KR102329042B1 - Reaction end-point decision method and system using the curves of thermal desorption of radioactive materials - Google Patents

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박승철
김태욱
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Abstract

The present invention relates to a method and a system for determining a reaction end point of a heat treatment by using a radioactive material desorption curve, capable of determining the reaction end point of the heat treatment of radioactive waste by using the radioactive material desorption curve. According to an embodiment of the present invention, the method for determining the reaction end point of the heat treatment by the radioactive material desorption curve includes: measuring a radioactivity concentration of radioactive waste selected in advance (S10); performing the heat treatment according to the radioactivity concentration of the radioactive waste, and analyzing a radioactivity concentration according to a heat treatment result (S20); and extracting the radioactive material desorption curve for the reaction end point of the heat treatment of a radioactive material based on based on the measuring of the radioactivity concentration (S10) and an analysis result of the analyzing of the radioactivity concentration (S20) (S30). In addition, the method for determining the reaction end point of the heat treatment by the radioactive material desorption curve includes: measuring the radioactivity concentration of the radioactive waste that is a heat treatment target (S40); and determining the reaction end point of the heat treatment by applying the radioactivity concentration of the radioactive waste that is the heat treatment target, which is measured based on the radioactive material desorption curve (S60).

Description

방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법 및 시스템{Reaction end-point decision method and system using the curves of thermal desorption of radioactive materials}Reaction end-point decision method and system using the curves of thermal desorption of radioactive materials

본 발명은 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 방사성물질의 탈착곡선을 이용하여 방사성폐기물의 열처리를 위한 반응종료점을 결정하는 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for determining the end point of a heat treatment reaction using a radioactive material desorption curve, and more particularly, to a radioactive material desorption curve for determining a reaction end point for heat treatment of radioactive waste using a radioactive material desorption curve. It relates to a method and system for determining an endpoint of a reaction.

원자력발전소의 관리구역 내 발전소 운전과정에서는 C-14, H-3 등의 방사성 물질과 탄산가스, 유기화합물 및 수분 등이 발생 되기 때문에 이들을 제거하기 위해 활성탄과 제올라이트 등의 공기 정화제가 사용된다.Since radioactive materials such as C-14 and H-3, carbon dioxide, organic compounds, and moisture are generated during the operation of the power plant in the management area of a nuclear power plant, air purifiers such as activated carbon and zeolite are used to remove them.

이러한 공기 정화제는 일정기간 동안 사용되고 나면 폐기하여야 하는데 폐공기 정화제에는 방사성 물질이 포함되어 있기 때문에 정해진 절차에 따라 처리하여야 하며, 일반적으로 폐공기 정화제를 고화 처리하는 과정을 거친다.These air purifiers should be disposed of after being used for a certain period of time. Since the waste air purifier contains radioactive materials, it must be treated according to a set procedure, and generally undergoes a process of solidifying the waste air purifier.

그러나 상기 폐공기 정화제와 같은 방사성 폐기물을 고화 처리하는 경우 폐기물 내에는 여전히 다량의 방사성 물질이 그대로 포함되어 있기 때문에 관련 법률 등에서 규정하는 방사성 폐기물 규제 해제기준을 충족시킬 수 없다. 따라서 일반적으로 고화 처리된 방사성 폐기물은 발전소 내에 일정 공간을 마련하여 보관하고 있다.However, in the case of solidifying radioactive waste such as the waste air purifier, a large amount of radioactive material is still contained in the waste, so it cannot meet the standards for deregulation of radioactive waste stipulated in related laws and the like. Therefore, in general, solidified radioactive waste is stored in a certain space in the power plant.

그런데 상기 방사성 폐기물을 고화 처리하여 발전소 내에 보관하는 경우 고화 처리에 의해 부피가 대폭 증가 되기 때문에 발전소 내에 큰 저장 공간이 필요하며, 방사성 폐기물이 지속적으로 발생 되기 때문에 이를 처리하여 보관하기 위해서는 계속 저장공간을 늘려야 하는 문제점이 있다. 이와 함께 원전 운영비용도 증가할 뿐만아니라 방사성 폐기물 처분비용이 발생하게 된다.However, when the radioactive waste is solidified and stored in a power plant, a large storage space is required in the power plant because the volume is greatly increased by the solidification process. There is a problem that needs to be increased. Along with this, not only the operating cost of the nuclear power plant increases, but also the cost of disposing of radioactive waste occurs.

이러한 이유로 최근에는 방사성 물질을 탈착시켜 제거함으로써 방사성 폐기물 발생의 고화처리에 따른 고화체의 양을 줄이는 동시에 방사성 폐기물 규제 해제기준을 충족할 수 있도록 하는 기술들이 개발되고 있다.For this reason, in recent years, technologies have been developed to reduce the amount of solidified material according to the solidification treatment of radioactive waste generation by desorption and removal of radioactive material and to satisfy the standards for deregulation of radioactive waste.

