11제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

폐기물폐기물 인도규정인도규정 만족을만족을 위한위한

폐기물폐기물 고화방안고화방안

한국수력원자력㈜원자력발전기술원

한국수력원자력㈜원자력발전기술원

발표자 : 양호연발표자 : 양호연

22제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

발표발표 순서순서

I. 개요

II. 국내 방사성폐기물 분류

III. 방사성폐기물 처분요건

IV. 국내 현황

V. 향후 추진계획

33제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

I. I. 개개 요요(1/3)(1/3)

중·저준위 방사성폐기물 처분부지 및 처분방식 확정

“중·저준위 방사성폐기물 인도규정” 개정 및 세부 인수기준(안) 수립

기존 폐기물 처분 방안 정립연구 수행 중

기존 폐기물 인도방안 및 관리기술 개발 수행 중

인 도 요 건

� 고형화 요건

� 포장물 특성기준

� 인도 제한 요건

� 특성 및 평가방법

� 내용물 검사 등 세부방법 제시

관 리 현 황

� 폐기물 용기 형태 다양

� 처리공정 다양

� 원전본부별 저장관리

� 기존폐기물 인도전략 수립 중

44제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

I. I. 개개 요요(2/3)(2/3)

�� 인수기준인수기준 제정근거제정근거

과기부 고시 제2005-12호(중저준위 방사성폐기물 처분시설 운영

등에 관한 기술기준)

�� 처분사업자의처분사업자의 인수기준인수기준 정립정립((제제2222조조))

-- 당해당해 처분시설에서처분시설에서 인수할인수할 수수 있는있는 폐기물특성과폐기물특성과 인수절차에인수절차에

관한관한 세부적인세부적인 지침지침((인수기준인수기준))을을 수립하여수립하여 사전에사전에 폐기물폐기물

발생자에게발생자에게 제공제공

�� 폐기물폐기물 특성기준특성기준 정립정립((제제2121조조))

-- 처분시설처분시설 고유특성을고유특성을 반영한반영한 처분폐기물처분폐기물 특성기준특성기준 수립수립

55제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

I. I. 개개 요요(3/3)(3/3)

�� 인수기준에인수기준에 포함되어야포함되어야 할할 내용내용

�� 처분폐기물처분폐기물 특성기준특성기준

�� 폐기물발생자가폐기물발생자가 특성기준에특성기준에 적합함을적합함을 입증하는데입증하는데 적용할적용할 방법방법 및및

운영자가운영자가 부합성을부합성을 확인하는데확인하는데 적용할적용할 방법방법

�� 처분시설에서처분시설에서 폐기물을폐기물을 인수하는인수하는 절차절차

�� 폐기물발생자가폐기물발생자가 운영자에게운영자에게 폐기물을폐기물을 인도할인도할 때때 제출해야제출해야 할할 서류서류

�� 특성기준을특성기준을 만족하지만족하지 못하는못하는 폐기물에폐기물에 대한대한 운영자의운영자의 조치계획조치계획

* * 운영자는운영자는 인수기준에인수기준에 부합하지부합하지 않은않은 폐기물은폐기물은 격리격리,,보관하고보관하고 상기상기 조치조치

계획에계획에 따라따라 조치조치

�� 처분사업자처분사업자 인수기준인수기준 : : 미정미정

66제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

II. II. 국내국내 방사성폐기물방사성폐기물 분류분류(1/3)(1/3)

77제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

�� 발생원에발생원에 따라따라 잡고체잡고체, , 농축폐액농축폐액, , 폐필터폐필터, , 폐수지로폐수지로 분류분류

�� 잡고체잡고체 : : 관리구역에서관리구역에서 사용후사용후 폐기되는폐기되는 작업용품류작업용품류, , 폐자재류폐자재류 등등

�� 농축폐액농축폐액 : : 액체폐기물에액체폐기물에 포함된포함된 찌꺼기를찌꺼기를 증발증발,,농축농축,,건조하여건조하여 농축한농축한 것것

�� 폐필터폐필터 : 1: 1차측차측 수질정화계통수질정화계통,,액체폐기물계통액체폐기물계통 등에서등에서 사용된사용된 후후 폐기되는폐기되는

필터필터

�� 폐수지폐수지 : 1: 1차측차측 수질정화계통수질정화계통,,액체폐기물계통액체폐기물계통 등에서등에서 사용된사용된 후후 폐기되는폐기되는

이온교환수지이온교환수지(Resin)(Resin)

