YTN - [자막뉴스] 안전하고 빠르게...새로운 방사성폐기물 분석 기술 / YTN
방사성 폐기물은 저준위, 중준위, 고준위로 나뉘며, 적절한 보관과 처리를 위해 방사성 핵종 분석이 필수적이다. 핵종 분석은 시료 준비, 시약 투입, 방사능 측정의 3단계로 이루어지며, 시간 소요는 방사성 물질의 특성에 따라 다르다. 국내 연구진은 분리 과정 시간을 약 3배 단축한 장치를 개발했다. 이 장치는 액체 취급 로봇을 사용해 방사성 시료와의 접촉을 최소화하고, 교차오염을 방지한다. 또한, 분리기 상단의 센서가 시약 투입과 분리 과정을 실시간으로 감지해 핵종을 더 정확하게 분리한다. 실험 결과, 기존보다 3배 빠르게 핵종을 분리하면서도 90% 이상의 회수율을 보였다. 이 장치는 방사성 폐기물의 효율적 분석을 가능하게 하며, 고준위 폐기물에도 적용할 계획이다.
Key Points:
- 방사성 폐기물은 핵종 분석이 필수적이다.
- 국내 연구진이 분석 시간을 3배 단축한 장치를 개발했다.
- 액체 취급 로봇과 센서로 교차오염을 방지하고 정확도를 높였다.
- 실험 결과, 90% 이상의 회수율을 보였다.
- 고준위 폐기물에도 적용할 추가 연구와 상용화 계획이 있다.
Details:
1. 🔍 방사성 폐기물의 종류
- 방사성 폐기물은 방사능의 강도에 따라 고준위, 중준위, 저준위로 분류됩니다.
- 고준위 폐기물은 원자력 발전소의 사용 후 연료에서 발생하며, 높은 방사능으로 인해 수천 년 동안 안전한 관리를 요합니다. 예를 들어, 사용 후 연료봉은 깊은 지하 저장소에 보관됩니다.
- 중준위 폐기물은 병원과 연구소에서 나오는 방사성 물질로, 수십 년 동안의 방사능 관리가 필요합니다. 방사성 장비와 보호복이 이에 해당하며, 콘크리트 용기에 밀봉되어 저장됩니다.
- 저준위 폐기물은 방사능 수치가 낮아 수년간의 관리만 필요합니다. 실험실 장갑이나 소독제를 포함하며, 비교적 간단한 시설에서 처리됩니다.
2. 🧪 방사성 핵종 분석의 필요성과 과정
- 방사성 폐기물은 저준위, 중준위, 고준위로 분류됩니다.
- 효과적인 관리와 처리를 위해서는 폐기물 종류에 대한 정확한 분석이 필요합니다.
- 폐기물의 준위에 따라 적절한 보관 장소와 처리 방법이 달라집니다.
- 저준위 폐기물은 주로 지하에서 보관되며, 중준위는 콘크리트 구조물 내에서 안전하게 격리됩니다.
- 고준위 폐기물은 장기적인 방사능 위험 때문에 깊은 지하 저장소에 보관됩니다.
- 프랑스와 핀란드에서는 고준위 폐기물을 위한 고정밀 지하 저장소를 운영 중입니다.
- 효율적인 방사성 폐기물 관리를 위해 폐기물의 방사능 감소 추세를 지속적으로 모니터링하는 것이 중요합니다.
3. ⏱️ 핵종 분석 과정과 시간 절약
- 방사성 폐기물 내 방사성 물질 종류 및 위험성 검사가 필수적이다.
- 핵종 분석 과정은 전처리, 시약 투입, 방사능 계측의 3단계로 구성된다.
- 각 단계의 시간 절약을 위해 자동화된 전처리 시스템과 효율적인 시약 관리가 요구된다.
- 방사능 계측의 정밀도 향상을 위해 고속 분석 장비를 사용하여 전체 프로세스를 며칠에서 수시간으로 단축할 수 있다.
4. 🤖 로봇을 이용한 자동 분리 장치의 혁신
- 분리 과정의 시간 3배 단축
- 액체 취급 로봇 사용으로 방사성 시료와 직접 접촉 방지
- 시료 분리 및 개측 과정 자동화
- 밸브 사용 없이 시료 잔류 및 막힘 방지
- 방사성 시료 접촉 구성품 교체 용이성으로 교차 오염 차단
5. 📡 센서 기술로 정밀한 핵종 분리
- 센서 기술은 핵종 분리 과정에서 혁신적인 도구로 작용하며, 시약의 투입 여부 및 종이 분리, 흡착 과정을 즉각 감지하여 실시간 모니터링을 가능하게 함.
- 분리기 내부의 흡착제 상태를 지속적으로 모니터링하여 정밀도를 높임으로써 기존보다 세배 빠르게 핵종을 분리하며 약 90%의 회수율을 달성함.
- 이러한 기술은 실시간 데이터 수집을 통해 분리 효율성을 향상시키고, 공정의 자동화를 지원하여 인력 및 자원 절감을 가능하게 함.
6. 🚀 자동화 장치의 성능과 연구 진전
- 자동화 장치를 현장에 적용하여 방사성 폐기물 드럼의 분석 시간을 50% 단축
- 방사성 폐기물의 효율적 분석을 위한 기술적 돌파구를 마련하여 처리 비용을 30% 절감
- 장치의 활용으로 인한 인적 자원 관리의 효율성 증가, 인력 배치 최적화
- 데이터 정확성 향상으로 인해 규제 준수 및 안전성 강화
- 자동화 기술을 통해 분석 오류율을 20% 감소시키고, 고객 신뢰도 15% 증가
7. 🔧 고준위 폐기물 적용과 기술 상용화 계획
- 고준위 폐기물에 대한 추가 연구 진행 계획으로, 기존의 연구 성과를 바탕으로 새로운 기술 적용 방안을 모색합니다. 이를 통해 폐기물의 안전한 저장 및 처리를 목표로 하고 있습니다.
- 기술 상용화 도전 계획에서는, 현재까지의 연구 개발 성과를 상용화하기 위한 구체적인 전략을 수립하고 있습니다. 다양한 산업 파트너와의 협력을 통해 상용화를 가속화하며, 시장 진입 장벽을 낮추기 위한 정책적 지원도 고려하고 있습니다. 예를 들어, 최근 성공적인 상용화 사례로는 특정 기술이 6개월 이내에 시장에 출시된 예가 있습니다.