• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.135-135
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• 2017

제염기술은 원자력발전소의 순환계통장치 및 기기류의 방사성 오염물질을 제거하는 기술이다. 현재 국내 원전의 설계 수명 및 유지보수 시기가 도래함에 따라, 작업 전 작업자의 방사선 피사량을 극소화하기 위한 제염 기술이 주목을 받고 있다. 제염 방법에는 크게 기계적 제염과 화학약품을 사용하는 화학제염이 있다. 그 중 화학제염은 복잡한 구조의 제염 대상물에 대한 큰 효과 및 간단한 공정 때문에 주로 사용되고 있다. 제염 시 방사성 산화물과 오염성분을 제거하기 위해 강산 또는 강알칼리의 화학용액이 사용된다. 강한 화학약품을 사용함으로써 큰 제염효과를 얻을 수 있는 반면, 금속 재료의 부식에 대한 구동력도 커지게 된다. 금속 재료의 경우, 강한 부식성 환경에서 공식(pitting corrosion) 및 입계부식(intergranular corrosion)형태의 손상이 크게 발생하기 때문에, 제염공정 시 사용되는 화학용액에 대한 재료의 건전성 검증이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 원전기기용 재료인 니켈합금강 Inconel600의 화학제염 시 시험공정 3가지에 대한 부식손상 특성을 규명하였다. 산화공정은 $HMnO_4$ 실험용액을 공통으로 사용하였으며, 산화공정 종료 후 환원공정은 각 시험공정에 따라 환원공정 1은 2000ppm $H_2C_2O_4$, 환원공정 2는 1500ppm $H_2C_2O_4$ + 500ppm $H_8C_6O_7$, 그리고 환원공정 3은 3000ppm $H_2C_2O_4$ 실험용액을 각각 투입하여 수행하였다. 산화, 환원공정을 1Cycle로 하여 온도 $75^{\circ}C$로 유지된 용액에 각 2시간씩 침적하였다. 각 시험공정 별로 총 5Cycle을 실시하였다. 각 시험공정 Cycle종료 후 시험편을 취외하여 무게감량측정, SEM(Scanning electron microscope)분석, 3D현미경분석 그리고 타펠분극 실험을 실시하였다. 각 분석결과를 토대로 하여, 니켈합금 Inconel600에 대한 화학제염 시 시험공정에 따른 부식특성을 규명하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.136-136
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• 2017

화학제염 기술은 산화제, 환원제, 금속이온, 무기산등이 혼합되어 있는 화학용액을 사용하여 원전기기 계통 내부에 생성된 고방사능 준위의 산화막과 오염물질을 제거하는 기술이다. 원전의 해체 및 유지보수에 있어 방사능 피복저감을 위한 필수적인 기술이다. 현재 원전 해체 산업은 잠재성이 높은 고부가가치 창출 산업으로 주목을 받고 있다. 원전 보유국의 경우, 기존 상용 제염기술과는 차별성 있는 제염기술을 확보하고자 노력하고 있다. 기존의 공정과 비교하여 공정비용 및 시간을 감소시킬 수 있어야 할 뿐만 아니라, 화학용액에 의한 원전 계통 금속 부품의 부식 및 손상을 최소화해야 한다. 금속 부품이 화학약품에 의한 부식손상을 받는다면 금속 부품의 수명 및 재활용 가치가 감소하기 때문에, 화학제염 기술 적용에 있어 용액에 대한 재료의 건전성 평가가 사전에 필히 이루어져야 한다. 본 연구에서는 원전 냉각재 펌프용 재료로 주로 사용되는 Stainless 304강을 시험편으로 선정하여, 화학제염 시험공정 3가지에 대한 부식손상 특성을 규명하였다. 산화공정은 과망간산($HMnO_4$) 용액을 공통으로 사용하였으며, 산화공정 종료 후 환원공정은 각 시험공정에 따라 시험공정 1은 옥살산($H_2C_2O_4$) 2000ppm, 시험공정 2는 옥살산($H_2C_2O_4$)1500ppm + 시트르산($H_8C_6O_7$)500ppm, 그리고 시험공정 3은 옥살산($H_2C_2O_4$) 3000ppm 용액을 각각 투입하여 수행하였다. 산화, 환원공정을 1Cycle로 하여, 각 시험공정 별로 총 5Cycle을 실시하였다. 각 시험공정 Cycle종료 후 시험편을 취외하여 무게감량측정, SEM(Scanning electron microscope) 분석, 3D현미경분석 그리고 타펠분극 실험을 실시하였다. 각 분석결과를 토대로 하여, Stainless 304강에 대한 화학제염 시 모델별 시험공정에 따른 부식특성을 규명하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제12권3호
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• pp.199-209
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• 2014

