KR102274665B1 - 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기 - Google Patents

마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로파가 도가니의 중앙 및 도가니의 외주면에 조사(照射)되도록 상기 도가니를 링(ring) 형태의 원통형으로 구성하고, 도가니 내부에는 폐기물이 마이크로파 침투깊이의 2배 이내로 제한되도록 하여, 폐기물이 균일하게 처리되도록 하면서도, 도가니의 처리 용량을 확장할 수 있도록 한 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기에 관한 것이다.
이를 위해, 양측이 관통된 중공(中空)의 아우터 몸체; 상기 아우터 몸체의 내부에 배치되어 아우터 몸체로부터 이격된 사이에 방사성 폐기물이 수용되는 내부공간을 형성하며, 양측이 관통된 중공(中空)의 이너 몸체; 상기 아우터 몸체의 하단부 내주면과 상기 이너 몸체의 하단부 외주면 사이에 설치되며, 다수의 통공이 형성된 수증기 투입판; 및 상기 수증기 투입판으로부터 상방으로 이격되며, 방사성 폐기물이 안착될 수 있도록 설치되되 다수의 통공이 형성된 안착판을 포함하며, 상기 아우터 몸체 및 이너 몸체를 수용하는 수용공간을 제공하는 가열챔버; 상기 가열챔버의 외주면을 따라 다수로 설치되며, 상기 아우터 몸체의 외주면을 향해 마이크로파를 조사하는 제1마이크로파 조사수단; 및 상기 가열챔버의 저면에 설치되며, 상기 이너 몸체의 중공(中空) 내부를 향해 마이크로파를 조사하는 제2마이크로파 조사수단을 포함하는 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기를 제공한다.

Description

마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기{A reactor of radioactive waste treatment device using a microwave heating}
본 발명은 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 균일한 가열을 보장하는 구조이면서 방사성폐기물 열처리 용량을 늘릴 수 있도록 한 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기에 관한 것이다.
원자력 발전소 운전 과정에서는 C-14(방사성 탄소동위원소), H-3(삼중수소) 등의 방사성 물질과 탄산가스, 유기화합물 및 수분 등이 발생되고, 이들은 활성탄 및 제올라이트 등의 공기정화계통을 통해 정화된 후 배출이 이루어진다.
상기 공기정화계통에 장입된 활성탄의 가장 큰 특성은 방사성 요오드를 제거성능을 부여하기 위한 화학제인 TEDA(Triethylene Diamine)가 첨착되어 있는 것이다.
한편, 원자력 발전시설의 운영기간이 증가함에 따라 사용 후 발생된 폐활성탄의 양은 점차 증가되는 추세이며, 이러한 폐활성탄은 방사성 물질이 포함되어 있기 때문에 정해진 절차에 따라 처리되고 있다.
이때, 폐활성탄을 자체처리 하지 않고 고화(solidification) 또는 안정화 공정을 통한 처리방법을 고려할 수 있는데, 이 경우 최종처분되는 폐활성탄의 부피는 대략 2배 이상 증가되 폐기물 처분비용 증가 및 방폐장 운영 수명을 단축시키는 등 다양한 문제점들이 발생이 예상된다.
이러한 문제점들을 해소하기 위하여, 폐활성탄 내부에 흡착되어 있는 삼중수소(H-3) 또는 방사성 탄소동위원소(C-14) 화합물질을 진공가열로에 투입하여 고온, 진공 조건에서 추출하는 추출공정과, 추출공정에서 발생하는 유해가스를 촉매를 이용해 H2O와 CO2로 산화시키는 배기체 처리공정을 통해 폐활성탄을 처리하는 방법이 『대한민국 등록번호 제10-2009998호』을 통해 개시되어 있다.
상기 선행문헌에 개시된 폐활성탄 처리방법은 원자력 발전소에서 발생되는 폐활성탄에 함유된 방사성 물질을 규제해제 기준치 미만으로 처리하기 위한 것이며, 특히 전통적 가열방식을 이용한 외부/간접가열 방식이 아니라 마이크로파를 이용한 대상물질의 내부/직접 가열 방식을 적용함으로써, 열전달 효율은 극대화 하고 화재방호 취약성은 극소화 할 수 있는 기술적 특징이 있다.
