UST, '청정 원전 해체' 길 열었다…신규 제염제 개발

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원전 해체시 사용 독성 약품 '하이드라진' 투입량 5분의 1로 낮춰

(대전=연합뉴스) 김준호 기자 = 원자력발전소를 해체할 때 방사성 오염물질은 제거하면서 독성 약품 사용량은 줄이고, 제염 후 남은 폐액까지 하나의 공정으로 처리할 수 있는 친환경 통합 기술이 개발됐다.

14일 과학기술연합대학원대학교(UST)에 따르면 중수로 원전(가압중수로)에서 원자로와 냉각재 계통을 잇는 배관(피더관) 안쪽에는 방사성 코발트(Co-60)가 섞인 녹 층(마그네타이트 산화막)이 쌓인다.

이 녹 층은 정비 및 해체 작업자의 방사선 피폭을 일으키는 주요 원인으로, 이것을 없애려면 화학약품으로 녹이는 제염 작업이 필수적이다.

기존에 사용되던 제염제 성분 중 하이드라진은 독성이 강한 유해물질로, 사용량을 줄이고 사용 후 안전하게 분해해야 한다.

한국원자력연구원(KAERI) 스쿨의 노창현 교수 연구팀은 녹 층을 녹이는 단계부터 폐액 속 금속을 걸러내고 남은 독성 약품을 분해하는 단계까지 하나로 이어지는 통합 공정을 개발했다.

연구팀은 탄소강 배관을 300도 고온에 3주간 녹슬게 했다. 실제 원전 배관에서 수년에 걸쳐 쌓이는 코발트 함유 녹 층을 짧은 기간에 재현한 뒤 이를 이용해 성능을 검증했다.

그 결과, 제염제 성분 중 구리를 빼고 하이드라진 농도를 기존의 5분의 1 수준으로 낮춘 새 제염액이 오히려 더 좋은 성능을 보였다고 연구팀은 설명했다.

1시간 동안 녹여낸 철의 양은 기존의 약 3배였고, 코발트도 더 많이 제거됐다. 작업 중 생기는 찌꺼기(슬러지)는 절반 이하로 줄었다. 작업이 끝난 폐액은 산도를 조절해 녹아 있던 철과 코발트를 고체 가루로 가라앉혀 따로 걸러냈다.

이번 연구 결과를 가동 중인 중수로 원전의 정비와 영구 정지된 월성 1호기 등의 해체 과정에 적용하면 정비 및 해체 작업자의 방사선 피폭을 효과적으로 줄일 수 있을 것으로 연구팀은 기대했다.

노창현 교수는 "본 기술은 월성 1호기 등 중수로 해체뿐만 아니라 다른 원전 유형과 가동 원전에도 적용할 수 있다"며 "유해물질 정화가 필요한 산업 분야로도 확장할 수 있어 원전 해체 경쟁력 강화와 탄소중립 목표 달성에 기여할 것"이라고 말했다.

kjunho@yna.co.kr

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