II. II. 국내국내 방사성폐기물방사성폐기물 분류분류(2/3)(2/3)

88제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

�� 폐기물폐기물 스트림별스트림별 포장방법포장방법

�� 잡고체잡고체종류별로종류별로 분류분류(8(8종류종류))하여하여 철제용기철제용기(200L,320L)(200L,320L)에에 넣어넣어 포장포장

�� 폐필터폐필터건조된건조된 폐필터를폐필터를 고화재와고화재와 섞어섞어 고화하거나고화하거나 단순포장단순포장* * 드럼종류드럼종류 : : 차폐드럼차폐드럼, , 원형원형 콘크리트드럼콘크리트드럼

�� 농축폐액농축폐액폐액을폐액을 증발처리증발처리((증발기증발기))한한 후후 농축된농축된 폐액을폐액을 건조건조((농축폐액건조설비농축폐액건조설비))하여하여고화재와고화재와 섞어섞어 포장포장* * 드럼종류드럼종류 : : 철제드럼철제드럼, , 원형콘크리트원형콘크리트 드럼드럼

�� 폐수지폐수지수집된수집된 폐수지를폐수지를 건조건조((폐수지건조설비폐수지건조설비))하여하여 HICHIC용기내에용기내에 포장포장* * 드럼종류드럼종류 : : 철제드럼철제드럼, HIC, HIC드럼드럼, , 원형콘크리트원형콘크리트 드럼드럼

II. II. 국내국내 방사성폐기물방사성폐기물 분류분류(3/3)(3/3)

99제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

III. III. 방사성폐기물방사성폐기물 처분요건처분요건(1/5)(1/5)

폐

기

물

처

분

절

차

개

념

도

안전성 요건 및 정책

General WAC

Site Specific WAC

WCP 검토 & 승인

검사(처리현장)

검사(처분부지)

처 분

WCP 이행

Waste Certification Program (WCP)

규 제 기 관

폐기물 발생자 처분시설 운영자

(Waste Package 이력)

��**WAC(WasteWAC(Waste Acceptance Criteria)Acceptance Criteria)

��[IAEA[IAEA기준기준]]

1010제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

�� 폐기물폐기물 인수의뢰신청인수의뢰신청

�� 포장물포장물 표지표지

�� 인도규정인도규정((과기부고시과기부고시 제제20052005--1818호호) ) 주요내용주요내용

�� 방사선방사선 특성특성

�� 방사능농도는방사능농도는 처분처분 농도제한치농도제한치 미만일미만일 것것

�� 핵종핵종 규명규명

폐기물에폐기물에 포함되어포함되어 있는있는 전체전체 방사성핵종의방사성핵종의 95% 95% 이상을이상을 규명하여야규명하여야 하며하며, ,

다음다음 방사성핵종에방사성핵종에 대하여는대하여는 그그 농도가농도가 규명되어야규명되어야 함함

�� HH--3, C3, C--14, Fe14, Fe--55, Co55, Co--58, Co58, Co--60, Ni60, Ni--59, Ni59, Ni--63, Sr63, Sr--90, Nb90, Nb--94, Tc94, Tc--99, 99,

II--129, Cs129, Cs--137, Ce137, Ce--144, 144, 전알파전알파 ((총총 1414개개 핵종핵종))