가압경수로의 일차계통 제염을 위해 개발된 HYBRID 제염제의 재료부식 특성을 틈부식 시험방법을 사용하여 수행하였다. 기존 제염제의 부식특성과 비교하기 위하여 상용 제염제인 OA, CITROX 제염제의 부식특성도 함께 평가하였다. 시험재료는 가압경수로의 일차계통의 주 재료인 Alloy 600과 304 SS을 대상으로 시험하였다. 틈부식 시험은 가혹조건의 부식시험으로써 내식성이 강한 원전 구조재료의 건전성을 짧은 시간에 잘 확인할 수 있었다. 시험결과 OA와 CITROX 제염제에서는 crevice 시편 표면에 pitting과 IGA가 나타났으나 HYBRID 제염제에서는 국부부식이 전혀 발생되지 않았다. 무게감소 측정결과 HYBRID 제염조건에서는 $1.3{\times}10^{-3}{\mu}m/h$ 이하의 매우 낮은 부식속도를 나타내었다. 반면에, OA 제염제의 경우 Alloy 600은 $4.0{\times}10^{-2}{\mu}m/h$ 로 비교적 균일한 부식율을 나타내었으나, 304 SS의 경우 pH = 2.0 이하에서 급격한 가속부식을 나타내었다. HYBRID 제염제의 경우 일반부식에서뿐만 아니라 crevice 부식조건에서도 거의 부식이 일어나지 않아 PWR 계통제염 시 산화막 용해 후 제염제가 계통재료에 노출되어도 재료의 건전성이 입증되었다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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• pp.105-108
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• 2003

방사성 물질 취급시설인 핫셀을 출입하거나 핫셀 내의 장비 반출 등으로 인하여 핫셀 뒤편에 위치한 서비스 구역은 오염이 발생할 수 있다. 오염이 발생된 서비스 구역을 법령이 정한 표면허용오염도 이하로 제염 관리하기 위해서는 많은 방사성폐기물이 발생할 뿐만 아니라 제염하기 위한 소요인력 및 시간 또한 많이 요구된다. 이러한 문제점을 해소하기 위한 습식 제염장치는 부착된 오염원을 바닥 면으로부터 분리시키는 브러시를 회전시키는 부분, 회전브러시에 제염액 또는 세제를 공급하는 부분, 바닥 면에서 분리된 오염원과 제염액 또는 세제를 흡입하는 부분 그리고 주행하는 부분으로 구성되며, 스테인리스 재질로 제작하여 내부식성 뿐만 아니라 장치 자체의 제염도 쉽게 제작하여 조사후시험시설의 서비스 구역에서 제염장치의 성능시험을 수행하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제25권2호
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• pp.99-107
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• 2000

플라즈마 아크 용융방식 유리화 시험설비의 계통내 기체 및 최종배출구 전단의 배기체를 분석함으로써 배기체중에 포함된 분석용 첨가물의 거동 및 배기가스 처리장치의 제염성능을 평가하였다. 중금속 물질(Pb, Cd, Hg), 방사성 모의물질(Co, Cs) 그리고 방사성핵종($^{60}Co,\;^{137}Cs$)을 분석용 첨가물로 사용한 실험결과로부터 첨가물질의 거동에 따른 유리화 설비 배기체처리시스템의 제염특성 및 제염제수를 구하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.242-242
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• 2004