하지만, 상기한 종래 기술에 따른 폐활성탄 처리장치에 개시된 단일 원통형 도가니를 갖는 반응기는 폐기물(폐활성탄) 특성에 따른 마이크로파 침투깊이(skin depth) 개념이 고려되지 않은 설계로 제작됨으로써, 폐기물 처리 용량을 늘릴 경우 불균일 열처리 문제가 발생한다. 구체적으로는, 폐기물 처리 용량을 늘리기 위해 종래의 도가니를 크게 설계하여 처리 용량을 늘릴 수 있으나, 단순히 원통형의 도가니 처리 용량을 늘릴 경우, 마이크로파는 도가니의 중심까지 침투되기 어렵기 때문에, 도가니 표면에 근접해 있는 폐기물만 과잉 가열되고 도가니 중심의 폐기물은 가열부족현상(cold core)이 발생하여 결과적으로 균일한 폐기물 열처리가 이루어지기 어려운 문제가 있다. 즉, 종래의 단순 원통형의 도가니를 갖는 반응기는 용량 확장에 한계가 있는 문제가 있는 것이다.
대한민국 등록번호 제10-2009998호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 도가니의 중앙 및 도가니의 외주면(표면)에서 마이크로파가 침투되도록 도가니를 설계함으로써, 균일한 열처리라는 처리의 품질은 저하되지 않으면서 방사성폐기물 처리용량을 늘릴 수 있도록 한 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기를 제공하고자 한 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 양측이 관통된 중공(中空)의 아우터 몸체; 상기 아우터 몸체의 내부에 배치되어 아우터 몸체로부터 이격된 사이에 방사성 폐기물이 수용되는 내부공간을 형성하며, 양측이 관통된 중공(中空)의 이너 몸체; 상기 아우터 몸체의 하단부 내주면과 상기 이너 몸체의 하단부 외주면 사이에 설치되며, 다수의 통공이 형성된 수증기 투입판; 및 상기 수증기 투입판으로부터 상방으로 이격되며, 방사성 폐기물이 안착될 수 있도록 설치되되 다수의 통공이 형성된 안착판을 포함하며, 상기 아우터 몸체 및 이너 몸체를 수용하는 수용공간을 제공하는 가열챔버; 상기 가열챔버의 외주면을 따라 다수로 설치되며, 상기 아우터 몸체의 외주면을 향해 마이크로파를 조사하는 제1마이크로파 조사수단; 및 상기 가열챔버의 저면에 설치되며, 상기 이너 몸체의 중공(中空) 내부를 향해 마이크로파를 조사하는 제2마이크로파 조사수단을 포함하는 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기를 제공한다.
이때, 상기 아우터 몸체 및 이너 몸체를 평면에서 봤을 때, 링(ring) 형태인 것이 바람직하다.
또한, 상기 내부공간의 간격 크기는, 마이크로파가 상기 내부공간에 침투할 수 있는 깊이의 2배이하인 것이 바람직하다.
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본 발명에 따른 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기는 마이크로파 침투가 도가니의 표면 뿐만아니라, 도가니의 중심부에서도 이루어질 수 있으므로, 도가니의 내부공간은 마이크로파 침투깊이의 2배 이내로 할 수 있으며, 이렇게 할 경우 방사성폐기물 처리용량을 늘리더라도 방사성폐기물 처리 품질이 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명은 방사성폐기물 처리의 품질은 유지하면서도, 방사성폐기물 처리용량을 극대화시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기가 설치된 가열챔버를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기 및 가열챔버를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기가 설치된 방사성폐기물 처리 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기(이하, '반응기'라 함)에 대하여 설명하도록 한다.
