가압 경수로 사용후핵연료봉을 재처리하는 과정에서 발생되는 hull은 고준위 방사성폐기물로 분류되고 있다. 본 논문에서는 연소도 32,000MWd/tU, 냉각기간 15년(고리 1호기 cycle 4-7)인 PWR 사용후핵연료의 건식처리 공정에서 발생한 hull에 대하여 방사능적 특성 실험을 수행하였고, 문헌 조사 및 관련 코드의 계산을 통하여 가압 경수로 사용후핵연료 hull에 대한 방사화학적 특성을 조사하였다. 이를 토대로 hull에 부착되어 있는 핵물질을 레이저 또는 플라즈마 등의 건식 방법으로 제거함으로써 hull의 방사능을 저감시켜 중저준위 폐기물화하는 방안을 제시하였다.
원자력 발전소 방사선 관리구역 1차 계통수의 수질 정화 후 발생된 고선량 폐필터를 방사능 붕괴 후 잡고체 폐기물로 처리하기 위한 장기저장시설 내 설치 될 설비 임. 동 설비는 자동화공정을 기본으로 한정된 공간에 다량의 폐필터를 가장 효율적으로 저장 할 수 있는 최적의 설비이며, 폐필터 장입, 인출 시 작업시간단축, 작업자 피폭저감, 오염확산 방지는 물론 폐기물을 감용시켜 폐기물처리, 처분 비용 절감에 기여하고자 한다.
2012년부터 유기성 폐기물의 해양투기가 전면 금지됨에 따라 우리나라도 이러한 국제 협약을 준수해야 한다. 이에 따라 유기성 폐기물을 대폭 저감하기 위해 다양한 방법들이 제시되고 있으나 바이오가스화는 배출량 저감과 동시에 에너지 생산이 가능하다는 점에서 가장 주목받는 기술이다. 그러나 경제성이 낮기 때문에 정부 보조가 불가피한데 7,800여억 원에 이르는 보조금에 대한 재원 확보가 시급한 상황이다. 한편 축산분뇨나 음식물 쓰레기, 하수 슬러지 등의 유기성 폐기물은 비접오염원에 해당된다. 비접오염원에 대한 직접적인 배출부과금 제도는 오염원과 오염 수준 간의 높은 불확실성으로 인해 실효성이 낮은 것으로 평가되어 왔다. 본 연구에서는 유기성 폐기물의 배출과 간접적으로 관련 있는 축산물 생산량 혹은 식품 소비에 대한 간접 배출부담금 제도를 제안하고, 그 세원을 바이오가스 산업에 대한 보조금으로 이용하는 방안의 경제적 환경적 효과를 비교하였다. 연산가능일반균형모형을 이용하여 분석한 결과, 축산물 생산에 대한 간접부담금은 식품 소비에 대한 부담금에 비해 특정 부문에 과세 부담이 집중되며, 거시적으로는 GDP와 총소비가 식품 소비에 대한 부담금에 비해 더 감소하는 것으로 나타났다. 또한 온실가스 저감 측면에서도 식품 소비에 대한 간접부담금이 우수한 것으로 나타났다. 따라서 유기성 폐기물 배출을 단기에 감소시키고, 이를 에너지로 전환하기 위해 필요한 재원 확충 농반으로 음식 및 식품 소비에 대한 간접부담금이 축산물 생산에 대한 간접부담금보다 적절한 것으로 분석되었다.
