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[폐기물처리, 소각] 소각방법(소각로종류) 평가B괜찮아요

1. 열분해 소각로1차 연소로에서 대부분의 연소공기의 주입과 동시에 대부분의 연소가 이루어지는 스토커(화격자) 소각로와는 달리 1차 열분해 연소실에서 필요 공기의 30∼50% 의 적은 연소 공기를 주입하여 잔류탄소를 연소시키고 이때 발생되는 열을 이용 쓰레기를 건조, 건류 열분해를 시키며 이때 발생된 열분해 가스를 2차 연소로에서 연소시킴으로서 그을음이나 악취 등이 없이 완전연소화가 가능한 친환경적 소각로이다. 이 소각로의 장점은 완전 연소에 의해 다이옥신 등의 발생 및 재생성이 적고 발생되는 분진이나 카본 블랙등의 형성이 최소화되기 때문에 제 2차 오염문제가 가장 적은 시스템이다. 그러므로 이 시스템은 지역환경오염이 최소화됨은 물론 운전비용 등이 저렴한 특징이 있다.열분해장치의 내부구조는 소각로와 형식이 동일하며, 단지 산소의 공급유무와 기밀성유지 여부에만 차이가 있다. 그 형식을 고정상, 유동상, 부유상태등의 장치로 나누어진다. 고정상 열분해 장치는 상부로부터 분쇄되었거나 또는 파쇄되지 않는 폐기물이 주입되어 건조된 후 열분해되어 슬러그나 재가 하부로 배출된다. 가스의 상승속도는 0.2∼0.6m/hr로 체류기간이 비교적 길다. 유동상 열분해장치는 고정상과 부유상태의 열분해 장치의 중간단계로 반응속도가 빠르기 때문에 폐기물의 수분함량의 변화에도 큰 문제없이 운전되는 장점을 가져왔으나 열손실이 크며 운전이 까다로운 것이 결점으로 알려지고 있다.부유 상태의 열분해 장치는 가장 최근에 개발된 것으로 어떠한 종류의 폐기물도 열분해시키는 장점을 가지고 있으나, 투입되는 폐기물의 크기가 작아야 하며 또한 유입량이 크지 못한 단점을 가지고 있다.항목열분해소각열이동흡열반응발열반응물리·화학적반응형태분해(저산소)연소(산소공급)송풍량및 배기가스무산소 및 저산소이므로 공기송풍이 최소이며, 공기순환 및 연료이송들을 위한 최소공기량 필요, 배기량이 적음완전연소를 위한 이론공기량 이상의 공기 공급이 필요하므로 송풍량에 비례하여 배기가스량이 많음장치의 형태밀폐형개방형에너지회수방법기름 및 로의 중앙 상부에서 용융대상물, 코크스 및 석회석을 투입한다. 로내는 상부로부터 건조·예열대(약 300℃), 열분해가스화대(300∼1,000℃), 연소·용융대(1,700∼1,800℃)로 구분된다. 건조 예열대에서는 폐기물이 가열되어 수분이 증발한다. 이렇게 건조된 폐기물은 점차 강하하여 열분해 가스화대에서 가연분이 가스화 된다.이 열분해 가스는 노 상부에서 배출되어 후단의 연소실에서 완전히 연소된다. 이후 폐열보일러 등의 열회수시스템에 의해 에너지의 유효활용이 이루어진다. 가스화되지 않고 남은 재는 코크스와 함께 연소·용융대로 강하한다. 코크스는 날개구로부터 공급되는 공기에 의해 연소되어 고온고열을 내고 이 열에 의해 재가 완전히 용융된다. 용융물은 투입된 석회석 중의 CaO에 의해 염기도가 조정되고 유동성을 높인 후 출탕구를 통해 배출되며, 다시 수조에 투입하여 급냉시킴으로서 형성된 작은 입자 모양의 슬래그와 철을 자선기에서 분리회수하면 유용하게 이용된다.. 로타리킬른형 열분해 용융시스템로타리킬른 입구측에 폐유버너, 조연버너, 폐액 분무 노즐이 있어 투입쓰레기의 발생열량에 따라 폐유의 연소량이 자동제어되어 내부의 온도를 1,100∼1,300℃로 유지한다.입구 측으로부터 효율을 높이기 위해 예열공기가 공급되어, 고형폐기물은 로타리 킬른에 투입된 직후에 바로 연소를 개시한다. 로타리 킬른의 중간지점까지 거의 모든 고형 폐기물은 연소되고 불연분이 용융되기 시작한다.폐가스 처리방식으로는 석회석 불어넣기와 백필터의 조합에 의한 건식가스처리시스템이 일반적이다. 한편 집진을 전기집진기에서, 산성가스의 제거는 습식스크러버에서, 다이옥신류의 제거를 활성탄 흡착탑으로 행하는 단일 조작의 조합으로 적정하게 처리할 수 있는 장점을 지니고 있다.반응로는 제작사의 고유한 기술로 토치의 소요전력(S.E.R) 값이 적을수록 유리하며 폐기물의 성분과 가스화시 주입물질등(스팀, 공기, 부화산소)에 따라 다소 차이는 있으나 소요전력은 대략 0.5∼1.2W/Kg 정도이다.3. 열분해 가스화 용융(2,000℃)⇒용융물균질화⇒물질이용폐기물을 약 1,000톤의 유압프레스에 의해 고압으로 압축하여 탈가스챤넬이 밀폐되도록하여 간접가열로 로터리킬른 입구에서 100∼200℃ 가스화반응로로 들어가기 전까지 600℃로 하여 탈가스화 시키고 고온 열분해로 합성가스를 생성한다. 이 합성가스는 발전 또는 자체 어너지로 사용하게 된다. 탈가스챤넬과 고온반응로는 직접 연결되어 있으며 반응로 하부에서는 탄화물 및 무기물이 고온도의 산소와 반응하여 2,000℃ 이상에서 용융되고, 무기물은 균질화로에서 안정화된다. 합성가스는 1,200℃의 고온에서 처리되기 때문에 다이옥신류를 비롯한 각종 유해가스가 완전분해되며 이 합성가스는 70℃이하로 급속 냉각시키어 다이옥신등 유해물질이 재합성되는 것을 방지할 수 있도록 한다.4. 화격자(Stoker)식 연소방식1) 특징- 노 내에 화격자를 설치하여 그 위에 폐기물을 투입하여 소각시키는 방법이다.