• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제27권2호
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• pp.95-100
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• 2002

원자력발전소에서 주로 발생되는 금속폐기물인 탄소강을 중성염전해질인 1.7M의 황산나트륨($Na_2SO_4$)과 질산나트륨($NaNO_3$)을 이용하여 기존전해제염과 개선된 전해제염공정의 비교실험을 수행하였다. 양극은 인코넬, 음극은 티타늄으로 하여 상온에서 1시간동안 반응시켜 금속폐기물 모재의 weight loss, 두께변화. 전해질 내 침전물농도, SEM을 이용하여 제염전후의 금속폐기물 표면의 형상을 분석하였다. 실험결과 개선된 전해제염 적용시 전해질 종류별 전류밀도 변화에 따른 실험에서는 전류밀도가 $0.1{\sim}0.6A/cm^2$으로 증가함에 따라 1.7M의 황산나트륨 적용시 금속폐기물 모재의 두께변화는 $0.48{\pm}0.005{\sim}67.7{\pm}0.02{\mu}m$, 1.7M의 질산나트륨 적용시에는 $0.06{\pm}0.005{\sim}17.7{\pm}0.05{\mu}m$로 나타나 같은 전류밀도에서 황산나트륨 적용시 금속폐기물 모재의 표면 제염효율이 더욱 높은 양상을 보였다. 또한 전류밀도 $0.3A/cm^2$ 및 1.7M의 황산나트륨의 조건에서 개선된 전해제염 적용 시 $9.8{\pm}0.01{\mu}m$의 금속폐기물 두께변화를 보여 기존전해제염 적용시인 $3.7{\pm}0.03{\mu}m$의 금속폐기물 두께변화보다 2배 이상의 표면 제염효과를 보였다.

• 자원리싸이클링
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• 제6권3호
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• pp.22-27
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• 1997

방사성 금속폐기물을 재활용하므로써 방사성 폐기물의 처분부피를 감축할 수 있을 뿐만 아니라, 자원활용의 극대화를 꾀할 수 있으며, 또한 방사성 폐기물의 감량으로 환경에 미치는 위해도를 최소화시킬 수 있다. 방사성 금속폐기물의 재활용은 여러 단계를 복잡한 공정을 거치면서 이루어지지만, 오염 방사능 물질을 제거하는 표면제염 공정이 핵심이며, 그 오염 특성 및 폐기물에 따라 물리적, 화학적 그리고 전기화학적 방법이 활용된다. 본 연구에서는 이러한 관점에서 표면제염기술의 특성을 고찰하였으며, 실제 방사성 금속폐기물을 이용해 SC 화학제염법 및 전해제염법으로 시험한 결과, 거의 자연 방사능 수준까지 제염시킬 수 있었다.

• 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.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.116.1-116.1
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• 2015

원자력 발전소 고리 1호기의 해체가 결정됨에 따라 발전소를 구성한 금속기기의 제염처리가 대두되고 있다. 금속 방사성폐기물 중 상당수는 그 자체가 방사성 오염 물질이라기보다는 오염 핵종이 표면에 부착하고 있는 경우가 많아 제염 공정을 거쳐 폐기한다면 보관해야 하는 양을 획기적으로 줄일 수 있을 것이다. 이에 따라 본 연구실에서는 플라즈마트론을 이용한 방사성 폐기물 건식제염처리에 대하여 연구하였다. 본 실험에서는 방사성을 띄지 않는 동위원소 Co sheet와 DC 플라즈마트론을 사용하였다. Ar 1000 sccm을 고정으로 비율(10:0, 9:1, 8:2, 7:3, 6:4), 거리(20 mm, 30 mm 40 mm), 시간(60 sec, 120 sec, 180 sec)을 변수로 두어 실험하였다. 결과적으로 기체의 혼합비가 4:1일 때 최대 식각율 $9.24{\mu}m/min$을 확인했다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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• pp.252-253
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• 2004

원자력발전소를 가동한지 25년이 지나고 있는 현재 방사성 폐기물에 대한 대책이 시급한 실정이다. 가동한지 오래된 국내 원자력발전소의 경우 가까운 장래에 일차 냉각 계통의 제염이 요구될 것이며, 특히 앞으로 해체를 해야 할 시설들이 생기고 철거를 해야 할 필요성이 제기 되면서 엄청나게 발생할 금속 폐기물의 처리에 대한 문제가 주목을 받고 있다. 금속 폐기물의 처리를 위해 부피를 최소화하여 처분 관리하는 방법과 금속 폐기물을 제염하여 재사용하는 방법 등이 고려되고 있다.(중략)

• 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.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 추계 학술대회 논문집
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• pp.107-107
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• 2005

• 방사성폐기물학회지
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• 제6권1호
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• pp.17-23
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• 2008

이 연구에서는 플라즈마 제염 기술의 실용화를 위해 $CF_4/O_2$, $SF_6/O_2$, $NF_3$ 등의 반응성 플라즈마 기체를 이용하여 원자력 시설의 주요 오염원인 코발트 핵종에 대한 표면 제염 모의실험을 수행하였다. 디스크 형태의 금속코발트에 대하여 시편 표면 온도를 변수로 플라즈마 식각 실험을 수행한 결과 반응율은 $420^{\circ}C$에서 $NF_3$ 기체의 경우 $17.2\;{\mu}m/min.$ 그리고 $SF_6$와 $CF_6/O_2$ 기체의 경우 각각 $2.56\;{\mu}m/min.$과 $1.14\;{\mu}m/min.$이었으며, 이들 반응의 활성화에너지는 각각 39.4 kJ/mol, 42.1 kJ/mol, 116.0 kJ/mol이었다. 이와 함께 AES (Auger Electron Spectroscopy)를 이용하여 반응 생성물 성분 분석 결과 이들 반응의 주요 반응 기구는 코발트의 불화 반응임이 밝혀졌다. 이 연구를 통해 확보된 $17\;{\mu}m/min.$의 금속 표면 식각율은 주요 반도체 공정의 식각율을 뛰어넘는 높은 식각율로 플라즈마 제 염 기술의 실용화를 앞당길 수 있는 고무적인 결과라 할 수 있을 것이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2005년도 추계학술발표회 및 workshop
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• pp.168-168
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• 2005

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권4호
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• pp.293-300
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• 2005

Type 304 stainless steel 시편에 느슨하게 붙어있는 $Eu_2O_3$ 분말에 대한 초음파 제염 거동을 조사하였다. 매질을 물, PFC 및 $0.1\;vol\%$의 음이온 계면활성제를 함유한 PFC 용액으로 변화시킴에 따라 제염계수는 20, 50 및 200으로 증가하였다. 제염계수에 차이가 생기는 이유를 초음파 매질의 표면장력 및 양으로 하전된 산화물 표면과 음이온 계면활성제 사이의 상호작용에 기인한 것으로 설명할 수 있었다. 음이온 계면활성제를 함유한 PFC 용액 내에서 $Eu_2O_3$ 분말로 오염된 평면 시편, 파이프 시편, 틈새 시편 및 용접 시편에 대한 초음파 제염 효과를 관찰하였다. 연구된 모든 시편에 대해, 대부분의 오염물이 완벽하게 제거되는 것으로 나타났다. 길이가 6cm인 파이프 시편에 대해서는 오염물의 $98.5\%$가 제거되었다.