III. III. 방사성폐기물방사성폐기물 처분요건처분요건(2/5)(2/5)

1111제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

�� 포장물의포장물의 구조적구조적 건전성건전성

�� 폐기물의폐기물의 형태형태

폐기물은폐기물은 물리적물리적‧‧화학적으로화학적으로 안정하여야안정하여야 하며하며 유동성이유동성이 없어야없어야 함함

�� 고형화의고형화의 조건조건

유동성이유동성이 있는있는 폐기물을폐기물을 고형화하는고형화하는 경우경우 균질하게균질하게 고형화고형화

�� 포장물의포장물의 조건조건

모든모든 폐기물은폐기물은 비가연성비가연성 용기로용기로 포장되어야포장되어야 함함

�� 유리수유리수

포장물포장물 내의내의 유리수는유리수는 최대한최대한 제한되어야제한되어야 하며하며, , 폐기물폐기물 부피의부피의 0.5%0.5%를를 미만미만

다만다만, , 고건전성용기를고건전성용기를 사용하는사용하는 경우에는경우에는 폐기물폐기물 부피의부피의 1% 1% 미만미만

�� 폭발성물질폭발성물질 등등

폭발성폭발성·· 인화성인화성·· 발화성발화성 물질물질 등을등을 포함한포함한 폐기물은폐기물은 적합하게적합하게 처리하여처리하여

이로이로 인한인한 위험성이위험성이 제거되어야제거되어야 함함

III. III. 방사성폐기물방사성폐기물 처분요건처분요건(3/5)(3/5)

1212제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

�� 포장물의포장물의 구조적구조적 건전성건전성((계속계속))

�� 유해성유해성 물질물질

�� 유독성유독성, , 부패성부패성, , 전염성전염성 물질이물질이 포함된포함된 폐기물은폐기물은 위험성이위험성이 제거되어야제거되어야 함함

�� 킬레이트제킬레이트제 등을등을 포함하는포함하는 폐기물은폐기물은 처리과정처리과정 중에중에 그그 특성이특성이 제거되거나제거되거나

�� 0.1%0.1%이상이상 함유된함유된 폐기물은폐기물은 명시되어야명시되어야 함함

�� 협의협의 등등

�� 기타기타 폐기물의폐기물의 인도인도 및및 요건은요건은 폐기시설운영자와폐기시설운영자와 위탁자간에위탁자간에 협의하여협의하여 정함정함

�� 폐기시설운영자는폐기시설운영자는 처분장의처분장의 위치위치, , 처분방법처분방법, , 폐기물의폐기물의 종류종류 등에등에 따라따라 폐기물폐기물

�� 의의 처분요건에처분요건에 관련된관련된 세부사항을세부사항을 추가적으로추가적으로 정할정할 수수 있음있음

�� 적합성적합성 확인확인

폐기시설운영자는폐기시설운영자는 처분되는처분되는 폐기물이폐기물이 상기상기 기준에기준에 적합함을적합함을 보장하기보장하기 위한위한 계획을계획을

수립수립, , 운영운영

III. III. 방사성폐기물방사성폐기물 처분요건처분요건(4/5)(4/5)

1313제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

�� 고형화폐기물고형화폐기물 시편에시편에 대한대한 시험기준시험기준

구 분구 분 시험 항목시험 항목 관 련 기 준관 련 기 준

침출성침출성

압축강도 시험압축강도 시험 경질의 경우 KS F 2405연질의 경우 KS F 2351

경질의 경우 KS F 2405연질의 경우 KS F 2351

침수시험침수시험NRC Technical Position on Waste

Form Rev.1

NRC Technical Position on WasteForm Rev.1

열순환시험열순환시험 ASTM B553ASTM B553

방사선조사시험방사선조사시험 NRC Technical Position on Waste FormNRC Technical Position on Waste Form

침출시험침출시험 ANS 16.1ANS 16.1

침수시험침수시험 ANS 16.1ANS 16.1

유리수 측정유리수 측정 ANS 55.1과 유사한 방법 적용ANS 55.1과 유사한 방법 적용

실물크기시험

실물크기시험

구조적안정성

구조적안정성

III. III. 방사성폐기물방사성폐기물 처분요건처분요건(5/5)(5/5)

1414제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

�� 기존기존 처리개념처리개념

IV. IV. 국내국내 현황현황(1/4)(1/4)

농축폐액농축폐액 건조처리(파라핀고정화)

건조처리(파라핀고정화)