특히 폐공기 정화제 내에 흡착되어 있는 방사성 물질인 C-14 및 H-3을 탈착시켜 제거하는 방법으로서 가열을 통한 선택적 방사성 물질 제거 방법, 파쇄 후 진공열처리 방법 등이 제안되고 있다.In particular, as a method of desorbing and removing C-14 and H-3, which are radioactive substances adsorbed in the waste air purifier, a selective radioactive material removal method through heating, a vacuum heat treatment method after crushing, and the like have been proposed.

그러나 원자력발전소 운영과정에서 필연적으로 발생되는 폐공기 정화제, 특히 폐활성탄 내의 흡착되는 C-14 및 H-3 등의 방사성 물질은 원자로의 종류 및 환경에 따라 공기정화계통에 존재하는 방사성 물질의 종류 및 흡탈착 이력 등이 다르기 때문에 폐공기 정화제 내에 방사성 물질의 농도는 매우 상이하다.However, radioactive substances such as C-14 and H-3 adsorbed in waste air purifiers that are inevitably generated during the operation of a nuclear power plant, especially in spent activated carbon, depend on the type and environment of radioactive substances present in the air purification system and Since the history of adsorption and desorption is different, the concentration of radioactive substances in the waste air purifier is very different.

한편, 방사성 폐기물을 열처리 방법으로 처리할 경우 운전 도중에는 온라인 또는 실시간으로 방사능 분석값을 얻을 수 없기 때문에 반응종료 시점을 현장에서 판단할 수 없는 문제가 있다.On the other hand, when radioactive waste is treated by a heat treatment method, there is a problem in that it is impossible to determine the timing of the end of the reaction in the field because radioactivity analysis values cannot be obtained online or in real time during operation.

대한민국 등록특허 제10-2001232호(2019년 07월 19일 공고)Republic of Korea Patent Registration No. 10-2001232 (published on July 19, 2019)

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 단점을 해결한 것으로서, 방사성 폐기물의 열처리 공정 도중에 온라인 또는 실시간으로 방사능 농도를 측정하지 않고도 방사능 물질의 열처리 반응종료점을 용이하게 결정할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 또한, 작업자가 방사성 폐기물의 열처리를 위한 반응종료점을 현장에서 결정할 수 있도록 현장 적용성을 증대하고자 하는데 그 목적이 있다. 또한, 모든 방사성 폐기물에 대한 일반화 적용이 가능한 열처리 반응종료점 결정 방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to solve the conventional disadvantages, and the purpose is to easily determine the end point of the heat treatment reaction of the radioactive material without measuring the radioactivity concentration online or in real time during the heat treatment process of radioactive waste. have. In addition, the purpose is to increase field applicability so that the operator can determine the reaction end point for the heat treatment of radioactive waste in the field. In addition, the purpose is to provide a method for determining the end point of a heat treatment reaction that can be generalized to all radioactive wastes.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법은 사전에 미리 선정된 방사성 폐기물의 방사능 농도를 측정하는 단계(S10)와, 상기 방사성 폐기물의 방사능 농도에 따른 열처리를 수행하고, 열처리 결과에 따른 방사능 농도를 분석하는 단계(S20)와, 상기 방사능 농도를 측정하는 단계(S10) 및 방사능 농도를 분석하는 단계(S20)의 분석 결과를 토대로 방사성 물질의 열처리 반응종료점에 대한 방사성물질 탈착곡선을 추출하는 단계(S30)를 포함한다.The method for determining the end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve according to an aspect of the present invention for achieving this technical task includes the steps of measuring the radioactivity concentration of the radioactive waste selected in advance (S10), and the radioactivity concentration of the radioactive waste Based on the analysis results of performing the heat treatment according to, and analyzing the radioactivity concentration according to the heat treatment result (S20), measuring the radioactivity concentration (S10) and analyzing the radioactivity concentration (S20) of the radioactive material and extracting the radioactive material desorption curve for the end point of the heat treatment reaction (S30).

또한, 열처리 대상 방사성 폐기물의 방사능 농도를 측정하는 단계(S40)와, 상기 열처리 대상 방사성 폐기물로부터 방사성 물질을 탈착시켜 제거하기 위한 탈착 목표 농도를 결정하는 단계(S50) 및 상기 방사성물질 탈착곡선을 토대로 측정된 열처리 대상 방사성 폐기물의 방사능 농도를 적용하여 열처리 반응종료점을 결정하는 단계(S60)를 포함한다.In addition, the step of measuring the radioactivity concentration of the radioactive waste subject to heat treatment (S40), the step of determining the desorption target concentration for desorbing and removing the radioactive material from the radioactive waste subject to the heat treatment (S50) and the radioactive material desorption curve based on the and determining the end point of the heat treatment reaction by applying the measured radioactivity concentration of the radioactive waste subject to heat treatment (S60).

이때, 상기 방사성물질 탈착곡선은 방사성물질의 열처리 시간 또는 열처리 반응시간에 대한 방사능 농도의 관계를 나타낸다.At this time, the radioactive material desorption curve represents the relationship between the radioactivity concentration with respect to the heat treatment time or heat treatment reaction time of the radioactive material.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 시스템은 방사능 측정부, 열처리부, 분석부, 제어부, 탈착곡선 생성부, 판단부 및 저장부를 포함한다.In addition, the system for determining the end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve according to another aspect of the present invention includes a radioactivity measurement unit, a heat treatment unit, an analysis unit, a control unit, a desorption curve generation unit, a determination unit and a storage unit.