- 화격자는 폐기물의 이송하면서 연소공기를 공급하여 연소가 이루어지게 하는 주요장치이다.- 소각로내에 화격자를 설치하여 그 위에 쓰레기를 올려 태우는 방식으로 재가 십게 떨어져 하부에서 재를 모은다.2) 분류⇒ 원래 화격자 방식은 고정화격자 방식과 가동화격자 방식을 통칭하는 것이지만, 배출가스 제어의 어려움 때문에 연속연소식의 가동화격자가 주로 채택되므로 가동화격자 즉 스토커 방식을 주로 화격자 방식이라고 부른다.가. 고정화격자- 소형소각로에 주로 이용- 간헐적 폐기물 투입이 용이- 설치비가 저렴- 수평계단식, 수평경사식, 하강류식, 중간류식나. 가동화격자(Stoker)- 화격자는 폐기무을 이송시키거나 교반시키기 위한 운동을 할 수 있는 구동 및 전달장치를 포함하고 있다.- 연속적인 소각과 배출이 가능- 대형 소각로에 주로 이용한다.다. 스토커 화격자 방식 : 스토커방식으 도시 쓰레기를 대량으로 소각하는데 적당하며, 간편하게 연소가 가능하기 때문에 쓰레기 소각 설비로서 가장 많이 사용되고 있다.- 도시폐기물 대부분에 적용- 수분이 많은 것이나 슬러로 화격자로서는 적재 불가능한 물질 소각가. 고정상식 : 소각로내의 화상에 소각물을 태우는 방식ㄱ. 적용 폐기물 : 화격자로서는 적재가 불가능한 슬러지, 입자상 물질, 열로 인해 용융착화하는 물질ㄴ. 구조에 따른 구분 : 경사식, 수평식, 원호곡면식- 경사식 : 소각물의 건조와 연소에 있어서 기게적인 가동부가 없고 건설비가 싸지만 소각물의 성상이 일정하고 점착성이 없어야 한다.- 수평식 : 회분의 적은 고분자계 폐기물의 소각에 적당하고 소각로 밖에 설치된 공기 송풍기에 의해 연소공기를 균등하게 분산해서 강제 주입한다.ㄷ. 장점- 플라스틱과 같이 열에 의해 융해되는 것을 소각할 수 있다.- 화격자에 적재가 불가능한 폐기물(슬러지, 입자상 물질)을 소각할 수 있다.ㄹ. 단점- 체류시간이 길고 교반력이 약하여 국부가열이 일어날 수 있다.- 연소효율이 나쁘고 잔사의 용량이 많아진다.나. 회전로상식 (Rotating bed type) 소각로- 노내 하부에 수평의 회전로상식을 갖고 있으며 공급된 소각물을 로 상위에 고정되어 있는 교반 갈쿠리로 저어주면서 천천히 중앙부로 이동시키면서 그동안 건조, 연소되도록 한다. 슬러지 입상물, 다습폐기물, 가축분뇨, 도료찌거기 등의 소각에 적합하다.다. 다단로 방식ㄱ. 구조 : 6-8단으로 되어 있는 원축에 폐기물이 투입되면 회전하면서 슬러지류를 밑으로 긁어 내린다. 다단로는 3개의 가동부분을 가지고 있다. 상단의 2개단은 건조작용, 3-4단은 소각, 5-6단은 냉각작용을 한다.- 건조영역 : 상부의 상 영역으로 폐기물의 수분함량의 48%까지 건조된다.- 연소, 탈취영역 : 온도가 750-1000。c 범위의 영역이며 연소와 탈취가 일어난다.- 냉각영역 : 뜨거운 재가 유입공기에 의해 냉간된다. 배출가스는 250-600。c이며 소각재는 거의 불활서이다.ㄴ. 적용폐기물 : 수분이 많은 저발열량 폐기물(하수, 분뇨 슬러지에 좋음)ㄷ. 장점- 체류시간이 길어서 특히 휘발성이 적은 폐기물의 연소에 적합- 수분함량이 높아도 소각이 가능하다. - 규칙적인 대형 폐기물 소각은 회전축에 방해가 된다.- 열적충격이 십게 발생하여 내화물에 손상을 가져 오므로 1000。c이상으로 운전할 연속운전을 해야 한다.- 가동부분이 많아 고장율이 높다.- 분진 발생률이 높다.- 유해폐기물의 완전한 분해를 위해서는 2차 연소실이 필요하다.6. 회전식 소각로내벽이 내화재로 둘러쌓여 있고 길이와 직경의 비가 2-10 정도되는 원통형 소각로로서 수평축을 중심으로 노체를 0.3-1.5rpm으로 회전하며 수평축은 2-3% 미만의 경사를 갖도록 설치한다.1) 회전식 소각로의 특징- 소각물에 대한 교반이 매우 우수하여 건조효과가 대단히 좋으며, 착화 연소가 쉽다.- 소각방식으로 내열식(주로 슬러지처리에 이용), 외열식, 용융식이 있다.2) 적용- 수분이 많은 오니류, 도료, 슬러지 등의 점성폐기물 처리에 적합하다.- 액체상 고체상 슬러지 상태의 유해 폐기물에 적용가능3) 장점- 선별, 혼합, 파쇄 등의 전처리 없이 주입이 가능- 액상이나 고상의 여러 폐기물을 동시에 처리할 수 있다.- 슬러지의 성상(점성 함수율), 발열량, 투입량의 변동에도 적응이 용이하다.- 1400。C 이상의 고온 운전으로 독성의 유해물질 소각이 가능하다.- 유지비가 적게 소요되며 소각회의 소결이 가능하다.- 소각로의 구조가 간단하고 조작이 용이- 폐기물의 소각에 방해됨이 없이 연속적인 재의 배출이 가능- 로의 회전 속도를 조절함으로서 폐기물의 체류시간을 조절할 수 있다.4 단점- 공기의 효율적 공급이 어려워 과잉 공기가 필요하다.- 불완전 연소가능성이 크고 매연과 분진이 발생한다.- 대형 폐기물로 인한 내화재 손상이 심하다.- 설비를 위한 넓은 공간이 필요하며 시설비가 막대하다.- 경우에 따라 보조연료가 필요하며 열효율(35-40%)도 낮은편이다.- 섬유류등이 있으면 내부의 건조가 늦어져 2차 연소실이 필요하다.7. 유동층 방식 소각로모래 내열성 분립체를 유동매체로 충전하고 바닥에 설치된 공기를 가열 분산판을 통하여 주입 고온가스를 불어 넣어 더운 물이 끓는 것과크다.