반응기는 방사성 폐기물에 대한 직접가열, 입체가열을 유지하면서도 방사성 폐기물 처리용량을 확대함으로써, 적은 에너지로 고효율의 방사성 물질 탈착 효율성을 높일 수 있도록 하였다.
반응기는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 가열챔버(100)와, 덮개(200)와, 마이크로파 조사수단(300)과, 도가니(400)를 포함한다.
가열챔버(100)는 방사성 폐기물인 폐활성탄을 가열 처리하는 구성으로써, 상부가 개구된 중공(中空)의 수용공간(110)이 형성된 용기 형태로 제공된다. 수용공간(110)은 도가니(400)가 설치될 수 있는 크기로 제공된다. 가열챔버(100)는 원통형으로 형성됨이 바람직하며, 외주면과 저면에는 각각 후술하는 마이크로파 조사수단(300)이 설치될 수 있도록 제공된다.
덮개(200)는 가열챔버(100)의 개구된 상부를 개폐시키는 역할을 하며, 가열챔버(100)의 수용공간(110) 기밀이 유지될 수 있도록 설치된다. 덮개(200)에는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 배기관(210)과, 안전밸브(220)와, 초음파 발생기(230)와, 카메라(240)가 설치된다. 배기관(210)은 폐활성탄이 가열되는 과정에서 발생한 수분, 휘발성 가스 등이 배출되는 관로이다, 안전밸브(220)는 폐활성탄이 가열되는 과정에서 가열챔버(100) 내부에 과압 발생시 개방하여 가열챔버(100) 내부의 과압을 해소시키기 위한 구성이다. 초음파발생기(230)는 마이크로파 조사수단(300)에 의한 방사성 폐기물 가열시, 반응성을 높이고 방사성폐기물로부터 탈착된 가스의 재흡착을 방지하여 방사능 물질의 탈착 수준을 높이는 구성이다. 카메라(240)는 가열챔버(100) 내부에서 진행되는 방사성폐기물의 반응 상황을 촬영하여 디스플레이모듈(미도시)을 통해 작업자에게 송출함으로써, 작업자는 방사성폐기물 처리 상황을 원격으로 용이하게 파악할 수 있다. 한편, 덮개(200)에는 교반팬(stirrer fan)(250)이 설치되며, 교반팬(250)은 가열챔버(100) 내부에서 발생한 마이크로파를 반사하여 균일가열을 도모하고, 가열챔버(100) 상부의 과열을 방지하는 역할을 한다.
마이크로파 조사수단(300)은 방사성폐기물을 직접가열, 순간가열, 입체가열시키는 장치로써, 가열챔버(100)의 수용공간(110) 및 후술하는 도가니(400)의 내부공간을 향해 마이크로파가 조사될 수 있도록 설치된다. 마이크로파 조사수단(300)은 마이크로파 발생장치(미도시)로부터 발생한 마이크로파를 가열챔버(100) 내로 가이드하는 도파관(310)을 포함하며, 도파관(310)은 가열챔버(100)에 다수로 설치된다. 마이크로파 조사수단(300)의 마이크로파 출력은 가변형으로써, 요구되는 방사성폐기물 처리용량에 따라 마이크로파 조사수단(300)의 개수도 가변될 수 있다. 마이크로파 조사수단(300)은 가열챔버(100)의 외주면에 다수로 설치된 제1마이크로파 조사수단(310A)과, 가열챔버(100)의 저면에 설치된 제2마이크로파 조사수단(310B)으로 구성된다. 제1마이크로파 조사수단(310A)은 후술하는 도가니(400)의 아우터 몸체 표면(외주면)에 마이크로파를 조사하는 구성으로써, 가열챔버(100)의 외주면에 다수로 설치된다. 이때, 제1마이크로파 조사수단(310A)을 구성하는 도파관(310A)의 위치는 도 3에 도시된 바와 같이 서로 동일하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 제1마이크로파 조사수단(310A)은 가열챔버(100)의 높이 방향으로 번갈아가며 교번으로 설치됨에 따라, 가열챔버(100)의 수용공간에서 마이크로파가 충돌하는 것을 방지할 수 있으므로 방사성폐기물 가열 효율성을 극대화할 수 있다. 제2마이크로파 조사수단(310B)은 후술하는 도가니(400)의 이너 몸체 중앙을 통해 내부공간에 마이크로파를 조사하는 구성으로써, 가열챔버(100)의 저면에 설치된다.