또한, 상기 방사능 측정부는 방사성 폐기물의 방사능 농도를 측정한다. 상기 열처리부는 방사성 폐기물의 방사능 농도에 따른 열처리를 수행한다. 또한, 상기 분석부는 상기 방사성 폐기물의 열처리 수행 결과를 토대로 방사성 폐기물의 방사능 농도에 따른 방사성물질의 열처리 완료 시간 또는 열처리 반응시간을 분석한다.In addition, the radioactivity measuring unit measures the radioactivity concentration of the radioactive waste. The heat treatment unit performs heat treatment according to the radioactivity concentration of the radioactive waste. In addition, the analysis unit analyzes the heat treatment completion time or heat treatment reaction time of the radioactive material according to the radioactivity concentration of the radioactive waste based on the heat treatment result of the radioactive waste.

또한, 상기 제어부는 방사능 측정부, 열처리부, 분석부, 탈착곡선 생성부, 판단부 및 저장부를 제어하고, 열처리 반응종료점을 결정하기 위해 방사성 폐기물로부터 방사성 물질을 탈착시켜 제거하기 위한 탈착 목표 농도를 제어한다.In addition, the control unit controls the radioactivity measurement unit, the heat treatment unit, the analysis unit, the desorption curve generation unit, the determination unit and the storage unit, and the desorption target concentration for desorbing and removing the radioactive material from the radioactive waste in order to determine the end point of the heat treatment reaction. Control.

또한, 상기 탈착곡선 생성부는 분석부의 열처리 분석 결과를 토대로 방사성 물질의 열처리 반응종료점에 대한 방사성물질 탈착곡선을 생성한다. 또한, 상기 판단부는 탈착곡선 생성부에서 생성된 반응종료점에 대한 방사성물질 탈착곡선을 토대로 방사능 측정부에서 측정된 열처리 대상 방사성 폐기물의 초기 방사능 농도를 이용하여 열처리 반응종료점을 결정한다.In addition, the desorption curve generating unit generates a radioactive material desorption curve for the end point of the heat treatment reaction of the radioactive material based on the heat treatment analysis result of the analysis unit. In addition, the determination unit determines the end point of the heat treatment reaction using the initial radioactivity concentration of the heat treatment target radioactive waste measured by the radioactivity measuring unit based on the radioactive material desorption curve for the reaction end point generated by the desorption curve generating unit.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법 및 시스템은 방사성 폐기물의 열처리 공정 도중에 온라인 또는 실시간으로 방사능 농도를 측정하지 않고도 방사능 물질의 열처리 반응종료점을 용이하게 결정할 수 있는 효과가 있다.As described above, the method and system for determining the end point of the heat treatment reaction by the radioactive material desorption curve according to the present invention can easily determine the end point of the heat treatment reaction of the radioactive material without measuring the radioactivity concentration online or in real time during the heat treatment process of radioactive waste. can have an effect.

또한, 작업자가 방사성 폐기물의 열처리를 위한 반응종료점을 현장에서 결정할 수 있도록 현장 적용성이 높은 효과가 있다. 또한, 방사성 폐기물에 대한 일반화 적용이 가능하여 모든 방사성 폐기물에 대한 열처리 반응종료점 결정을 위해 적용할 수 있는 효과가 있다. 또한, 열처리 반응종료점의 불확실성에 따른 불필요한 에너지 낭비를 방지하며, 신속하고 정확한 시간 내에 효율적으로 방사성 폐기물을 열처리할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect of high field applicability so that the operator can determine the reaction end point for the heat treatment of radioactive waste in the field. In addition, it is possible to apply generalization to radioactive waste, so it has an effect that can be applied to determine the end point of the heat treatment reaction for all radioactive wastes. In addition, there is an effect of preventing unnecessary energy waste due to the uncertainty of the end point of the heat treatment reaction, and efficiently heat-treating radioactive waste within a fast and accurate time.

도 1은 종래의 방사성 폐기물 열처리를 위한 반응종료점 결정 방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 방사성물질 탈착곡선을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 시스템을 나타내는 구성도이다.1 is a view showing a method for determining a reaction end point for a conventional radioactive waste heat treatment.
2 is a flowchart illustrating a method for determining an end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing a radioactive material desorption curve of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a system for determining an end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 또는 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, “…module”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. can be

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Like reference numerals in each figure indicate like elements.

도 1은 종래의 방사성 폐기물 열처리를 위한 반응종료점 결정 방법을 나타내는 도면이다. 즉, 폐활성탄의 가열시 발생되는 온도변화 기울기를 이용하여 방사성 폐기물(20)의 열처리를 위한 반응종료점을 결정하는 방법을 나타낸다.1 is a view showing a method for determining a reaction end point for a conventional radioactive waste heat treatment. That is, a method of determining the reaction end point for the heat treatment of the radioactive waste 20 by using the gradient of temperature change generated when the spent activated carbon is heated is shown.