공학/기술| 2003.10.28| 8페이지| 1,000원| 조회(4,047)

소각로, 소각, 소각로종류, 소각방식

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[방사성 폐기물] 방사성폐기물

제 1 장.........방사성 폐기물 처분장제 2 장.........원자력 법규 및방사성 폐기물 처분장에 관한 관련규정제 3 장.........정부의 방사성 폐기물 처리시설 건설 계획제 4 장.........굴업도 사태 발생 경과 및 선정시의 문제점제 5 장.........방사성 폐기물 처분장 선정을 위한 방법1. 방사성 폐기물 처분장{방사성 폐기물 처분장■ 방사성 폐기물 처분장의 문제점대부분의 국가에서는 이들 폐기물을 지하, 또는 해저에 매장하는 방법을 택하고 있다. 국가에 따라 조금씩 차이가 있기는 하지만 저준위 폐기물은 드럼에 담고, 중준위와 고준위 폐기물은 철제 탱크에 담아 대형 콘크리트 구조물 속에 넣고 점토로 둘러싸서 지하수의 유입을 차단하는 것이다. 그러나 문제는 지하에 매장된 방사성 폐기물이 주변으로 유출되어 야생동물, 대기, 지하수, 지표수, 퇴적물, 토양이 오염될 가능성이 있는 것이다. 실제로 미국과 소련에서는 오염발생의 증거가 나타나고 있다. 미국에서는 방사능 폐기물이 일부 하천과 태평양 연안에 흘러 들어 해양생태계를 오염시키고 있다. 특히 러시아는 폐기물을 강가나 호수에 그대로 갖다 버림으로서, 우랄산맥 부근에 있는 카라차이 호수는 방사능이 심하게 오염되어 있고 그 방사성 분진이 날아가 수만 명을 오염시켰다. 1953년 이래 구 소련은 재처리용 폐기물을 보관하는 강철탱크를 이용하기 시작했지만 1957년에는 탱크가 과열되어 폭발함으로서 주변지역을 오염시켰다. 또한 지질과 기후변화는 방사성 폐기물의 지질학적 처분을 위태롭게 하고 있다. 미국 방사성 폐기물 처분에 관한 국가 조사위원회의 1990년 보고에 따르면 지질학과 지하수유동, 화학 등의 여러 분야에서 검토해 볼 때 장기간 계량적 예측이 불확실하다고 한다. 쉽게 말해서 여러가지 심층지질학의 변수로 인해서 방사성 폐기물의 매장이 영구히 안전하게 보장된다는 것이 확실치 않다는 것이다. 심층매장의 경우 건조한 상태로 유지하기 위해 암염층을 택하고 있으나, 부식성 지하수가 소금을 침식하여 강철 자력 법규 및 방사성 폐기물 처분장에 관한 규정. 원자력위원회 및 원자력안전위원회제10조(위원장의 직무등)1원자력위원회(이하 위원회 라 한다)의 위원장(이하 위원장 이라 한다)은 위원회의 회무를 총괄하고 위원회를 대표한다.2위원장이 사고가 있을 때에는 위원장이 미리 지명하는 위원이 그 직무를 대행한다. 제11조 삭제 제12조(회의)1위원장은 위원회의 회의를 소집하고 그 의장이 된다.2회의는 필요에 따라 위원장이 수시로 소집할 수 있다. 3위원장은 회의의 일시·장소와 심의사항을 개회 1주일전에 각 위원에게 서면으로 통지하여야 한다.4위원회의 간사는 위원장의 명을 받아 미리 의안을 정리하여 필요한 자료를 갖추어 회의에 부의하여야 한다. 5회의는 재적위원 과반수의 출석과 출석위원 과반수의 찬성으로 의결한다. 제13조(원자력이용개발전문위원회)1위원회의 소관업무를 전문적으로 조사·심의하기 위하여 위원회에 원자력이용개발전문위원회를 둔다. 2제1항의 규정에 의한 원자력이용개발전문위원회는 25인이내의 비상근 전문위원(이하 전문위원 이라 한다)으로 구성한다. 3전문위원은 원자력에 관한 학식과 경험이 풍부한 자 및 관계기관의 직원중에서 과학기술부장관의 추천으로 위원장이 임명 또는 위촉한다. 4원자력이용개발전문위원회의 위원장은 위원회 위원중에서 위원장이 지명한다. 5 삭제 6원자력이용 개발 전문위원회의 위원장은 필요하다고 인정하는 경우 제1항의 규정에 의한 원자력이용 개발 전문위원회에 소위원회를 둘 수 있으며, 그 구성과 운영에 관하여 필요한 사항은 원자력이용 개발전문위원회의 위원장이 정한다. [전문개정 95·10·19]제14조 삭제 제15조(조사·연구등의 의뢰)1위원장은 법 제4조에 해당하는 사항을 심의함에 있어서 필요하다고 인정될 때에는 국내외의 관계 기관이나 전문가에게 해당사항의 조사·연구 또는 자료제공을 의뢰할 수 있다.2제1항의 규정에 의하여 조사·연구 또는 자료제공을 의뢰할 때에는 예산의 범위 안에서 그에 필요한 경비를 지급할 수 있다.제16조(의견진술등) 위원회는 그 표시할 것3. 방사선작업종사자 및 수시출입자의 피폭방사선량이 선량한도를 초과하지 아니하도록 할 것2제1항의 규정에 의한 고준위방사성폐기물 및 사용후핵연료의 심층처분시설에서의 저장·처리 또는 처분에 관한 세부기술기준은 과학기술부장관이 정하여 고시한다.제81조(처분시설안에서의 저장·처리) 폐기시설등의 운영시 발생되는 방사성폐기물의 저장·처리에 관한 기술기 준은 다음 각호와 같다.1. 처리·저장작업은 방사선장해방어에 관한 지식과 경험을 갖춘 자의 감독하에 하도록 하고, 저장 및 처리 에 종사하는 자에게는 작업복·장갑 등 필요한 방호장구를 착용시킬 것2. 처리·저장작업에 종사하는 자외의 자가 폐기시설에 출입하는 경우에는 감독자의 지시를 따르도록 할 것3. 기체상의 방사성폐기물은 여과, 시간의 경과에 의한 방사능의 감쇠 또는 다량의 공기에 의한 희석 등의 방법으로 배기중의 방사성물질의 농도를 저하시킨 후 이를 배기시설에 의하여 배출할 것. 