본 연구는 연구로 1,2호기 해체과정에서 발생되는 자체처분대상 콘크리트폐기물을 재활용하기 위해서 NUREG-1640 에서 제시하고 있는 시나리오에 대하여 외부피폭선량을 평가하였다. NUREG-1640에서는 콘크리트폐기물 재활용에 적용시 7가지 시나리오를 제시하고 있으며, 각 시나리오를 살펴보면 대량의 콘크리트에 인접, 콘크리트폐기물 수송, 콘크리트폐기물 처리, 매립을 위한 처분활동, 매립지 폐쇄 후 거주자, 콘크리트폐기물 이용 도로건설, 도로포장재로 대량의 콘크리트 이용이 있다.(중략)
해체 원전에서 총 폐기물의 약 70~80%에 해당하는 많은 양의 콘크리트 폐기물은 해체 폐기물의 대부분을 차지한다. 해체 시 발생된 콘크리트 폐기물은 핵종별 농도에 따라 규제해제 폐기물과 방사성폐기물로 정의할 수 있다. 따라서, 방사성 콘크리트 폐기물의 처분 비용을 저감하기 위하여 자체 처분 및 제한적 재활용을 위한 제염 작업의 수행이 중요하다. 그러므로 콘크리트 폐기물의 효율적인 제염 작업을 위해 내부 방사능 분포를 예측하는 것이 필수적이다. 본 연구는 원전 해체 시, 발생되는 콘크리트 폐기물의 내부 방사능 분포를 예측하기 위하여 다양한 컴프턴 영상 재구성 방법의 성능을 비교하였다. 다양한 컴프턴 영상 재구성 방법으로 단순 역투사(SBP), 필터 후 역투사(FBP), 최대우도 기댓값 최대화 방법(MLEM), 그리고 기존의 MLEM의 시스템 반응 함수에 에너지 정보가 결합되어 확률적으로 계산하는 최대우도 기댓값 최대화 방법(E-MLEM)이 사용되었다. 재구성된 영상을 획득한 후, 정량적인 분석 방법을 이용하여 재구성된 영상의 성능을 정량적으로 비교 및 평가하였다. MLEM 및 E-MLEM 영상 재구성 방법은 각각 재구성된 영상에서 높은 이미지 분해능과 신호 대 잡음비를 유지하는 데 있어 가장 좋은 성능을 보여주었다. 본 연구에서 도출된 결과들은 원자력 시설 해체 시 방사성 콘크리트 폐기물의 내부 방사능 분포를 예측하기 위한 수단으로 컴프턴 영상을 사용할 수 있는 가능성을 보여주었다.
건설폐기물의 효율적인 재활용과 친환경 적정 처리를 위해서는 건설폐기물의 발생단계에서부터 재활용을 도모할 수 있는 분별해체가 가장 선행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 건축물 분별해체 관련 국내외 제도, 건설폐기물 처리현황 및 건축물 분별해체시 해체공사 비용의 변화를 분석하였으며, 분석결과로부터 해체공사를 실시할 경우 비록 약 6%의 비용의 증가가 발생하였지만, 향후 해체공법 기술의 향상 및 폐기물 처리구조의 개선과 고순도의 가연성 건설폐기물의 활용한 자원재활용 등으로 이에 대한 극복이 가능할 것으로 판단된다.
현재 추진중인 중,저준위 방사성폐기물 영구 처분장은 현시점에서 적용중인 처리기술외에는 더 이상의 기술개발을 고려치 않고 폐기물 발생량을 추정하여 이를 근거로 하였는데, 당 연구소에서 개발중인 감용처리기술이 적용된다는 가정아래 향후 방사성 폐기물 관리계획을 검토하였다. 국내에서 발생되는 방사성 폐기물의 대부분을 차지하는 원자력 발전소 운전으로 인해 발생되는 폐기물에 대해서만 감용처리기술을 적용해도 해체폐기물이 본격적으로 발생되는 2018년 이전까지는 그 발생량이 55%까지 감소함을 알 수 있었다. 따라서 초기건설용량 25만 드럼규모의 처분장에 대해 그 운영기간은 7년이상 연장할 수 있을 것으로 예상되었다.
원자로시설 해체계획서 작성은 원자로시설의 안전한 해체, 해체폐기물의 발생 최소화, 사람과 환경 보호 등을 위해 원자로시설 해체에 앞서 반드시 필요하다. 우리나라는 고리 1호기, 월성 1호기가 머지않은 시기에 해체를 맞이하게 되지만, 해체계획서를 작성하는데 필요한 관련 세부 지침이 미비한 상황이다. 이에 따라 본 논문에서는 IAEA의 원자력 국제 안전기준과 원자로시설 해체경험과 선진화된 규제체계를 보유하고 있는 미국, 영국, 프랑스의 해체계획서 작성 지침을 비교분석하고 국내 상황을 감안하여 원자로시설 해체계획서 세부 작성지침(안)을 개발하였다. 본 논문에서 개발한 작성지침(안)은 국내 원자로시설 해체 관련 법령을 정비하고 해체사업자가 원자로시설을 해체하고자 할 때 미리 준비사항을 알려주는 역할을 할 것으로 기대되고 있다.
원자력발전소 해체 시 발생하는 금속폐기물은 폐기물 중에서 많은 비중을 차지하고 있다. 본 연구에서는 국내 자체처분 규제 요건 및 국내 기관별 자체처분현황을 조사하였다. 실제 원자력발전소 해체 시 발생되는 금속폐기물의 자체처분을 위하여 RESRAD-RECYCLE 코드를 이용하였으며 26가지 시나리오에 대한 선량평가를 수행하였다. 평가결과는 원자력발전소 해체 시 자체처분 및 재활용에 관한 사전자료로서 활용가치가 있을 것으로 사료된다. 추후 자체처분을 통한 처분비용 저감효과 연구가 추가로 가능할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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