134, Cs-137의 제거효율은 88.0%, 95%, 99.8%였다. 또한 침전-여과 실험 전과 후의 용출폐액 내의 금속농도를 ICP-AES로 측정한 결과는 아래 표와 같이 용출폐액내의 금속이온의 90% 이상이 제거되었다.
Figure 112011096411221-pat00007

따라서, 본 발명에 따르면, HEPA 유리섬유로부터 코발트와 세슘을 제거하기 위해 4.0M HNO3용액에 의한 반복용출이 가장 효과적이었다. 즉, 4.0M HNO3용액에 의해 1시간씩 4회 반복 용출제염 시 Co-60, Cs-134, Cs-137, CD-109의 제거효율은 각각 99.9%, 100%, 99.9%, 100%로 가장 높은 제거효율을 나타내었고, HEPA 유리섬유 내 Co-60, Cs-134, Cs-137, CD-109의 잔류방사능농도는 0.1Bq/g, 0.0Bq/g, 0.1Bq/g, 0.0Bq/g,이었고, 이것은 HEPA 유리섬유를 자체처분하기위한 규제해제기준 0.1Bq./g 이하로 감소하였다.
또한, 4.0M HNO3 용출실험 시 발생된 코발트와 세슘이 포함된 4.0M HNO3 용출폐액을 재사용하기 위해 침전-여과실험을 통해 용출용액내의 코발트와 세슘을 제거하기 위해 sodium tetraphenylborate [NaTPB]를 [NaTPB]/[Cs]>1만큼 주입하고, 용출 폐액의 pH가 11이 될 때까지 NaOH을 투입하였다. 침전-여과 실험 후 용출폐액에서 Co-60, Cs-134, Cs-137의 제거효율은 88.0%, 95%, 99.8%였다. 또한 침전-여과 실험 전과 후의 용출폐액 내의 금속이온의 90% 이상이 제거되는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 회전부 20: 용출조
25: 용액 가열장치 30: 유리섬유 여과부,
35: 필터 40: 침전조
50: 진공펌프 60: 펌프 배관
65: 밸브

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 외부로부터 질산용액을 용출조에서 제공받아, 오염된 해파 필터 유리섬유 내의 Co-60 및 Cs-137을 용출시키는 용출 단계;
    상기 용출조의 외부표면에 구비된 용액 가열장치를 이용하여 상기 용출조 내에 공급된 질산용액을 가열시키는 가열 단계;
    상기 가열 단계 이후, 유리 섬유 여과부에서 상기 용출조로부터 공급된 용출 폐액을 유리섬유 및 오염물질로 분리하는 분리 단계; 및
    상기 분리 단계 이후에 추출된 유리 섬유를 상기 용출조로 재공급한 후, 상기 용출단계를 다시 시작하는 피드백 단계를 포함하는 HEPA 유리 섬유 용출 장치를 이용한 용출 방법에 있어서,
    상기 용출장치는,
    외부로부터 질산용액을 제공받아, 오염된 해파 필터 유리섬유를 용출시키는 용출조;
    상기 용출조 내에 삽입되어, 상기 용출조 내의 공간에 원심력을 발생시키는 회전부;
    상기 용출조의 외측면부를 따라 용출조의 외부표면에 구비되어 상기 용출조 내의 질산용액을 가열시키는 용액 가열장치;
    하부에 필터를 구비하여, 상기 용출조로부터 배출되는 용출폐액 내의 유리섬유를 거르는 유리섬유 여과부;
    상기 유리섬유 여과부로부터 배출된 용출폐액의 핵종을 침전시키는 침전조; 및
    상기 유리섬유 여과부로부터 배출되는 용출폐액을 흡입하는 진공펌프를 포함하며,
    상기 가열 단계는,
    상기 용액 가열장치를 이용하여 0.5 내지 1 시간 동안, 88 ℃의 온도로 상기 용출조를 가열시키는 단계이고,
    상기 용출단계로부터 상기 분리 단계까지는 4회 반복하여 수행되는 것을 특징으로 하는 HEPA 유리 섬유 용출 장치를 이용한 용출 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 용출 단계는,
    오염된 해파 필터 유리 섬유를 상기 용출조로 제공받는 단계;
    외부로부터 4.0M HNO3 용액을 상기 용출조로 제공받는 단계; 및
    상기 유리 섬유 내의 코발트 및 세슘을 용출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 HEPA 유리 섬유 용출 장치를 이용한 용출 방법.

  4. 삭제
  5. 삭제
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논문1-J RADIOANAL NUCL CHEM (2011) *
논문1-J RADIOANAL NUCL CHEM (2011)*

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