도가니(400)는 방사성폐기물인 폐활성탄이 가열되는 공간을 제공하는 구성으로써, 가열챔버(1000의 수용공간(110)에 설치된다. 도가니(400)는 폐활성탄을 수용하기 위한 내부공간(410)을 형성하며, 가열챔버(100)의 형상에 대응되는 원통형임이 바람직하다. 도가니(400)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 아우터 몸체(420)와, 이너 몸체(430)와, 수증기 투입판(440)과, 안착판(450)을 포함한다. 아우터 몸체(420)는 도가니(400)의 외관을 구성하며, 양측이 관통된 중공의 원통형으로 제공된다. 이때, 양측이라 함은 도면상 아우터 몸체(420)의 상부와 하부를 말한다. 아우터 몸체(420)는 마이크로파가 침투될 수 있는 재질이어야 함은 당연하다. 이너 몸체(430)는 아우터 몸체(420)의 내측에 위치되어 아우터 몸체(420)와의 사이에 폐활성탄이 수용될 수 있는 내부공간(410)을 형성한다. 이너 몸체(430) 역시 아우터 몸체(420)와 마찬가지로 양측이 관통된 중공의 원통형으로 제공되되 이너 몸체(430)의 외경은 아우터 몸체(420)의 외경에 비해 작게 형성된다. 이와 같이 아우터 몸체(420)와 이너 몸체(430)를 포함하는 도가니(400)는 평면에서 봤을 때, 링(ring) 형태 또는 도넛(donut) 형태와 흡사하다. 한편, 상기 이너 몸체(430)와 상기 아우터 몸체(420) 사이의 내부공간(410) 간격의 크기는, 마이크로파가 상기 내부공간(410)에 침투할 수 있는 깊이의 2배 이하인 것이 바람직하다. 즉, 도가니(400)의 처리용량을 확장하더라도, 내부공간(410)은 마이크로파가 도달할 수 있는 깊이를 만족해야하는 바, 마이크로파는 도 3에 도시된 바와 같이, 내부공간(410)의 양 방향에서 침투되므로, 내부공간(410) 간격의 크기는 마이크로파 침투깊이의 2배 이하이어야 마이크로파가 폐활성탄에 고르게 조사될 수 있는 것이다.
도가니(400)의 하단부에 설치되는 수증기 투입판(440)은 스팀발생기(미도시)로부터 발생한 스팀을 도가니(400) 내부공간(410)의 폐활성탄에 공급하기 위한 구성이며, 이너 몸체(430)의 외주면과 아우터 몸체(420)의 내주면 사이에 설치된다. 수증기 투입판(440)은 다수의 통공이 형성된 다공판으로 제공된다. 이에 따라, 수증기 투입판(440)을 통과한 스팀은 폐활성탄에 고르게 공급될 수 있다. 즉, 수증기 투입판(440)은 폐활성탄이 가열 처리되는 과정에서 필요시 폐활성탄의 표면부에 대한 부분 연소를 목적으로 수증기를 공급하여 방사성물질의 제거 효율을 높이기 위한 것인데, 필요시 스팀을 도가니(400)의 내부공간(410)으로 공급되게 한다. 안착판(450)은 폐활성탄이 놓여지는 공간을 제공하기 위한 것으로써, 수증기 투입판(440)으로부터 상방으로 이격된 위치에 설치된다. 안착판(450) 역시 이너 몸체(430)의 외주면과 아우터 몸체(420)의 내주면 사이에 설치되며, 다수의 통공이 형성된 다공판으로 제공된다.
이하, 상기한 구성으로 이루어진 반응기를 통한 폐활성탄 처리공정에 대하여 첨부된 도 4를 함께 참조하여 살펴보도록 한다.
