한국원자력연구원이 개발한 방사성폐기물의 외부확산을 차단하는 비분산 포장재가 국내 최초로 한국원자력환경공단(KORAD)로부터 사용 승인을 받았다.
3일 한국원자력연구원은 입자성 방사성폐기물이 외부 환경으로 확산되는 것을 막을 수 있는 비분산 포장재인 ‘소프트백’을 개발하고, 한국원자력환경공단(KORAD)으로부터 국내 최초 사용 승인을 받았다고밝혔다.
입자성 방사성폐기물은 방사성오염물질이 포함된 미세한 폐기물로 직경 0.01㎜이하 입자가 1% 이상이거나 직경 0.2㎜ 이하 입자가 15% 이상 포함된 폐기물을 말한다. 입자성 방사성폐기물은 확산 위험이 있기 때문에 반드시 분산되지 않게 처리해야 하지만 현재는 전용 포장재가 없어 체 분리 공정을 거쳐 체를 통과하지 못한 일정 크기 이상의 폐기물만 포장해 처분한다. 체를 통과한 미세 입자는 시멘트 등을 이용해 고정화 과정을 추가로 거치는데, 이 과정에서 폐기물 부피가 증가해 처분 비용이 약 2배 상승하는 문제가 있다.
원자력연구원 방사성폐기물총괄관리실 은희철 박사 연구팀은 이같은 한계를 극복하기 위해 낙하 및 침수(IPX7 등급) 시험 등 사용 승인을 위한 조건인 인수기준을 모두 충족한 새로운 소프트백을 개발했다.
해당 소프트백은 350㎏ 이상의 폐기물을 넣고, 1.2m 높이에서 자유 낙하해 내용물 유실이나 손상 여부를 평가하는 낙하 충격 시험과 1m 깊이에서 30분간 물에 담궈 침수 여부를 확인하는 물 침투 시험을 통과했다. 연구팀은 소프트백의 강도와 내구성을 강화하기 위해 부식에 강하고 화학물질과 잘 반응하지 않는 폴리프로필렌 원단을 사용했다. 또한, 고강력사를 활용한 특수 봉제 방식을 적용했다. 규격은 200리터(ℓ) 드럼 크기에 맞춰 제작해 기존 처분 방식과 호환성을 높였다.또한 결속 끈과 매듭 고리의 크기, 위치선 등 포장재를 가장 효과적으로 사용할 수 있는 표준화된 지침을 제공했다. 누구나 동일한 강도로 포장할 수 있어 현장에서 쉽게 사용할 수 있다.
이번에 개발된 소프트백을 적용하면 폐기물을 소프트백에 포장해 처분용 드럼에 넣어 처분하기 때문에 기존 방식과 달리 체 분리와 고정화 공정을 생략할 수 있다. 입자성 방사성폐기물을 바로 포장해 영구 처분할 수 있기 때문에 처리 소요 시간도 90% 이상 단축된다.
연구팀은 올해 5월부터 이 소프트백을 활용해 원전 해체 시 발생하는 방사성 오염 토양 포장 작업을 진행할 계획이다. 이를 적용할 경우 1000드럼당 80억 원 이상의 비용 절감 효과가 기대된다. 연구팀은 이를 위해 지난 3월 국내 특허를 출원했으며, 관련 기술을 오르비텍에 이전한 바 있다. 향후 소프트백 적용 대상을 확대하기 위해 방사성폐기물 발생 기관, 규제기관, 처분 사업자와 협력을 지속할 계획이다.
박성빈 방사성폐기물통합관리단장은 “이번 연구 결과를 방사성 폐콘크리트에까지 확대 적용할 수 있는 체계를 구축하고, 원전 해체폐기물 처리를 위한 현장 기술 확보에 기여하겠다”고 밝혔다.
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