이 경우 배기 구에서 배기중의 방사성물질의 농도를 감시함으로써 제한구역경계에서의 공기중 방사성물질의 농도가 과학기술부장관이 정하여 고시하는 배출관리기준상의 제한값을 초과하지 아니하도록 하여야 한다.4 액체상의 방사성폐기물은 다음 각호의 1에 의한 방법에 따라 배출·저장할 것가. 배수시설에 의하여 배출할 것나. 방사선장해방지의 효과를 가진 저장조에 저장할 것다. 용기에 넣은후 고형화하여 방사선장해방지의 효과를 가진 저장시설에 저장할 것라. 방사선장해방지를 위하여 과학기술부장관이 정하여 고시하는 바에 따라 소각시설에서 소각할 것5 제4호가목의 방법으로 배출하는 경우에는 배수시설에 있어서 여과, 증발, 이온교환수지 등에 의한 흡착, 시간의 경과에 의한 방사능의 감쇠 또는 다량의 물에 의한 희석 등의 방법에 의하여 배수중의 방사성물 질의 농도를 감소시킬 것. 이 경우 배수구에서 배수중의 방사성물질의 농도를 감시함으로써 제한구역경 계에서의 수중 방사성물질의 농도가 과학기술부장관이 정하여 고시하는 배출관리기준상의 제한값을 초 과하지 아니하도록한 사항을변경하고자 하는 때에는 이를 과학기술부장관에게 신고하여야 한다.[개정 99·2·8, 2001·1·16]2제1항의 승인을 얻고자 하는 자는 승인신청서에 운반용기의 설계자료·제작에관한 품질보증계획서·안전성분석보고서 기타 과학기술부령이 정하는 서류를첨부하여 과학기술부장관에게 제출하여야 한다. [개정 99·2·8, 2001·1·16][본조신설 95·1·5][[시행일 2001·7·17]]제90조의3 (검사)1원자력관계사업자는 제작된 운반용기 등 및 사용중인운반용기 등에 대하여 대통령령이 정하는 바에 따라 과학기술부장관의 검사를 받아야 한다. 다만, 대통령령이 정하는 바에 의하여 검사가 면제되는 경우에는 그러하지 아니하다. [개정 99·2·8]2원자력관계사업자는 제1항의 규정에 의한 검사에 합격된 운반용기 등을 사용하여야 한다.[본조신설 95·1·5]제90조의3 (검사)1원자력관계사업자는 제 90조의2제1항의 규정에 의하여 승인을 얻어 제작·수입된 운반용기 및 사용중인 운반용기에 대하여 대통령령이 정하는바에 따라 과학기술부장관의 검사를 받아야 한다. 다만, 대통령령이 정하는 바에 의하여 검사가 면제되는 경우에는 그러하지 아니하다. [개정 99·2·8,2001·1·16]2원자력관계사업자는 제1항의 규정에 의한 검사에 합격된 운반용기를 사용하여야 한다. [개정 2001·1·16][본조신설 95·1·5][[시행일 2001·7·17]]. 원자력법 시행령제2절 폐기시설 등의 건설·운영 등제220조 (폐기시설 등의 건설·운영허가신청)법 제 76조제1항 본문 전단의 규정에 의하여 방사성폐기물의 저장·처리·처분시설 및 그 부속시설(이하 "폐기시설 등"이라 한다)의 건설·운영허가를 받고자 하는 자는 폐기시설등별로 과학기술부령이 정하는 바에 따라 그 허가신청서를 작성하여 과학기술부장관에게 제출하여야 한다. [개정 99·8·31][본조신설 97·5·9]제220조의2 (부속시설)법 제 76조제1항 본문에서 "부속시설"이라 함은 방사선안전에 관계되는 시설로서 방사성폐기물의 인수시설 및체 형태로 할 것3. 포장물은 운반 및 취급시 파손되지 아니하도록 구조적 건전성을 유지할 것4. 포장내의 유리수(遊離水)는 이를 최소화하고 고화체가 함유하고 있는 핵종의 침출률도 적절히 제한되도록 할 것5. 방사성폐기물은 폭발·인화 및 유해성 물질 등에 의한 위험성이 제거되도록 할 것6. 포장물 외부에 방사성폐기물에 대한 주요 정보를 알아보기 쉽게 표시할 것2제1항의 규정에 의한 방사성폐기물의 인도방법·절차 및 기타 필요한 사항은 과학기술부장관이 정하여 고시한다.제89조 (준용규정)제12조·제13조 및 제 35조의 규정은 법 제 78조제1항에 의한 폐기시설등의 건설·운영허가를 받은 자에 관하여 이를 준용한다. 이 경우 "원자로시설의 건설" 또는 "정련사업"은 이를 각각 "폐기시설등의 건설·운영"으로 본다.3. 정부의 방사성 폐기물 처리시설 건설 계획■ 방사성 폐기물 관리대책 수립 배경산업자원부가 이번 제 249차 원자력위원회에 상정한 방사성 폐기물 관리 대책은 지난 80년대에 구 과학 기술처가 수 차례에 걸쳐 수립하여 원자력위원회에 상정한 대책들을 새로운 각도에서 재정립한 것이다.그간의 경위를 약술하면, 84년 10월 제211차 원자력위원회는 방사성 폐기물의 처리·처분에 관한 기본 정책 방향을 정한 바 있는데, 그 주요 골자는 방사성 폐기물을 정부 책임하에 안전하게 관리하고, 사업을 전담하는 비영리 운영 관리 기구를 설치하며, 중·저준위 방사성폐기물은 육지 처분을 원칙으로, 처분시설은 원전 부지 외부에 집중식으로 건설하되, 비용은 폐기물 발생자의 부담으로 한다 는 것으로 아주 단순한 원칙의 수준의 원칙이었다.그 이후 수 차례에 걸친 방침 수정을 통해 정부의 방사성 폐기물 관리 대책은 좀 더 구체성을 띠게 되었다.86년도에는 한국원자력연구소를 사업 기관으로 선정하고, 1988년도에는 제220차 원자력위원회에서 사업 추진을 위한 구체적 목표 연도를 정하였는 바 95년말까지 중저준위 폐기물, 97년 말까지 사용후 핵연료의 중간 저장 시설을 각각 건설키로 하였다.당시한