정부는 '자원순환기본법'의 제정 및 '폐기물관리법'의 개정으로 폐자원의 재활용 방향성을 확대하고 재활용 다양화 등 처리개선을 통한 미처리폐기물의 매립제로화를 추진하고 있다. 2015년 기준 국내 전체 폐기물 매립처분량은 38,308 톤/일이며 그중 사업장배출시설계폐기물의 매립처분량은 23,577 톤/일로 매립폐기물 중 약 62 %를 차지하고 있다. 본 연구에서는 주로 유기성 및 가연성 물질의 연소 및 소각, 특정 성분의 추출 및 공정 구성에서 활용된 후 폐기처분되는 열적처리잔재물의 특성을 파악하여 재활용 관련 기준에 따른 매립저감 효과 예측 및 매립 처분 감소 가능량을 추산하여 고찰하였다. 그 결과, 사업장배출시설계폐기물의 매립처분량은 전체 매립량의 약 62 %로, 이 중 소각재, 연소재 등의 열적처리잔재물류가 45.1 %을 차지하고 있다. 2035년 국가 매립목표 1 % 달성을 위해 열적처리 잔재물이 매립억제 주요대상 폐기물로 판단되었다. 또한 열적처리 잔재물의 재활용 기준을 확대하고 매립억제 정책 추진 시 현재 매립처분량 대비 약 5~42 %의 매립감소가 가능할 것으로 추산되었으며 매립처분 최소화를 위해 폐자원 재활용 유형의 다양성 확대와 재활용 제품의 의무사용 확대 방안이 필요할 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 국내 폐기물매립지에서 배출되는 온실가스를 저감하기 위한 호기성 안정화 기술의 적용 가능성을 평가하였다. 대상매립지는 국내 Y 매립지로 LandGEM 모델을 이용하여 메탄 배출량을 산정하였으며, 온실가스 저감량($CO_2eq$)은 혐기성 조건(베이스라인)과 호기성 조건에서의 배출량을 비교하여 산정하였다. 호기성 조건에서의 온실가스 저감은 폐기물매립지 내부로 공기를 주입 시 혐기성에서 호기성으로 전환되면서 부산물로 메탄대신 이산화탄소가 발생되기 때문이다. 평가결과 호기성 안정화 기술은 기존 혐기성 대비 86.6%의 온실가스를 감축하는 것으로 나타났으며, 이는 조기안정화를 통한 주변 환경오염 저감과 동시에 온실가스를 대폭 저감시킬 수 있는 것을 의미한다. 따라서 호기성 안정화 기술은 지속가능한 매립관점에서 보았을 때 국내 폐기물매립지에 적용할 수 있는 가장 적합한 기술 중 하나로 판단된다.
재건축 재개발 사업 등으로 인하여 증가하는 건설폐기물을 효율적이고 친환경적으로 처리하기 위하여 건설폐기물을 재활용하여 사용하고 있다. 대표적으로 순환골재가 있으며, 이는 수산화칼슘에 의하여 높은 강알칼리성을 나타내며 많은 환경문제를 발생시키고 있다. 따라서 본 연구는 순환골재의 pH를 저감하기 위해 인산나트륨계암모늄염을 사용하여 순환골재의 강알칼리성을 감소시키기 위한 연구이다. 또한, 순환골재 pH 저감제의 현장적용 가능성을 평가하였다. 그 결과 pH 저감제 비율이 증가할수록 pH가 감소하는 것을 확인할 수 있었으며 순환골재 생산과정 중 pH 저감제를 이용한 침지, 분사 등의 방법으로 현장적용이 가능할 것으로 판단된다.
방사선관리구역 내에서 발생되는 많은 양(발전소별 연간 약$100{\sim}700$개 정도)의 사용 후 공기정화 필터는 고체 폐기물 드럼의 단면적 보다 넓어 별도로 필터를 압축하거나 분해 작업 없이는 폐기물로 직접 처리가 곤란하다. 처리 시 많은 양의 분진이 발생하여 작업자의 내부피폭 가능성 및 많은 양의 고체 폐기물이 발생할 수 있는 잠재성이 있어 시료분석 결과 오염된 필터 내지는 바로 드럼 처리하여 내부 피폭 가능성을 미연에 방지하고 필터 프레임은 재사용을 유도하여 폐기물 저감화, 작업환경 개선 및 경제적인 이익을 창출할 수 있다. 영광 3발전소와 울진 3발전소의 경우 타 발전소에 비해 방사선관리구역 내 공기정화 처리기의 설치수량이 많아(약 700개/년) 공기정화필터가 매년 다수 발생되고 있으며, 이를 전량 드럼 처리 시 고체폐기물 드럼이 더 발생하게 되어 영구처분비용의 증가를 초래하게 된다. 발전소 전체적으로는 약 3,500개/년의 폐필터가 발생되고 있다. 이렇게 발생되는 공기정화필터의 프레임을 재사용함으로써 그 효과는 1) 알루미늄을 포함한 유리섬유를 드럼처리 시 고체방사성 폐기물드럼 생성량 감소 2) 프레임 재사용으로 인한 예산절감 효과 3) 폐필터 분해작업 시 분진에 의한 작업자 체내${\cdot}$외 피폭방지와 작업장 오염 확산 방지 및 환경 개선 4) 작업시간 단축 및 소요인력 감소 효과를 볼 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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