도 1과 같이 종래의 방사성 폐기물(20) 열처리를 위한 반응종료점 결정 방법은 폐활성탄을 가열하면서 온도변화 기울기를 구하고, 온도변화 기울기가 일정한 값을 초과한 다음, 온도변화 기울기가 다시 일정한 값 이하가 되는 경우에 종료하는 방법을 사용한다.As shown in Figure 1, in the conventional method for determining the end point of the reaction for the heat treatment of radioactive waste 20, the temperature change gradient is obtained while heating the spent activated carbon, the temperature change gradient exceeds a certain value, and then the temperature change gradient is again less than or equal to a constant value. If it is, use the method of exiting.

하지만, 이러한 종래의 반응종료점 결정 방법은 방사성 폐기물(20) 내 방사능 처리 수준이 단지 폐기물의 온도변화만으로 파악하기 어렵다는 점에서 실제 적용성이 떨어지고, 방사성 폐기물(20)에 대한 일반화 적용이 어려운 문제가 있다.However, this conventional method for determining the end point of the reaction has poor practical applicability in that the level of radioactive treatment in the radioactive waste 20 is difficult to grasp only by the temperature change of the waste, and it is difficult to generalize the radioactive waste 20. have.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법은 방사성 폐기물(21)의 열처리 시간과 폐기물(21)에 잔류하는 방사성 물질의 직접적인 관계를 사전에 분석하고, 이후 현장에서 방사성 폐기물(22)을 열처리하여 방사능 준위를 낮추고자 하는 경우 사전에 분석된 결과를 토대로 반응종료점을 결정하는 방법을 제시한다.Therefore, the method for determining the end point of the heat treatment reaction by the radioactive material desorption curve according to the embodiment of the present invention analyzes the direct relationship between the heat treatment time of the radioactive waste 21 and the radioactive material remaining in the waste 21 in advance, and then In the case where the radioactive waste 22 is heat treated to lower the radioactivity level, a method for determining the end point of the reaction based on the results analyzed in advance is presented.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법을 나타내는 순서도이고, 도 3은 본 발명의 방사성물질 탈착곡선을 나타내는 도면이다.2 is a flowchart illustrating a method for determining an end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a radioactive material desorption curve of the present invention.

도 2에서 (S10) 단계 내지 (S30) 단계는 사전에 수행되는 열처리 학습 과정을 나타내고, (S40) 단계 내지 (S70) 단계는 실제 방사성 폐기물(22)의 열처리시 수행되는 열처리 실행 과정을 나타낸다.In FIG. 2, steps (S10) to (S30) represent a heat treatment learning process performed in advance, and steps (S40) to (S70) represent a heat treatment execution process performed during heat treatment of the actual radioactive waste 22.

본 발명의 실시 예에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법은 방사성 물질의 탈착곡선을 이용하여 방사성 폐기물(20)의 열처리를 위한 반응종료점을 결정하는 방법에 관한 것으로, 방사성 폐기물(21)의 방사능 농도에 따른 열처리 시간을 사전에 분석하여 열처리 반응종료점에 대한 탈착곡선을 추출하는 열처리 학습 과정과, 열처리 대상인 방사성 폐기물(22)의 방사능 농도를 측정하여 상기 탈착곡선을 토대로 방사성물질의 열처리를 위한 반응종료점을 결정하는 열처리 실행 과정을 포함한다.The method for determining the end point of the heat treatment reaction by the radioactive material desorption curve according to the embodiment of the present invention relates to a method for determining the reaction end point for the heat treatment of the radioactive waste 20 using the desorption curve of the radioactive material, the radioactive waste 21 ), a heat treatment learning process for extracting a desorption curve for the end point of a heat treatment reaction by analyzing the heat treatment time according to the radioactivity concentration of It includes the process of performing heat treatment to determine the reaction end point for

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법은 사전에 미리 선정된 방사성 폐기물(21)의 방사능 농도를 측정하는 단계(S10)와, 방사성 폐기물(21)의 방사능 농도에 따른 열처리를 수행하고, 열처리 결과에 따른 방사능 농도를 분석하는 단계(S20)와, 상기 방사능 농도를 측정하는 단계(S10) 및 방사능 농도를 분석하는 단계(S20)의 분석 결과를 토대로 방사성 물질의 열처리 반응종료점에 대한 방사성물질 탈착곡선을 추출하는 단계(S30)를 포함한다.In addition, the method for determining the end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve according to an embodiment of the present invention includes the steps of measuring the radioactivity concentration of the radioactive waste 21 selected in advance (S10), and the radioactivity of the radioactive waste 21 Conducting heat treatment according to the concentration and analyzing the radioactivity concentration according to the heat treatment result (S20), measuring the radioactivity concentration (S10), and analyzing the radioactivity concentration (S20) based on the analysis result of the radioactive material and extracting the radioactive material desorption curve for the end point of the heat treatment reaction (S30).