철재드럼 포장철재드럼 포장 저장고저장고

폐수지폐수지 건조처리건조처리 고건전성용기 포장고건전성용기 포장 농축폐액농축폐액

장기저장장기저장(월성)(월성)

�� 운영중인운영중인 처리설비처리설비

본부별 1대(월성 제외)

'95(고리),‘99(영광)‘00(울진)

ATG(미)건조설비(SRDS)

폐수지

폐액증발기 보유발전소별 1대

‘95년～98년VECTRA(미)건조설비(CWDS)

농축폐액

비 고도입년도제작사장비명폐기물 종류

1515제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

�� 개선방안개선방안

IV. IV. 국내국내 현황현황(2/4)(2/4)

�� 농축폐액농축폐액 : CWDS : CWDS 건조분말건조분말 과립화과립화 후후 폴리머폴리머 고화고화

-- 농축폐액농축폐액 건조물의건조물의 과립화과립화 성공성공((국내외국내외 최초최초): ): 특허출원특허출원 예정예정

-- 농축폐액농축폐액 과립화물의과립화물의 폴리머고화체폴리머고화체 제조제조

-- 폴리머고화체의폴리머고화체의 침출특성침출특성 시험시험 수행중수행중((시험법시험법: ANS 16.1) : ANS 16.1)

�� 폴리머폴리머 종류별종류별 장단점장단점

◯×◯◯원전 적용 경험

△△◯◯내방사선

△△◯◯열적 안정성

△◯△△내침출성

N/A△◯◯압축강도

×◯◯◯폐기물 적재량

스티렌-디비닐벤젠

폴리에틸렌폴리에스테르에폭시

◯: 좋음, △: 보통, ×: 나쁨

1616제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

�� 폴리머고화폴리머고화 실험결과실험결과

IV. IV. 국내국내 현황현황(3/4)(3/4)

붕산과립 고형화물 붕사 2~4mm 고형화물 붕사 4~8mm 고형화물

�� 농축분말농축분말 과립화과립화 실험결과실험결과

1717제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

IV. IV. 국내국내 현황현황(4/4)(4/4)

�� 농축폐액농축폐액 과립화물의과립화물의 폴리머고화공정폴리머고화공정

-- 간단한간단한 고화공정고화공정

MixingMixing이이 없는없는 Encapsulation ProcessEncapsulation Process

저온저온 경화경화, , 비가연성비가연성 및및 낮은낮은 독성독성

작업자작업자 피폭피폭 최소화최소화 가능가능

-- 고화체고화체 성능요건성능요건 양호양호

짧은짧은 경화시간경화시간

높은높은 감용비감용비

압축강도압축강도 및및 침출지수침출지수 양호양호

Lab. Scale 폴리머고화장치Lab. Scale 폴리머고화장치

1818제제 1212회회 원자력안전기술정보회의원자력안전기술정보회의

�� 폴리머고화설비폴리머고화설비 도입도입

V. V. 향후향후 추진계획추진계획

�� 농축폐액농축폐액 : : 농축폐액농축폐액 폴리머고화방안연구폴리머고화방안연구 결과를결과를 토대로토대로 CWDSCWDS와와 연계하여연계하여

((과립화과립화 설비설비++폴리머고화설비폴리머고화설비) ) 현장설치현장설치 운영운영 계획계획

�� 폐수지폐수지 : : 폴리머고화설비폴리머고화설비 도입도입 예정예정(SRDS (SRDS 보조설비로보조설비로 계속계속 유지유지))

�� 처분시설처분시설 인도폐기물인도폐기물 관리기술개발관리기술개발 수행수행 중중

�� 기존폐기물기존폐기물 처분방안처분방안 정립정립

�� 기존기존 폐기물폐기물 인도방안인도방안 및및 관리기술관리기술 확보확보

�� 후속과제후속과제 추진추진

�� 기존기존 발생폐기물발생폐기물 유형별유형별 포장용기포장용기 설계설계//처리기술개발처리기술개발

�� 향후향후 발생폐기물에발생폐기물에 대한대한 폐기물인증프로그램폐기물인증프로그램 개발개발 및및 운영운영