공학/기술| 2003.05.24| 33페이지| 1,500원| 조회(615)

핵폐기물, 굴업도사태, 방사성폐기물, 폐기물처리장, 핵처리장

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[안전공학, 원자력공학] 우리나라 원자력 발전 현황 평가B괜찮아요

우리나라에서 원자력 발전의 현황■ 이용률 및 가동률 현황1. 이용률 현황발전소 이용률은 발전설비 운영의 효율성과 활용도를 나타내는 지표로서 건설비가 비싼 대신 연료비가 매우 싼 원전에서 이용률은 경제성에 직결되는 운영지표로 안전성 확보 없이는 높은 이용률을 달성할 수 없으며, 설비의 건전성 및 운영인력의 우수성 등 발전소 운영기술 수준을 간접적으로 평가하는 자료가 된다.1999년도 국내원전의 평균 이용률은 88.2%로 세계 최고 수준의 실적을 기록하였다.국내 원전의 이용률 추세는 1978년 고리 1호기의 상업운전으로 처음 원자력발전을 시작한 이래 1990년도까지는 70%대 수준이었으나, 초창기의 어려움을 슬기롭게 극복하고 지속적으로 운영기술을 향상시켜 1991년부터 80%대로 진입하였으며 지난 1993년도부터는 7년 연속 87% 이상의 높은 이용률 수준을 유지하고 있다.Nucleonics Week지(2000년 2월호)가 집계한 1999년도 국가별 평균 이용률을 살펴보면 우리나라는 핀란드(94.4%), 벨기에(93.0%), 네덜란드(91.0%)에 이어 세계 4위를 기록하였으며, 가동 원전 10기 이상 보유 국가 중에서는 지난 1997년 87.6으로 세계 1위를 달성한 이후 3년 연속 세계 1위를 달성하였다. 세계 평균이용률은 1994년부터 70%대에 진입하였으며 1998년도 73.67%, 1999년도 75.6%로 우리나라보다 15% 이상 낮은 수준이다.1998년도부터 불어닥친 구조조정의 회오리 속에서도 국내 원전이 높은 이용률을 기록할 수 있었던 주요 요인에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.{ 발전소별 이용률발전소명운전기간이용률(%)발표지월성 #185. 4~ 86. 398.4NEI월성 #191.10~ 92. 998.0NEI월성 #193. 1~ 93.12100.8Nucleonics Week고리 #493.10~ 94. 9102.0NEI영광 #194. 1~ 94.12103.2Nucleonics Week고리 #495. 4~ 96. 3101.2NEI고리 #496. ---73.58572.675.894.8-94.5-----------82.18673.174.874.595.980.8---64.8-------79.88798.882.876.176.693.4---78.498.1------85.88850.682.879.779.880.1---77.980.7--45.1---74.68960.095.782.377.291.7---81.573.6--66.545.9--77.69074.684.390.481.586.0---85.777.9--81.773.0--81.69193.385.875.180.090.5---84.384.9--91.086.8--85.79276.985.083.782.785.5---86.582.6--87.487.5--84.29381.480.588.185.199.0---86.885.7--87.387.8--86.99468.287.781.493.281.6---99.987.8--83.383.5--85.29599.495.578.489.382.6---77.476.499.6-87.993.9--87.79679.087.396.281.480.0---82.693.275.086.186.992.8--85.59780.887.274.285.099.795.1--99.885.185.081.383.686.0--86.59876.586.183.6100.076.881.696.4-86.775.186.498.194.390.7100.0-87.19984.785.386.985.080.988.580.0100.082.783.387.690.087.299.981.6-86.22. 가동률 현황원자력발전소의 가동률이란 연간시간(Calender Hour)에 대한 발전소의 연간 실제 가동시간(Operation Hour)의 비율로서 이용률과 더불어 원전의 안전성, 경제성을 나타내는 중요한 지표 중의 하나이다. 국내 원전의 가동률 또한 이용률과 함께 꾸준히 향상되어 왔으며, 1990년 이후 평균 80% 이상의 높은 가동률 실적을 보이고 있다.■ 설비용량 현황1999년말 현재 우리나라의 원자력발전소는 총087,971,729#37,804,49238,282,216#48,045,52133,487,414울 진#17,438,62081,608,923#28,148,75276,779,122#37,317,65312,475,927#47,376,8307,385,188계103,063,779901,601,090 원전 호기별 발전량 실적 에너지원별 발전량 구성비 추이{연도설비별8388949596979899원 자 력1,916(14.16)6,666(33.4)7,616(26.5)8,616(26.8)9,616(26.9)10,316(25.1)12,016(27.7)13,716(29.2)기 력8,882(67.7)9,912(49.7)13,032(45.3)14,302(43.6)14,022(39.3)16,077(39.2)17,208(39.6)18,908(40.2)복합화력920(7.0)895(4.5)5,334(18.5)6,184(19.2)8,719(24.4)11,268(27.5)10,785(24.8)10,935(23.2)내 연 력195(1.5)235(1.2)275(1.0)259(0.8)264(0.7)265(0.6)265(0.6)270(0.6)수 력1,202(9.2)2,236(11.2)2,493(8.7)3,093(9.6)3,094(8.7)3,114(7.6)3,131(7.2)3,147(6.7)합 계13,115(100)19,944(100)28,750(100)32,184(100)35,715(100)41,042(100)43,405(100)46,977(100)(단위 : GWh, %)■ 원전건설 현황1. 개 요1998년 8월 최초의 한국표준형 원전인 울진 3호기가 준공됨으로써 원자력계의 오랜 숙원이었던 우리나라 고유의 독자적인 원전 모델을 확보하는 쾌거를 이룩한 이후, 1999년에는 울진 4호기와 가압중수로형인 월성 4호기가 성공적으로 상업운전을 개시하였으며, 영광 5,6호기와 울진 5,6호기의 건설을 공정에 따라 착실히 수행함으로써 원전 설비면에서 세계 7번째의 원자력발전 보유국으로 발전하였다.또한 한국표준형 원각 취득한 후 1992년 5월 본관 기초굴착 공사를 착수하게 되었으며, 1993년 7월 건설허가 취득을 계기로 본격적인 구조물 공사가 추진되어 3호기 원자로 설치를 1995년 4월에, 4호기 원자로는 1995년 11월에 설치하는 등 주요 구조물 축조 및 기기 설치공사를 완료하였고, 1995년 9월과 1996년 5월에는 3,4호기 각각의 터빈·발전기 설치를 착수하였으며 1995년 10월 및 1996년 9월에는 발전소의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위한 시운전 수전설비 전원가압을 착수하였다.울진 3,4호기의 사업관리체계는 영광 3,4호기와 유사하나 울진 3,4호기에서는 최초로 성능보증 책임을 국내업체가 담당토록 하여 명실상부한 국내주도의 사업체제로 운영하였다.울진 3,4호기 건설사업은 1992년 5월 착공이래 순조롭게 공사가 진행되어 1999년 12월말 4호기가 상업운전을 개시함으로써 사업이 모두 완료되었다. 특히 북한 경수로 원전의 모델이 될 뿐만 아니라 앞으로 반복건설에 의해 국민경제 발전에 크게 이바지하게 될 한국표준형 원전의 제 1호인 울진 3호기는 1997년 3월과 7월에 상온수압시험 및 고온기능시험을 성공리에 마치고, 1997년 11월 운영허가를 취득하고 연료를 장전하여 출력상승시험에 들어가 1998년 4월에 원자로 출력이 100%에 도달하였으며 1998년 8월 준공하는 쾌거를 올렸다.한편, 4호기는 1997년 12월 상온수압시험을 거쳐 1998년 5월에 고온기능시험을 완료하고 1998년 10월 연료를 장전하였으나, 장기전력수급계획의 변경에 따라 당초 1999년 6월 준공에서 약 6개월 늦은 1999년 12월 상업운전 개시를 목표로 시운전 출력운전을 수행하였다. 이를 자세히 살펴보면 1998년 12월부터 실시한 출력상승시험을 거쳐, 1999년 4월에는 계약보증시험을 완료하였고, 1999년 4월에는 신뢰성 운전을 실시하여 성공적으로 완수한 후, 1999년 12월에 상업운전을 개시하였다.울진 3,4호기가 모두 준공됨으로써 원전건설 사상 처음으로 국내 기술진의년 및 2005년의 설비예비율이 적정수준 이하로 낮아질 것으로 전망되었다. 따라서 이에 대한 대책으로 울진 5,6호기의 준공시기를 3개월 앞당기는 방안을 검토하게 되었는데, 설계, 기자재 제작 및 시공일정 변경 없이 성능시험 완료 후 4개월로 계획되었던 신뢰성 운전기간을 1개월로 단축하여 울진 5,6호기 준공일정을 각각 2004년 6월 및 2005년 6월로 각각 3개월 앞당기는 방안이 가장 타당한 것으로 판단되었다. 정부는 울진 5,6호기의 준공일정이 2004년 6월 및 2005년 6월로 각각 재조정된 「제5차 장기전력수급계획」을 2000년 1월 확정 공고하였으며, 이에 따라 울진 5,6호기는 준공목표가 2차례 변경되는 진기록을 남기게 되었다.한국표준형 원전의 반복건설로 추진되는 울진 5,6호기는 선행호기의 건설과정에서 확보된 기술을 사용하고 핵심기술인 원자로 내부구조물 및 제어봉 구동장치의 설계까지도 국내업체가 수행키로 되어 있어 국제경쟁력 향상은 물론, 차세대 원전건설의 교량역할을 하게 된다. 또한 선행호기 건설에서 축적된 기술과 경험을 바탕으로 장주기 노심설계 채택, 증기발생기 세관을 Inconel-600에서 Inconel-690으로 개선, 국제방사선방호위원회의 신권고(ICRP-60)사항을 설계에 반영, 옥외 매설물을 지하공동구에 설치하는 등 신기술 및 선진 공법을 적용하여 안전성과 신뢰성을 한 단계 향상시킴은 물론, 최단공기(최초 콘크리트 타설∼인수성능시험 완료 : 56개월)로 건설하게 되어 경제성도 한층 높아지게 될 것이다. 특히, 울진 5,6호기는 IMF 경제환경하에서의 투자비 배분과 건설자원의 효율적 활용을 위하여 선·후행호기 공정시차를 12개월로 하는 공정계획을 수립하여 운영중에 있다.■ 원전연료 및 방사성폐기물 관리현황1. 원전연료의 안정적 경제적 확보원자력발전소에서 사용하는 원전연료는 화석연료와는 달리 정련, 변환, 농축, 성형가공 등 여러 단계의 물리 화학적 공정을 거쳐 만들어지며, 설계단계에서부터 안전성 및 경제성을 최우선 개념으로 고려하.