예를 들어, 열처리 대상인 방사성 폐기물(22)을 열처리하고자 할 경우 사전에 방사성 폐기물(21)의 초기 방사능 농도를 측정하여 분석한다(S10). 즉, 사전에 미리 선정된 방사성 폐기물(21)의 종류별 또는 방사성 폐기물(21)의 농도별로 방사능 농도를 측정하여 분류한다(S10).For example, when the radioactive waste 22, which is the subject of heat treatment, is to be heat treated, the initial radioactivity concentration of the radioactive waste 21 is measured and analyzed in advance (S10). That is, the radioactivity concentration is measured and classified according to the type of radioactive waste 21 or the concentration of the radioactive waste 21 selected in advance (S10).

또한, 방사성 폐기물(21)을 미리 설정된 표준처리 조건에서 방사능 준위별 또는 농도별로 분류하여 열처리를 수행한다(S20). 즉, 상기 (S10) 단계를 통해 선정된 방사성 폐기물(21)에 대해 방사능 농도별로 미리 설정된 표준운전방법을 이용하여 열처리를 수행하고, 열처리 결과에 따른 방사능 농도의 변화를 분석할 수 있다. In addition, heat treatment is performed by classifying the radioactive waste 21 by radioactivity level or concentration under preset standard treatment conditions (S20). That is, the radioactive waste 21 selected through the step (S10) may be subjected to heat treatment using a standard operating method preset for each radioactivity concentration, and the change in radioactivity concentration according to the heat treatment result may be analyzed.

이러한 열처리 수행 과정에서 시간대 별로 방사능 농도 값을 추출하여 분석하면 도 3과 같은 방사성물질 탈착곡선을 생성할 수 있다(S30). 상기 방사성물질 탈착곡선은 방사성물질의 열처리 시간 또는 열처리 반응시간에 대한 방사능 농도의 관계를 나타내는 그래프이다.In the process of performing this heat treatment, by extracting and analyzing the radioactivity concentration value for each time period, a radioactive material desorption curve as shown in FIG. 3 can be generated (S30). The radioactive material desorption curve is a graph showing the relationship between the radioactivity concentration with respect to the heat treatment time or heat treatment reaction time of the radioactive material.

도 3의 방사성물질 탈착곡선에서 도시된 바와 같이 방사성 폐기물(20)의 열처리 시간에 대한 방사능 농도의 관계는 방사성 폐기물(20)의 표준 열처리 조건에서 방사성 폐기물(20)의 초기 농도에만 의존하는 것을 확인할 수 있다.As shown in the radioactive material desorption curve of FIG. 3, it is confirmed that the relationship of the radioactivity concentration to the heat treatment time of the radioactive waste 20 depends only on the initial concentration of the radioactive waste 20 under the standard heat treatment conditions of the radioactive waste 20. can

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법은 열처리 대상인 방사성 폐기물(22)의 방사능 농도를 측정하는 단계(S40)와, 방사성 폐기물(22)로부터 방사성 물질을 탈착시켜 제거하기 위한 탈착 목표 농도를 결정하는 단계(S50) 및 상기 방사성물질 탈착곡선을 토대로 측정된 열처리 대상 방사성 폐기물(22)의 방사능 농도를 적용하여 열처리 반응종료점을 결정하는 단계(S60)를 포함한다.In addition, the method for determining the end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve according to an embodiment of the present invention includes the steps of measuring the radioactivity concentration of the radioactive waste 22 that is the subject of heat treatment (S40), and desorbing the radioactive material from the radioactive waste 22 Determining the target concentration of desorption to remove by (S50) and determining the end point of the heat treatment reaction by applying the radioactivity concentration of the radioactive waste 22 measured based on the radioactive material desorption curve (S60). .

여기에서, 상기 방사능 농도를 측정하는 단계(S40)는 현장에서 실제 열처리하기 위한 열처리 대상 방사성 폐기물(22)의 초기 방사능 농도를 측정한다(S40).Here, the step of measuring the radioactivity concentration (S40) measures the initial radioactivity concentration of the heat treatment target radioactive waste 22 for actual heat treatment in the field (S40).

이와 같이 상기 탈착곡선을 추출하는 단계(S30)를 통해 방사성 폐기물(21)에 대한 열처리 탈착곡선을 사전에 미리 생성함으로써 현장에서 방사능 잔류 농도를 직접 알지 못하더라도 처리하고자 하는 방사성 폐기물(22)의 열처리 반응종료점을 실시간으로 결정할 수 있다.As such, by generating a heat treatment desorption curve for the radioactive waste 21 in advance through the step (S30) of extracting the desorption curve, heat treatment of the radioactive waste 22 to be treated even if the radioactive residual concentration is not directly known in the field The end point of the reaction can be determined in real time.

