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원전해체/원자력산업

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방사능 제염

원자력 발전소의 원자로 폐로

운전 중 건설 중 계획 중 합계(호기)
25 3 2 30
발전소명 운전개시 운전종료 비 고
고리 1호기 1978 2017 30년 설계수명 도달+추가 운전 10년 / 해체
월성 1호기 1983 2022 30년 설계수명 도달 + 추가 운전 10년
월성 2호 외 3기 1997 이후 2027 설계수명 30년
고리 3호 외 18기 1986 이후 2026 설계수명 40년

(2022년말 기준)

국내 전체 원전 해체시장은 약 14조원 규모

  • ·현재 운영중 원전 25기(IAEA PRIS)
  • ·한기당 해체비용 : 6.400억원 ~ 1조원 (14년 산업통상자원부)

방사능 제염 과정 원자력 발전소 원자로 폐로

고리 1호기는 500MW급으로 해체 시 중-저준위 방사성 폐기물이 14,500 드럼 발생량 예측(280kg/드럼, 약 3.900톤, 04” 원자력 연구센터)
원전 시설을 Power Manipulator A1000이나 TELBOT등의 원격조작기 장비를 이용하여 해체
절단작업 후 제염과정을 거쳐 건물과 기계장치류들을 분류한 후 전용 용기에 영구 보관

방사능 제염작업의 이점

  • 제염을 통해 방사능 준위를 낮출 수 있어 방사성 물질의
    누설로 인해 오염에 노출 및 확산되는 것을 최소화
  • 방사능 준위를 낮춰 폐기물 관리가 용이해짐
  • 해체작업 시 받는 피폭선량이 감소하여 안전하게 작업을
    수행할 수 있음
  • 시스템과 설비를 재활용 할 수 있음

원자력 발전소의 원자로 폐로

제염 기술 장 점 단 점
화학적 제염 기술
(습식)
공정이 빠르고 간단 2차 액체 폐기물 다량 발생
초기의 제염 비용이 저렴함 유독성 물질 사용
다양한 구조 제염 2차 오염지역 확대
방사능 분진이 없음 전문가 필요
드라이아이스 제염 기술
(건식)
2차 폐기물 없음 드라이아이스 설비 필요
제염 효과 높음 복잡한 구조 제염 불가
다공성 물질 제염에 유리 작업자 노출시간 과다
모든 표면에 대해 적용 가능 소모품 발생

드라이 아이스 제염로봇

  1. 원자력 발전소에서 현재 운영중인 제염로봇
  2. 작업자는 외부에서 제염로봇의 카메라를 통해 세척부위를 확인하며 조작
  3. 원자로 하부를 이동하며 제염작업을 수행
  4. 다양한 각도로 회전이 가능하여 사각지대 없이 제염이 가능함

항후 도입될 제염 및 해체 작업용 로봇

  1. 1Decontamination Tool (Laser & C0₂ jet)
  2. 2Live Camera
  3. 3C0₂ Storage Tank
  4. 4Tool Box
  5. 5Filtering System
  6. 6Exchangeable Power Supply
  7. 7Dual Manipulator
  8. 8Flexible Driving Vehicle
  9. 9Radiation Detector Tool

사용 후 핵연료

원자력 발전에 사용된 연료는 약 4년 정도가 지나면 더 이상 발전에 사용하지 못하기 때문에 새로운 연료로 교체해야 합니다. 이때 교체되어 나온 사용 후 핵연료는 우라늄 -234,
핵분열 생성 물 등을 포함하여 높은 열과 방사능을 가지고 있기 때문에 외부로 유출되지 않도록 안전하게 관리 하여야 합니다.

  • 경수로형 습식저장소
  • 중수로형 습식저장소
  • 건식저장시설
  • 조밀건식저장시설

원전별 사용 후 핵연료 저장현황

구분 저장용량 저장량 포화률 예상 포화연도
경수로 한빛 9017 5693 63.10 % 2024년
고리 6494 5612 86.40 % 2024년
한울 7066 4855 68.70 % 2037년
신월성 1046 129 12.30 % 2038년
중수로 월성 49만 9632 40만 8797 81.80 % 2019년
연구용 하나로 1032 502 48.60 % 2028년

2015년 말 기준 / 단위 : 다발 / 자료 : 산업통상자원부

  1. 사용 후 핵 연료 포화율 및 고리 1호기 폐로를 고려할 때 사용 후 핵연료 운반 및 보관 기술의 중요성이 증가하고 있습니다.

사용 후 핵연료

빅텍스는 2017년 11월 6일 한국원자력환경공단(KORAD)과 사용후 핵연료 취급 핵심 기술이전 계약을 체결하였습니다

한국원자력환경공단과 기술이전 계약을 한 기술들

번호 특허번호 명칭
1 10-1303085 사용 후 핵연료 수송 또는 저장용 금속용기
2 10-1444706 사용 후 핵연료 용기 인양장치
3 10-1559300 사용 후 핵연료 저장용 캐니스터 이송용기
4 10-1488614 사용 후 핵연료 용기 열시험장치
5 10-1558963 사용 후 핵연료 용기 구조시험장치
6 10-1645644 사용 후 핵연료용 금속 겸용 용기의 전도 시험장치
7 10-1333066 사용 후 핵연료 수송 또는 저장용 콘크리트 용기
8 10-1575118 사용 후 핵연료용 콘크리트 용기 전도 시험장치
9 10-1603603 사용 후 핵연료용 콘크리트용기 지진시험장치
  1. 사용 후 핵연료 금속용기와 콘크리트용기 기술은 산업통상자원부의 지원을 받아 개발한 기술로 사용 후
    핵연료를 물을 이용한 냉각방식이 아닌 공기로 냉각해 운반, 저장에 모두 사용할 수 있는 국내 최초의 독자 기술입니다.
    이 기술은 지진, 화재, 낙하, 항공기 충돌 등의 실증실험을 통해 용기의 안전성을 확인하였습니다.