공학/기술| 2003.05.24| 10페이지| 1,000원| 조회(1,258)

원자력, 방사성폐기물, 발전현황

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유해중금속 특징 및 사례(msds기초로) 평가B괜찮아요

■ pb(납)1. 위험 유해성연독(鉛毒)이라고도 한다. 급성과 만성이 있는데, 실제로 문제가 되는 것은 만성인 경우이다. 대량으로 흡수하여 급성위장염의 증세를 나타내는 급성중독은 오히려 드물며, 만성은 극소량(1일 1 mg 이하)의 납을 장기간 지속적으로 섭취함으로써 생긴다. 납제련업 ·활판인쇄업 ·도장업 ·납유리제조업 ·축전지제조업 등 납 또는 납을 함유한 물질을 다루는 사람에게 발생하기 쉽다. 과거에는 연백(鉛白)을 사용한 화장품인 분에 의한 납중독이 배우들에게 나타나서 화제가 되기도 하였으나, 오늘날에는 가솔린에 혼합되는 앤티노크제(antiknock agent)인 사에틸납에 의한 중독이 주목되고 있다. 사에틸납 중독의 증세는 여러 가지인데, 빈혈이나 떨리는 증세가 비교적 초기에 나타나고, 이 밖에 연연(鉛緣:잇몸에 납이 침착하여 청회백색으로 착색된다)이나 발작적 복통[鉛疝痛]이 특징이다. 또 적혈구의 염기성 반점이 나타나거나 포르피린 증세가 나타난다. 또한 신근(伸筋)의 마비나 신장장애 ·소화기 증세도 보이며, 환각이나 흥분 등의 뇌증세를 나타내기도 한다. 일반적으로 납의 증기나 가루가 기도(氣道)를 통해 체내로 들어가는 경우가, 도료 ·안료에 들어 있는 납이 피부나 소화관을 통해 침투하는 경우보다 증세가 심하다. 치료보다는 예방을 우선으로 하는 것이 노동위생학상의 원칙이다. 예방대책으로는 납 증기나 가루가 발생하지 않도록 작업방식을 개선하는 것이 바람직하며, 피부 ·손가락 ·작업복을 통해 납이 체내에 들어가는 것을 막기 위해서 손을 잘 씻거나 양치질을 자주 하고 작업복과 통근복을 구별하여 착용하는 방법 이외에, 마스크나 장갑 착용을 철저히 한다. 정기적인 건강진단도 필요하다. 치료로는 납과의 접촉을 피하고, 칼슘이 풍부한 음식을 섭취한다. 또 과거에는 발(BAL)이 사용되었으나, 지금은 납의 배설을 빠르게 하기 위한 목적으로 칼슘나트륨에틸렌디아민테트라아세트산(Ca-EDTA)을 주사한다. 그 밖에 글루타티온이나 비타민제를 쓰기도 한다..NFPA 등급(0-지 전공정에서 납흄이나 납분진이 발생되어 근로자가 근무하는시간동안 계속적으로 폭로될 수 있었음.○ 91년 상반기 납에 대한 작업환경 측정결과 지역시료는 수동로 공정에서 0.069∼0.763㎎/m³(기하평균 0.160㎎/m³), 원료저장 공정에서 0.059∼0.099㎎/m³(기하평균 0.076㎎/m³), 자동로공정에서는 0.089㎎/m³으로 나타났으며, 개인시료 측정결과는 수동로 공정에서는 0.171∼ 0.419㎎/m³(기하평균 0.268㎎/m³) 이며 자동로 주위 보수작업근로자는 0.410㎎/m³로 나타났음. 전공정에서 허용기준 0.05㎎/m³를 초과하였으며 개인시료 측정결과가 전반적으로 높게 측정되었음.○ 사업장이 영세하여 분말상의 납을 마대자루에 직접 포장하는 등 작업관리가 미흡했음.○ 국소배기장치의 후드형식이 적철치 못하는 등 전반적으로 제어 속도 효율이 저조하였음.○ 전공정에서 납이 발생되므로 납중독 유소견자에 대하여 작업전환 의사소견이 있더라도 타부서로전환할 여건이 되지 못하여 유소견자 사후관리의 어려움이 있음.■ Sn(주석)1. 위험 유해성삼염화에틸 주석은 저독성으로 알려져 있으며, 삼염화 부틸주석도 다른 알킬 주석화합물에 비해서 극히 저독성이다. 디알킬 주석은 피부, 점막에 대해서 자극작용이 있으며 특이한 점으로는 담관에 염증을 일으킨다. 트리알킬 주석화합물의 독성은 디알킬 주석보다 강하고 중추신경계의 장해를 일으킨다. 이것은 트리메틸, 트리에틸 화합물로서 특히 강하고 팔, 다리의 탄력감, 마비, 전신 떨림 등을 일으킨다. 알킬 주석화합물의 중독으로는 의료용으로 사용되어 100명의 사망자를 포함한 217명의 중독자가 나온 예가 있다. 증상은 심한 두통, 구토, 현기증, 복통, 뇨량의 감소 등이며 중증의예로는 운동마비, 정신장해를 일으켜 경련, 혼수 상태를 거쳐서 사망한다..NFPA 등급(0-4 단계): 보건=1 화재=3 반응성=0.응급상황을 위한 개요:.색상: 흰색.물리적 상태: 분말.냄새: 무취.주요한 건강위험성: 표적장기에 주요 영향이 보고된 B.장기간 노출: 알레르기 반응, 잇몸의 푸른 선, 치아의 흔들림, 설사, 식욕 부진, 체중 감소, 두통,피로, 지남력 상실, 발성 장애, 수면 장애, 정서 장애, 환각, 떨림, 청력 상실, 월경장애, 수정능력 장애, 신장 이상, 신경 이상, 생식계 영향.피부 접촉:A.단기간 노출: 자극, 알레르기 반응, 피부장애, 구역, 구토, 설사, 뇌에 대한 영향B.장기간 노출: 장기간 흡입시 보고된 영향과 같음.눈 접촉:A.단기간 노출: 자극B.장기간 노출: 중대한 부작용에 대한 정보는 없음.섭취:A.단기간 노출: 자극, 구역, 구토B.장기간 노출: 장기간 흡입시 보고된 영향과 같음.발암성:.산업안전보건법 : 미규정.미국 산업안전보건청(OSHA): 아니오.미국 국립독성계획단(NTP): 아니오.국제 발암성연구소(IARC): 아니오2. 물리화학적 특성.물리적 상태 : 액체 .