즉, 방사성 폐기물(22)의 초기 방사능 농도를 토대로 열처리 탈착곡선에 적용하여 열처리를 수행함으로써 현장에서 열처리 중 방사성 폐기물(22)의 방사능 잔류 농도를 측정하지 않고도 처리하고자 하는 방사성 폐기물(22)의 열처리 종료 시점 또는 열처리 완료 시간을 결정할 수 있다.That is, heat treatment of the radioactive waste 22 to be treated without measuring the residual concentration of radioactivity of the radioactive waste 22 during on-site heat treatment by performing heat treatment by applying it to the heat treatment desorption curve based on the initial radioactivity concentration of the radioactive waste 22 It is possible to determine the end time point or the completion time of the heat treatment.

또한, 상기 탈착 목표 농도를 결정하는 단계(S50)를 통해 열처리 대상인 방사성 폐기물(22)의 탈착 목표 농도를 결정할 수 있다. 즉, 도 3에서 도시된 바와 같이 방사성 폐기물(22)의 탈착 목표 농도에 따라서 열처리 반응종료점이 변경되고, 방사성 폐기물(22)로부터 방사성 물질을 탈착하기 위한 열처리 시간이 달라진다.In addition, through the step of determining the desorption target concentration (S50), it is possible to determine the desorption target concentration of the radioactive waste 22, which is a heat treatment target. That is, as shown in FIG. 3 , the end point of the heat treatment reaction is changed according to the desorption target concentration of the radioactive waste 22 , and the heat treatment time for desorption of the radioactive material from the radioactive waste 22 is changed.

또한, 상기 (S60) 단계를 통해 결정된 열처리 반응종료점을 이용하여 방사성 폐기물(22)의 열처리를 수행하는 단계(S70)를 더 포함할 수 있다. 즉, 결정된 열처리 반응종료점을 통해 방사성 폐기물(22)의 열처리 완료 시간을 결정하고, 상기 열처리 완료 시간까지 방사성 폐기물(22)의 열처리를 수행할 수 있다.In addition, the step (S70) of performing heat treatment of the radioactive waste 22 using the heat treatment reaction end point determined through the step (S60) may be further included. That is, the heat treatment completion time of the radioactive waste 22 may be determined through the determined end point of the heat treatment reaction, and the heat treatment of the radioactive waste 22 may be performed until the heat treatment completion time.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법은 방사성 폐기물(20)에 대한 열처리 시간과 방사능 농도의 관계를 나타내는 분석 데이터와, 방사성물질 탈착곡선을 통해 방사성 폐기물(20)을 열처리하기 위한 분석 데이터를 구축할 수 있다.As described above, the method for determining the end point of the heat treatment reaction by the radioactive material desorption curve according to the embodiment of the present invention is analyzed data indicating the relationship between the heat treatment time and the radioactivity concentration for the radioactive waste 20, and the radioactive waste ( 20), it is possible to construct analysis data for heat treatment.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 시스템(10)을 나타내는 구성도이다. 본 발명의 실시 예에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 시스템(10)은 방사능 측정부(110), 열처리부(120), 분석부(130), 제어부(140), 탈착곡선 생성부(150), 판단부(160) 및 저장부(170)를 포함할 수 있다.4 is a block diagram showing a system 10 for determining an end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve according to an embodiment of the present invention. The system 10 for determining the end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve according to an embodiment of the present invention is a radioactivity measurement unit 110 , a heat treatment unit 120 , an analysis unit 130 , a control unit 140 , and a desorption curve generation unit. 150 , a determination unit 160 , and a storage unit 170 may be included.

방사능 측정부(110)는 제어부(140)의 제어에 따라 동작되어 방사성 폐기물(20)의 방사능 농도를 측정한다. 즉, 방사능 측정부(110)는 사전에 미리 선정된 방사성 폐기물(21)의 종류별 또는 방사성 폐기물(21)의 농도별로 방사능 농도를 측정하고, 열처리 대상인 방사성 폐기물(22)의 초기 방사능 농도를 측정한다.The radioactivity measurement unit 110 is operated under the control of the control unit 140 to measure the radioactivity concentration of the radioactive waste 20 . That is, the radioactivity measurement unit 110 measures the radioactivity concentration for each type of radioactive waste 21 or the concentration of the radioactive waste 21 selected in advance, and measures the initial radioactivity concentration of the radioactive waste 22 which is a heat treatment target. .

또한, 열처리부(120)는 제어부(140)의 제어에 따라 동작되어 방사성 폐기물(20)의 방사능 농도에 따른 열처리를 수행한다. 또한, 분석부(130)는 방사성 폐기물(20)의 방사능 농도에 따른 열처리 결과를 분석한다.In addition, the heat treatment unit 120 is operated under the control of the control unit 140 to perform heat treatment according to the radioactivity concentration of the radioactive waste (20). In addition, the analysis unit 130 analyzes the heat treatment results according to the radioactivity concentration of the radioactive waste (20).

즉, 분석부(130)는 열처리 결과를 통해 방사성 폐기물(20)의 방사능 농도에 따른 방사성물질의 열처리 완료 시간 또는 열처리 반응시간을 분석한다.That is, the analysis unit 130 analyzes the heat treatment completion time or heat treatment reaction time of the radioactive material according to the radioactivity concentration of the radioactive waste 20 through the heat treatment result.

