방사성 폐활성탄 처리

공기정화기 용 활성탄

원자력발전소에 설치된 공기정화기는 원전 운용 중 발생되는 방사성 물질(¹³¹I, H-3, C-14)을 제거하는 역할을 합니다.
원자력발전소 1기에는 약 50여대의 공기정화기가 설치되며 1회 활성탄 충진양은 약 70톤 (700 드럼) 입니다.

목표 및 필요성

▣ 목표 및 필요성
- 국내 원자력발전소 공기정화계통에서 발생되는 폐활성탄의 경우 반감기가 긴 H-3 (12년)/ C-14 (5730년)를 함유하고 있으며, 물리화학적 특성상 처분장 수용이 어려운 실정임.
- 폐기물 저장 공간 확보 및 폐기물 처리 비용 저감을 위해 방사성 폐활성탄을 처리할 수 있는 기술 개발이 필요함.
- 처리 공정 도출부터 공학 규모 검증으로 이어지는 연구개발을 통해 원전 현장에서 기술 검증 및 실용화를 목표로 함.

▣ 국내 실용화 연구개발 현 상황 (현재까지의 실용화 연구의 문제점)
- 정보 수집 및 처리기술 실증의 어려움
- 국외 방사성 폐활성탄 처리 기술 연구 없음
- 국내 규제해제 방사성 농도 허용 범위의 낮은 수치 (H-3: 100 Bq/g, C-14: 1 Bq/g)

개발 연혁

기술 개요

- 원전 공기정화계통 발생 폐활성탄 내 C-14 및 H-3 각각의 농도를 자체 처분 기준 농도인 1 Bq/g 및 100 Bq/g 이하로 낮추는 기술
- 진공 탈가스에 의한 물리적으로 흡착되어 있는 오염 물질을 탈착 시킨 후 비워진 기공 내 산소를 흡착하여 기공 내 표면을 벗겨내는 부분 산화 처리 방법
- 화학적으로 흡착되어 있는 난탈착성 ¹⁴CO₂ 및 ¹⁴CH₄ 등의 방사성 탄소 화합물을 효과적으로 제거할 수 있는 기술
- 제거되는 삼중수소는 응축수의 형태로, 방사성탄소를 포함하는 CO, CO₂ 및 CH₄는 산화 촉매 층을 통과시켜 완전 산화한 후 CaCO₃의 형태로 고정화 함.