색상: 회색 .냄새: 무취.분자량: 200.59 .분자식: Hg .끓는점: 675 F (357 C).어는점: -38 F (-39 C) .증기압: 0.002 mmHg @ 25 C.증기 밀도(공기=1): 7.0 .비중(물=1): 13.5939 .물 용해도: 불용성.수소이온지수(pH): 없음 .휘발성: 없음 .취기한계: 없음.증발율: 없음 .점도: 1.55 cP @ 20 C .물/오일 분산계수: 없음.용매 가용성:.가용성: 뜨거운 황산, 질산, 지질.불용성: 알코올, 에테르, 염산, 브롬화 수소, 요오드화 수소3. 재해사례. 사례 : 수은중독. 유해인자 : 특정화학물질. 날짜 : 1999년 04월1. 발생 개요경기도에 소재한 ○○사업장은 형광램프를 생산하는 업체로서 '88년 당시 근로자 000명이고 1일2교대로 작업을 하고 있었으며 '87 특수 건강 진단 결과 수은중독자가 집단으로 발생되었다는 ○○신문 보도에 따라 역학조사반이 투입 되어 '88년 1월 정밀 조사를 실시한 결과 제조공정중 형광등에 수은을 주입시키는 진공배기공정에서 근무하던 근로자 6명이 만성 수은중독에 걸린 것으로판명되어 전원 입원하여 치료를동통은 목 윗부분을 제외한 전신에 걸쳐서 일어난다. 신장(身長)이 단축되고 피부는 특유의 검은 빛을 띠며, X선 사진으로 보면 뼈의 고도의 위축과 병적 골절이 보이고, 병리학적으로는 골연화증에 가깝다. 원인은 진즈강 상류의 광산 폐수에 의한 카드뮴중독설 ·영양설 ·성호르몬설 등이 있으나, 환자측의 보상청구재판 제2심(1972)에서는 카드뮴과 상당히 인과관계가 있다고 판결되었다. 치료로서는 비타민 D의 대량 투여가 효과가 있다..NFPA 등급(0-4 단계): 보건=4 화재=3 반응성=0.응급상황을 위한 개요:.색상: 흰색.물리적 상태: 분말.주요한 건강위험성: 흡입시 치명적일 가능성이 있음, 호흡기도 자극, 신장 이상, 발암 위험(인체).물리적 위험: 벌크형태에서 화재나 폭발위험은 무시할 수 있음. 분진/공기 혼합물은 발화하거나폭발할 수도 있음..잠재적 건강영향:.흡입:A.단기간 노출: 흡입시 치명적일 가능성이 있음, 자극, 기침, 금속 맛, 오한, 발열, 구역, 구토,흉통, 호흡곤란, 두통, 현기증, 푸른 빛 피부 색, 폐 이상, 신장 이상, 간 이상B.장기간 노출: 자극 (심한 경우도 있음), 체중 감소, 호흡곤란, 피로, 감정변화, 폐 이상, 혈액장애, 뼈 이상, 신장 이상, 간 이상, 신경 이상, 암.피부 접촉:A.단기간 노출: 자극B.장기간 노출: 단기간 노출시 보고된 영향과 같음.눈 접촉:A.단기간 노출: 자극B.장기간 노출: 단기간 노출시 보고된 영향과 같음.섭취:A.단기간 노출: 구역, 구토, 설사, 두통, 현기증, 근육 경련, 시력불선명, 신장이상, 간 이상, 의식불명B.장기간 노출: 장기간 흡입시 보고된 영향과 같음.발암성:.산업안전보건법 : 미규정.미국 산업안전보건청(OSHA): 아니오.미국 국립독성계획단(NTP): 네.국제 발암성연구소(IARC): 네2. 물리화학적 특성.물리적 상태 : 고체 .외관: 광택이 있는 .색상: 흰색.물리적 상태: 분말 .냄새: 없음 .분자량: 112.41.분자식: Cd .끓는점: 1409 F (765 C) .용융화를 근거로 한 재평가가 행해져, 1986년 10월에 중앙공해대책심의회가 "공해건강피해보상법 제1지역의 상태 등에 대해서"라는 답신을 한 바 있는데, 이 답신에 근거하여 1) 제1지역의 지정 해제, 2) 피해자로 인정된 자에 대해 계속적인 보상지급 3) 대기오염의 영향에 의한 건강피해를 예방하기 위한 사업의 실시 4) "공해건강피해의 보상 등에 관한 법률"의 법률명 개정을 내용으로 하는 제도 개정이 행해져 1988년 3월부터 시행되고 있다.■ Zn(아연)1. 위험 유해성아연 중독은 아연열(亞鉛熱)이라고도 한다. 이들의 미립자를 들이마시면, 몇 시간 후 오한에 이어 열이 나지만 다음날이 되면 거의 낫는다. 다른 금속의 미립자도 중독이 일어나는데, 이때는 금속열(金屬熱)이라고 한다. 요즘에는 아연합금의 주물장에서 일어나는 경우가 많다. 중금속 중에서는 아연의 녹는점(419℃)이 낮은 편이므로 증기가 되기 쉽기 때문이다. 아연중독과는 별도로 장기간 아연에 접하는 직업을 가진 사람들은 일과성(一過性)의 당뇨를 볼 수가 있다. 특히 아연에 의한 경우가 많으므로 이것을 아연열이라고도 하는데, 구리 ·니켈 등의 금속증기에 의해서도 발생한다. 놋쇠의 주조나 용접 작업에 종사하는 사람에게 많은데, 새로 작업하는 사람이 발병하기 쉽다. 증기를 들이마신 후 열이 날 때까지는 시간적인 차이가 있으므로 대개 작업이 끝나 귀가한 후에 고열과 두통 ·관절통 ·기침 ·가래 등이 생기는데, 대부분이 3∼4시간 만에 열이 내린다. 아연의 급성 중독 현상은 전산 권태, 건반사 지연, 혈설장염, 설사, 백혈구수 감소, 중추 신경계 억제 및 진전, 사지마비가 주요한 것이다. 소화관 증상, 설사는 아연도금한 용기나 통조림, 특히 산성식품을 담은 용기에서 중독된 것으로 보고되고 있으나, 대부분은 다른 물질에 대해서 상세한 조사를 하고있지 않으므로 실제로 아연이 원인 물질이었는지 불명확하다. 아연의 독성은 매우 낮아 고농도의 아연이라도 그 독성은 비교적 크지 않다. 따라서 자연계에서는 아연의 중독현상이: 없음