또한, 제어부(140)는 방사능 측정부(110), 열처리부(120), 분석부(130), 탈착곡선 생성부(150), 판단부(160) 및 저장부(170)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 열처리 반응종료점을 결정하기 위해 방사성 폐기물(22)로부터 방사성 물질을 탈착시켜 제거하기 위한 탈착 목표 농도를 제어할 수 있다.In addition, the control unit 140 may control the radioactivity measurement unit 110 , the heat treatment unit 120 , the analysis unit 130 , the desorption curve generation unit 150 , the determination unit 160 , and the storage unit 170 . . In addition, the controller 140 may control the desorption target concentration for desorbing and removing the radioactive material from the radioactive waste 22 in order to determine the end point of the heat treatment reaction.

또한, 탈착곡선 생성부(150)는 분석부(130)의 열처리 분석 결과를 토대로 방사성 물질의 열처리 반응종료점에 대한 방사성물질 탈착곡선을 생성한다. 즉, 탈착곡선 생성부(150)는 방사성물질의 열처리 시간 또는 열처리 반응시간에 대한 방사능 농도의 관계를 나타내는 그래프를 생성한다.In addition, the desorption curve generating unit 150 generates a radioactive material desorption curve for the end point of the heat treatment reaction of the radioactive material based on the heat treatment analysis result of the analyzing unit 130 . That is, the desorption curve generating unit 150 generates a graph showing the relationship between the radioactivity concentration with respect to the heat treatment time or heat treatment reaction time of the radioactive material.

또한, 판단부(160)는 탈착곡선 생성부(150)에서 생성된 반응종료점에 대한 방사성물질 탈착곡선을 토대로 방사능 측정부(110)에서 측정된 열처리 대상 방사성 폐기물(22)의 초기 방사능 농도를 이용하여 열처리 반응종료점을 결정한다.In addition, the determination unit 160 uses the initial radioactivity concentration of the heat treatment target radioactive waste 22 measured by the radioactivity measuring unit 110 based on the radioactive material desorption curve for the reaction end point generated by the desorption curve generating unit 150 . to determine the end point of the heat treatment reaction.

또한, 저장부(170)는 방사능 측정부(110)에서 측정된 방사성 폐기물(21)의 종류별 또는 방사성 폐기물(21)의 농도별 방사능 농도 값과, 열처리 대상인 방사성 폐기물(22)의 초기 방사능 농도 값을 저장한다. 또한, 저장부(170)는 탈착곡선 생성부(150)를 통해 생성된 방사성 물질의 열처리 반응종료점에 대한 탈착곡선을 저장한다.In addition, the storage unit 170 is a radioactivity concentration value for each type of radioactive waste 21 or concentration of the radioactive waste 21 measured by the radioactivity measuring unit 110, and the initial radioactivity concentration value of the radioactive waste 22 that is the subject of heat treatment. Save it. In addition, the storage unit 170 stores the desorption curve for the end point of the heat treatment reaction of the radioactive material generated through the desorption curve generating unit 150 .

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법 및 시스템(10)은 다양한 종류의 방사성 폐기물(20)에 대한 열처리 공정 도중에 온라인 또는 실시간으로 방사능 농도를 추출하지 않고도 열처리 반응종료점을 현장에서 용이하게 결정할 수 있다. 또한, 이로 인해 방사성 폐기물(20)의 열처리를 위한 불필요한 에너지 낭비를 방지하고, 짧고 정확한 시간 내에 효율적으로 방사성 폐기물(20)의 열처리를 수행할 수 있는 효과가 있다.As such, the method and system 10 for determining the end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve according to an embodiment of the present invention is heat treatment without extracting the radioactivity concentration online or in real time during the heat treatment process for various types of radioactive waste 20 . The end point of the reaction can be easily determined in situ. In addition, there is an effect of preventing unnecessary energy waste for heat treatment of the radioactive waste 20 and efficiently performing heat treatment of the radioactive waste 20 within a short and accurate time.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is easily changed by a person skilled in the art from the embodiment of the present invention to equivalent It includes all changes to the extent recognized as such.

10 : 열처리 반응종료점 결정 시스템
20 : 방사성 폐기물 21 : 분석 대상 방사성 폐기물
22 : 열처리 대상 방사성 폐기물
110 : 방사능 측정부 120 : 열처리부
130 : 분석부 140 : 제어부
150 : 탈착곡선 생성부 160 : 판단부
170 : 저장부10: heat treatment reaction end point determination system
20: radioactive waste 21: radioactive waste to be analyzed
22: radioactive waste subject to heat treatment
110: radioactivity measurement unit 120: heat treatment unit
130: analysis unit 140: control unit
150: Desorption curve generation unit 160: Determination unit
170: storage

Claims (6)