작업자는 덮개(200)를 열어 도가니(400)의 내부공간(410)을 개방하고, 내부공간(410)에 폐활성탄을 수납시킨다. 도가니(400)의 내부공간(410)에 폐활성탄이 모두 수납되면, 덮개(200)를 닫고 진공펌프(미도시)를 작동하여 가열챔버(100) 내부를 감압시킨 후, 마이크로파 조사수단(300)을 작동시킨다. 이때, 제1마이크로파 조사수단(310A)의 마이크로파는 가열챔버(100) 외주면의 도파관(310A)을 통해 가열챔버(100)의 수용공간(110)으로 조사되어 아우터 몸체(420)의 외주면을 통해 내부공간(410)에 침투하고, 제2마이크로파 조사수단(310B)의 마이크로파는 가열챔버(100) 저면의 도파관(310B)을 통해 이너 몸체(430)의 중앙으로 조사되어 이너 몸체(430)의 내주면을 통해 내부공간(410)에 침투된다. 이를 통해 알 수 있듯이, 도가니(400)의 폐활성탄은 양 방향에서 마이크로파가 침투됨으로써 폐활성탄이 과잉가열되거나 가열부족현상이 발생하지 않고 균일한 폐기물 열처리가 이루어질 수 있다. 특히, 마이크로파가 폐활성탄의 양 방향에서 조사되기 때문에 내부공간(410)의 처리용량 즉, 도가니(400)의 처리용량을 확장하더라도 폐기물 처리의 품질이 저하되는일 없이 양질의 방사성 폐기물 처리가 이루어질 수 있다.
이후, 가열챔버(100) 내의 폐활성탄은 가열 처리되면서, 방사성 물질인 삼중수소(H-3), 방사성 탄소동위원소(C-14) 그리고 휘발성유기물(VOCs)이 포함된 배기체(off-gas)가 발생하여 배기관(210)을 통해 배출된다. 이후, 배기체에 포함된 휘발성 유기물은 촉매장치(500)를 통과하며 산화 또는 환원되어 물과 이산화탄소로 변환된 다음 스팀응축기(600)로 이송된다.
한편, 가열챔버(100) 내에서 폐활성탄 열처리가 이루어지는 과정에서, 전술한 바와 같이 필요시 수증기 투입판(440)을 통해 폐활성탄에 스팀을 공급할 수 있는데, 공급된 스팀은 고온에서 분해되어 폐활성탄에 고착되어 있는 방사성물질을 추가로 산화시켜 배기체로서 배출시키는 역할을 한다. 이때, 작업자는 미리 계산된 스팀량을 공급하며 카메라(240)를 통해 송출된 가열챔버(100) 내부의 영상을 모니터링 하면서 운전을 제어한다.
한편, 촉매장치(500)에서 처리된 배기체 중의 잔류가스 농도는 온라인 분석되며, 이때 분석된 가스농도를 바탕으로 촉매장치에 공급되는 산화제 및 산화제 공급량을 피드백 컨트롤(feedback control) 방법으로 제어한다.
스팀응축기(600)에서는 냉각수를 순환시켜 배기체를 냉각하며 이때 배기체 중에 포함된 수증기는 응축되어 응축수로 배출된다. 그리고 감압팬(700)은 가열챔버(100)에서 배출되는 배기체를 배기체 처리 계통까지 이송하는 역할을 하며 감압팬(700) 전단에서는 부압을 감압팬(700) 후단에서는 정압을 만들어준다. 감압팬(700)을 통과한 배기체는 CO2 흡수기(800)에서 수산화칼슘(용액(Ca(OH)2)(510)과 반응하여 탄산칼슘(CaCO3) 슬러리(520)로 변환 된 후 고화장치(900)에서 고화된다. CO2 흡수기(800)를 통과한 배기가스는 처리시설 건물 배기계통으로 배출된다.