원자력발전소의 운전과정에서 계획적 혹은 비계획적으로 방출되는 미량의 입자상 방사성 물질들은 대부분 원전 부지내 토양에 침적되게 된다. 이러한 과정 속에서 오염토양이 발생하게 되면 수거되어 단순 격리관리하고 있는 실정이지만 앞으로 원전의 해체과정 등으로 인한 오염토양이 상당량 발생할 것으로 예상되기 때문에 적절한 제염을 통하여 폐기물량을 최소화시킬 필요가 있다. 이를 위해 오염토양 제염공정으로 물을 이용한 토양세척법을 선정하여 제염장치를 제작하였으며 실증시험을 수행하였다.(중략)

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권4호
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• pp.429-435
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• 2019

원전 일차계통 HyBRID 제염공정에서 발생되는 제염폐액에는 황산이온과 방사성 핵종을 포함한 금속이온 및 발암성 물질의 하이드라진을 포함하고 있어 이를 안전한 수준으로 처리할 수 있는 기술개발이 필요하다. 본 연구에서는 모의 제염폐액내 황산 및 금속이온의 제거와 하이드라진의 분해시험을 실시하여 황산이온, 금속이온 및 하이드라진을 효과적으로 제거할 수 있는 HyBRID 제염폐액 처리공정을 도출하였으며, 1 L 규모에서의 반복실험과 Pilot 규모(300 L/batch)에서의 평가시험을 통해 도출한 HyBRID 제염폐액 처리공정의 성능 재현성과 적용성을 검증하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권1호
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• pp.16-24
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• 2010

최근에 서산군 이원면에 간척 조성된 이원간척지에서 담수제염처리가 제염효과와 녹비 사료작물의 생육에 미치는 영향을 검토하기 위하여 시험연구가 수행되었다. 담수제염처리효과는 제염시 1회담수량을 400 mm로 하여 400 mm (1회처리), 800 mm (2회처리) 및 1,200 mm (3회처리) 담수제염처리한 구를 대조구 (무담수)와 비교하여 분석하였고, 시험작물은 수단그라스, 피, 세스바니아 및 옥수수였다. 400 mm 담수시 토심 0-20 cm가 35.5%, 토심 20-40 cm가 33.4%, 토심 40-60 cm가 6.5%의 제염효과를 나타내었고, 800 mm 담수시 토심 0-20 cm가 64.9%, 토심 20-40 cm가 59.6%, 토심 40-60 cm가 34.5%의 제염효과를 보였으며, 1,200 mm 담수시 0-20 cm가 78.3%, 20-40 cm가 70.5%, 토심 40-60 cm 가 60.8%의 제염효과를 보였다. 수단그라스, 피, 세스바니아 및 옥수수을 한 필지 내에서 혼작, 또는 간작하는 경우를 가정하여 4종의 시험작물이 모두 양호한 출현율을 얻을 수 있는 염농도관리수준을 알기 위하여 출현율과 토양염농도 간의 회귀관계를 분석한 결과, 출현율이 80% 이상이 되기 위해서는 토양염농도가 7.7 dS $m^{-1}$이하로 제염되어야하고 토양염농도가 15 dS $m^{-1}$이상이 되면 출현하는 개체가 전혀 없는 것으로 추정되었다. 이원간척지의 지하수위는 가장 높을 때가 -23cm였고 가장 낮을 때가 -167 cm로 측정되었고, 지하수의 염농도는 62.2~17.9 dS $m^{-1}$의 범위를 보였다. 제염에 대한 회귀분석결과 담수처리의 용수량이 130 mm 이하일 때는 제염 효과가 미미하였고, 일시에 1,200 mm이상을 담수하여 제염하여도 제염효과가 100%에 도달하기는 불가능한 것으로 분석되었다. 1,200 mm담수제염구의 건물수량(kg $10a^{-1}$)은 수단그라스 1,068, 피 696, 세스바니아 1,426, 옥수수 1,164이었으나 800 mm담수제염구는 1,200 mm제염구의 46.8~74.3%, 400 mm 담수제염구는 2.9~25.5%에 지나지 않았다. 따라서 밭작물재배시 파종전 1,200 mm이상의 담수제염처리는 필수적인 관리지침이 되어야 할 것으로 판단되었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.307-312
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• 1997