사전에 미리 선정된 방사성 폐기물의 방사능 농도를 측정하는 단계(S10);
상기 방사성 폐기물의 방사능 농도에 따른 열처리를 수행하고, 열처리 결과에 따른 방사능 농도를 분석하는 단계(S20);
상기 방사능 농도를 측정하는 단계(S10)와 방사능 농도를 분석하는 단계(S20)의 분석 결과를 토대로 방사성 물질의 열처리 반응종료점에 대한 방사성물질 탈착곡선을 추출하는 단계(S30);
열처리 대상 방사성 폐기물의 방사능 농도를 측정하는 단계(S40); 및
상기 방사성물질 탈착곡선을 토대로 측정된 열처리 대상 방사성 폐기물의 방사능 농도를 적용하여 열처리 반응종료점을 결정하는 단계(S60)를 포함하며,
상기 열처리 반응종료점을 결정하기 위해 방사성 폐기물로부터 방사성 물질을 탈착시켜 제거하기 위한 탈착 목표 농도를 제어하는 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법.
Measuring the radioactivity concentration of the radioactive waste selected in advance in advance (S10);
performing heat treatment according to the radioactivity concentration of the radioactive waste, and analyzing the radioactivity concentration according to the heat treatment result (S20);
extracting the radioactive material desorption curve for the end point of the heat treatment reaction of the radioactive material based on the analysis result of the step (S10) of measuring the radioactivity concentration and the step of analyzing the radioactivity concentration (S20) (S30);
Measuring the radioactivity concentration of the heat treatment target radioactive waste (S40); and
and determining the end point of the heat treatment reaction by applying the radioactivity concentration of the radioactive waste to be heat treated based on the radioactive material desorption curve (S60),
A method for determining an end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve for controlling a desorption target concentration for desorbing and removing radioactive material from radioactive waste to determine the end point of the heat treatment reaction.
 제1항에 있어서,
상기 방사성물질 탈착곡선은 방사성물질의 열처리 시간 또는 열처리 반응시간에 대한 방사능 농도의 관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법.

According to claim 1,
The radioactive material desorption curve is a method for determining the end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve, characterized in that it represents the relationship between the radioactivity concentration with respect to the heat treatment time or heat treatment reaction time of the radioactive material.

 제1항에 있어서,
상기 방사능 농도를 측정하는 단계(S10)는
사전에 미리 선정된 방사성 폐기물의 종류별 또는 방사성 폐기물의 농도별로 방사능 농도를 측정하는 것을 특징으로 하는 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법.
According to claim 1,
Measuring the radioactivity concentration (S10) is
A method for determining the end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve, characterized in that the radioactivity concentration is measured for each type of radioactive waste selected in advance or for each concentration of radioactive waste.
 제1항에 있어서,
상기 방사능 농도를 측정하는 단계(S40) 이후에
상기 열처리 대상 방사성 폐기물로부터 방사성 물질을 탈착시켜 제거하기 위한 탈착 목표 농도를 결정하는 단계(S50)를 더 포함하는 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 방법.
According to claim 1,
After the step (S40) of measuring the radioactivity concentration
The method of determining an end point of a heat treatment reaction by a radioactive material desorption curve further comprising the step (S50) of determining a desorption target concentration for desorption and removal of the radioactive material from the heat treatment target radioactive waste.
 방사성 폐기물의 방사능 농도를 측정하는 방사능 측정부;
상기 방사성 폐기물의 방사능 농도에 따른 열처리를 수행하는 열처리부;
상기 방사성 폐기물의 열처리 수행 결과를 토대로 방사성 폐기물의 방사능 농도에 따른 방사성물질의 열처리 완료 시간 또는 열처리 반응시간을 분석하는 분석부;
상기 분석부의 열처리 분석 결과를 토대로 방사성 물질의 열처리 반응종료점에 대한 방사성물질 탈착곡선을 생성하는 탈착곡선 생성부;
상기 탈착곡선 생성부에서 생성된 반응종료점에 대한 방사성물질 탈착곡선을 토대로 방사능 측정부에서 측정된 열처리 대상 방사성 폐기물의 초기 방사능 농도를 이용하여 열처리 반응종료점을 결정하는 판단부; 및
상기 열처리 반응종료점을 결정하기 위해 방사성 폐기물로부터 방사성 물질을 탈착시켜 제거하기 위한 탈착 목표 농도를 제어하는 제어부를 포함하는 방사성물질 탈착곡선에 의한 열처리 반응종료점 결정 시스템.Radioactivity measuring unit for measuring the radioactivity concentration of radioactive waste;
a heat treatment unit for performing heat treatment according to the radioactivity concentration of the radioactive waste;
an analysis unit for analyzing the heat treatment completion time or heat treatment reaction time of the radioactive material according to the radioactivity concentration of the radioactive waste based on the heat treatment result of the radioactive waste;
a desorption curve generation unit for generating a radioactive material desorption curve for a heat treatment reaction end point of a radioactive material based on the heat treatment analysis result of the analysis unit;
a determination unit for determining an end point of a heat treatment reaction using the initial radioactivity concentration of the radioactive waste to be subjected to heat treatment measured by the radioactivity measuring unit based on the radioactive material desorption curve for the reaction end point generated by the desorption curve generating unit; and
and a control unit controlling a desorption target concentration for desorption and removal of radioactive material from radioactive waste to determine the end point of the heat treatment reaction. 삭제delete
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