이로써, 반응기를 통한 방사성 폐기물 처리가 완료된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기는 도가니를 양측이 관통된 아우터 몸체 및 이너 몸체를 서로 중첩하여 구성하고, 마이크로파가 도가니의 중앙 및 도가니의 외측에서 조사되도록 하였다. 그리고 폐활성탄을 수용하는 도가니는 마이크로파 침투깊이 2배 이내로 두께를 유지하면서 도가니 직경을 확대하는 방법으로 폐기물 처리용량을 확장 할 경우 균일한 열처리를 보장하면서 반응기의 처리 용량을 확대할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 가열챔버 110 : 수용공간
200 : 덮개 210 : 배기관
220 : 안전밸브 230 : 초음파발생기
240 : 카메라 250 : 교반팬
300 : 마이크로파 조사수단 310 : 도파관
310A : 제1마이크로파 조사수단 310B : 제2마이크로파 조사수단
400 : 도가니 410 : 내부공간
420 : 아우터 몸체 430 : 이너 몸체
440 : 수증기 투입판 450 : 안착판
500 : 촉매장치 510 : 수산화칼슘(용액(Ca(OH)2)
520 : 탄산칼슘(CaCO3) 슬러리 600 : 스팀응축기
700 : 감압팬 800 : CO2흡수기
900 : 고화장치

Claims (4)

  1. 양측이 관통된 중공(中空)의 아우터 몸체;
    상기 아우터 몸체의 내부에 배치되어 아우터 몸체로부터 이격된 사이에 방사성 폐기물이 수용되는 내부공간을 형성하며, 양측이 관통된 중공(中空)의 이너 몸체;
    상기 아우터 몸체의 하단부 내주면과 상기 이너 몸체의 하단부 외주면 사이에 설치되며, 다수의 통공이 형성된 수증기 투입판; 및
    상기 수증기 투입판으로부터 상방으로 이격되며, 방사성 폐기물이 안착될 수 있도록 설치되되 다수의 통공이 형성된 안착판을 포함하며,
    상기 아우터 몸체 및 이너 몸체를 수용하는 수용공간을 제공하는 가열챔버;
    상기 가열챔버의 외주면을 따라 다수로 설치되며, 상기 아우터 몸체의 외주면을 향해 마이크로파를 조사하는 제1마이크로파 조사수단; 및
    상기 가열챔버의 저면에 설치되며, 상기 이너 몸체의 중공(中空) 내부를 향해 마이크로파를 조사하는 제2마이크로파 조사수단을 포함하는 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 몸체 및 이너 몸체를 평면에서 봤을 때, 링(ring) 형태인 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 내부공간의 간격 크기는, 마이크로파가 상기 내부공간에 침투할 수 있는 깊이의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반응기.

  4. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0627290A (ja) * 1992-04-23 1994-02-04 Cie Generale Des Matieres Nucleares (Cogema) 放射性元素を含む生成物の処理方法と放射性生成物のマイクロ波加熱装置
US20170036923A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-09 Sanuwave, Inc. Acoustic Pressure Shock Wave Devices and Methods for Fluids Processing
KR102009998B1 (ko) 2017-08-28 2019-08-12 한국수력원자력 주식회사 감압가열 방식을 이용한 폐활성탄 처리장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0627290A (ja) * 1992-04-23 1994-02-04 Cie Generale Des Matieres Nucleares (Cogema) 放射性元素を含む生成物の処理方法と放射性生成物のマイクロ波加熱装置
US20170036923A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-09 Sanuwave, Inc. Acoustic Pressure Shock Wave Devices and Methods for Fluids Processing
KR102009998B1 (ko) 2017-08-28 2019-08-12 한국수력원자력 주식회사 감압가열 방식을 이용한 폐활성탄 처리장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102552603B1 (ko) 2022-09-22 2023-07-07 주식회사 그린방사선 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 다수 원통형 반응기
KR102584887B1 (ko) 2022-09-22 2023-10-05 주식회사 그린방사선 마이크로파 가열을 이용한 방사성폐기물 처리장치의 반회전식 반응기

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