원자력시설의 콘크리트 표면제염 및 절단을 효과적으로 수행하기 위해서는 먼저 방사성물질이 제염구역의 외부로 누출되지 않도록 작업구역을 비방사성 구역과 분리하고, 국부적으로 오염된 콘크리트 표면을 제염하는 기술, 해체 절단하는 기술 및 경제적인 방법으로 방사성물질의 확산을 최소화하는 분진제거 기술 등이 개발되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 원자력시설의 콘크리트 표면제염 및 절단시 발생되는 콘크리트 분진처리 필터시스템을 개발하기 위하여, 중량 및 고밀도 콘크리트 내부로의 세슘 및 스트론튬 핵종의 침투깊이 실험을 수행하였으며, 다중 사이클론을 이용하여 DOP 에어로졸 및 콘크리트 표면절단 장비인 scabbier에 의해 발생한 중량 및 고밀도 콘크리트 분진의 특성을 분석하고 포집효율 성능시험을 수행하였다. 또한 사이클론 성능평가 프로그램을 작성하여 사이클론의 포집효율을 예상하였으며 이를 실험값과 비교하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.177-177
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• 2020

새만금 간척지는 1989년 '새만금간척사업'이 발표된 이래 1991년에 방조제 공사를 시작으로 2006년 물막기 공사를 완료하였고, 2009년 이후 방조제를 완공하여 현재는 40,100ha의 간척지가 조성되었다. 하지만 간척지는 장기적으로 환경에 악영향을 미치며 특히 간척으로 인한 해안경관의 가치 상실, 생태계 파괴 및 교란에 따른 변화가 크기 때문에 이에 대한 대책이 필요하다. 적극적인 식생의 도입이 그 대책의 하나가 될 수 있는데 이는 자연적으로 식물천이를 유도하고 동물들을 유인하여 생태적으로 건강한 환경을 조성하는데 기여할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 새만금간척지의 대표적인 수목생육 제한 요인으로 판단되는 염분, 배수 및 통기성에 대한 시험연구를 진행하고자 '09~'11까지 초기에 김제광활에서 2ha의 시험포를 운영하였고, '12부터는 군산옥구에서 2ha의 시험포를 운영하고 있다. 수목을 심을 포지를 구획하기 전에 토양의 염분값을 낮추기 위해서 군산옥구의 경우, 2ha의 시험포를 포함한 전체 묘목장 부지(100ha) 중에서 일부구간(38ha)을 '09 부터 자연강우 담수제염을 통해서 제염을 진행하였다. 이를 통해 초기 염분 값이 18ds/m~20ds/m에서 8ds/m~10ds/m로 낮아졌다. 이렇게 수목이 자랄 수 있는 정도의 제염이 이루어진 이후에는 배수 및 통기성 부분에 초점을 맞추어 포지를 구획하였다. 단지1의 경우, 사전제염작업을 하지 않고, 5M간격의 암거를 설치하였고, 단지2의 경우, 사전강우제염을 진행하고, 10M간격의 암거를 설치하였다. 단지3의 경우, 사전강우제염을 진행하고 그 위에 0.4M의 준설토를 성토하여 포지를 조성하고 일부구간에 5M, 10M암거를 설치하였다. 2년 간의 수목 생존률 및 생장 모니터링을 통해서 각 단지에서의 수목생장의 적합성의 정도를 간접적으로 판단할 수 있었다. 단지3이 암거설치 간격 및 설치유무에 관계없이 수목이 자라는데 가장 적합했다. 다음으로 단지2, 단지1 순으로 나타났다. 염분 값을 낮추기 위한 자연강우 담수제염의 경우에는 문제가 되지 않지만 배수 및 통기성 개선을 위한 암거설치의 경우는 새만금 전체 식재구역에 적용하기에는 경제성이 떨어지므로 배수 및 통기성을 위한 별도의 방안이 요구된다. 또한 각 단지에서의 수목 생장모니터링을 지속적으로 시행하여 보다 장기적인 측면에서의 식재기반 조성기법을 고려할 필요가 있다.