공학/기술| 2002.11.18| 12페이지| 1,000원| 조회(2,239)

중금속, MSDS, 유해중금속, 중독사례

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원자력발전의 한계

원자력발전과 그 한계1. 원자력발전 등장의 특이성{{원자력발전은 에너지가 부족해 새로운 에너지를 찾아내야 할 위기에서 나온 필연적인 것은 아니다. 정치적 선택의 결과다. 미국과 유럽에서 원자력발전이 시작된 이유 역시 당시의 주된 에너지원이었던 석탄과 석유가 점차 줄어들었기 때문만은 아니다. 석탄이나 갈탄이 에너지원으로서 갖는 가치는 이미 선사시대부터 인류에게 알려져 있었다. 그러나 당시에는 그것보다 더 손쉽게 구할 수 있는 깨끗한 나무가 풍부했기 때문에 그러한 화석연료가 사용되지 않았다. 13세기와 16, 17세기에 영국에서 나무가 크게 부족했을 때 런던에서 석탄이 땔감으로 널리 사용되기는 했지만, 19세기 초까지도 유럽의 주된 에너지원은 나무였다. 에너지원이 나무에서 석탄으로 바뀌게 된 것은 오랜기간에 걸친 자연스러운 과정의 결과였다.그러나 핵에너지가 상업적으로 이용될 수 있는 계기를 제공한 미국의 평화를 위한 원자력 (atoms for peace)이라는 제안 (1953년)은 에너지자원의 부족을 원자력으로 해결하려는 노력의 결과로 나온 것이 아니라, 순전히 정치적인 고려에서 나온 것이다. 제2차 세계대전이 끝난 다음 소련이 곧 핵무기를 개발했고 (1949년), 이어서 영국이 핵보유국의 대열로 들어서자 (1952년), 미국에서는 이러한 추세를 제어하기 위한 전략의 일환으로 그러한 제안을 했던 것이다. 원자력 관련 기술을 다른 나라에 제공하는 대신 이에 대한 대가로 그 나라의 원자력 산업을 감시하고 통제함으로써 무기제조 시도를 막고 원자력산업의 주도권을 잡겠다는 것이 미국의 의도였다.원자력의 평화적 이용이라는 제안이 나온 후 미국에서는 적어도 의견 상으로는 평화적이라는 말에 걸맞게 원자로 개발사업이 민간기업으로 완전히 넘어갔다. 그러나 미국의 상업용 원자로와 핵연료 개발을 주도한 제너럴 일렉트릭과 웨스팅하우스는 이미 제2차 대전중에 원자탄 개발계획에 적극 참여한 기업이었고, 또 두 기업에 의해서 개발된 경수로는 원자력 잠수함 노틸러스호에서 사용되던 원자로를 개량9.670.271.672.972.273.775.6 에너지원별 발전량 구성비 추이 (단위 : GWh, %)2. 원자력발전의 특이성원자력발전은 다른 발전시설과는 달리 여러가지 특이성을 가지고 있다. 첫째, 원자력발전은 이미 위에서 언급되었듯이 원자무기개발이라는 군사적 활동에서 파생한 것이다. 따라서 군사적 목적으로부터 완전히 분리될 수는 없다. 핵에너지의 이용에서 군사적 목적과 평화적 목적 사이의 경계가 매우 불분명하다는 것이다. 대부분의 나라에서 핵에너지 연구시설이 처음부터 거대 규모로 시작되었던 것도 미국의 핵무기 개발이 대규모 연구기관에 의해서 이루어졌던 데에서 연유한다. 즉 핵에너지를 평화적으로 이용하기 위한 연구체제도 핵무기 개발의 영향을 크게 받은 것이다. 그런데 미국의 연구기관은 제2차 대전중에 핵무기개발을 위해서 세워졌던 군사적 목적의 거대 연구기관이 전환된 것이기에 당연히 큰 규모로 시작될 수 밖에 없었지만, 독일이나 한국의 연구기관이 그러한 규모로 시작될 필요가 있었던 것은 아니다. 군사적 목적으로부터 분리될 수 없다는 것은 구체적으로 우리나라의 원자력발전소에서 사용후 핵연료의 관리실태를 국제원자력 기구가 대단히 세심하게 사찰하는 것에서 분명하게 알 수 있다. 사용후 핵연료에 포함되어 있는 플루토늄이 재처리과정을 통해서 추출되어 원자무기로 전용될 수 있기 때문에 그토록 세심한 감시를 하는 것이다.둘째, 원자력발전은 현대 거대 과학기술의 전형이다. 원자력기술에는 핵연료의 생산·사용·폐기에 이르기까지 많은 분야의 과학과 기술이 복합적으로 응용되고 많은 과학기술자가 참여한다. 핵연료생산을 위해서는 화학과 재료공학의 전문가들, 그것을 태워서 발전하기 위해서는 물리학, 통계학, 원자력공학, 기계·전기·전자공학 전문가들, 폐기처분을 위해서는 지질학자와 생물학자까지도 필요한 것이다.셋째, 원자력발전은 반생명적이다. 그것은 인간 자신에 의해서 개발된 기술이지만 핵연료생산에서 에너지생산, 폐기물처분에 이르기까지 모든 과정이 인간 자신으로부터 엄격하게 격리되어야 면 원자로 속에 플루토늄과 우라늄-238을 넣고 핵분열을 진행시키면 우라늄-238이 중성자를 흡수해서 핵연료인 플루토늄으로 증식된다는 것이다. 그러니까 고속증식로 를 가동시키려면 재처리 시설에서 추출된 플루토늄이 있어야 하고, 증식물질 - 중성자를 흡수해서 사용된 핵연료보다 더 많은 연료, 즉 플루토늄-239를 낳는 - 로 사용되는 천연우라늄이 있어야 한다.고속증식로 에서는 보통의 경수로에서는 쓸 수 없는 우라늄-238도 플루토늄으로 바꾸어서 모두 연료로 이용할 수 있기 때문에 이것을 사용하면 원전을 통한 전력공급 기간을 가압경수로를 사용할 때보다 약 100배 정도 늘릴 수 있게 된다. 원전을 이용해서 약 5천년 동안 전기에너지를 공급할 수 있게 되는 셈이다. 그렇기 때문에 원전에 의한 전력생산을 통해서 에너지를 장기적으로 공급할 수 있으려면 결국 재처리 시설을 건설해서 플루토늄을 추출하고, 이 추출된 플루토늄과 천연우라늄을 연료로 사용하는 고속증식로 를 도입할 수밖에 없는 것이다.사용후 핵연료의 재처리는 매우 위험한 작업이다. 재처리는 고준위 방사성 물질을 포함하고 있는 핵연료봉의 껍질을 벗기고 분쇄해서 뜨거운 질산에 녹이는 일부터 시작된다. 이때 생성된 용액은 여러 단계의 화학적 처리과정을 거치는데, 이 과정에서 우라늄, 플루토늄, 그리고 여러 종류의 핵분열 생성물질이 서로 분리된다. 재처리 시설에서는 방사성 독성이 매우 강한 물질을 여러 단계의 화학적 과정을 통해서 (특히 액체 상태로 만들어서) 처리하기 때문에, 작업시 안전에 아무리 크게 유의한다고 해도 위험한 방사능이 외부로 누출되는 것을 막기는 거의 불가능하다. 그리고 이때 생성되는 액체 방사성 폐기물의 양은 이 폐기물이 고체로 존재할 때보다 100배 이상 늘어나며, 그것의 관리는 고체의 경우보다 훨씬 어렵다.고속증식로 를 사용하면 재처리 시설이라는 위험 외에 그것 자체의 위험도 감수해야 한다. 고속증식로 자체의 위험으로는 크게 두 가지를 들 수 있다. 첫째, 증식로 에는 핵연료인 플루토늄이 매우 압 경우에는 3일마다 하나씩 원전을 건설해야 하고 그렇다 해도 이산화탄소 방출량은 10% 증가할 것으로 나와 있다. 따라서 이산화탄소 증가를 막기 위해 원전을 건설해야 한다는 주장은 타당성이 없는 것이다.또한 원자력발전이 지구온난화를 줄이는 데 과연 큰 역할을 할 수 있는지 결정하기 위해서는 원자력발전소를 건설하고, 가동하고, 폐기물을 처분할 때 발생하는 이산화탄소의 총량을 고려해야 한다. 독일 생태연구소에서 1990년에 수행한 연구에 의하면 원자력발전소에서 1킬로와트시의 전력을 생산하기 위해서는 54그램의 이산화탄소가 방출되어야 한다고 한다. 반면에 열병합 발전소는 이산화 탄소 방출량을 줄이는 효과를 가지고 있다는 결과가 나왔다. 그 이유는 화석연료를 태울 때 이산화탄소가 나오기는 하지만 에너지 효율이 80%가 넘은 이 발전소에서 가정으로 열이 공급되면 가정에서 난방용으로 사용되는 석탄, 석유, 가스가 절약되고, 이로 인해 이산화탄소 방출량을 줄이는 효과를 낳기 때문이라는 것이다. 이 결과가 말해주는 것은 화력발전소의 효율을 높이는 것이 그것을 원자력발전소로 대치하는 것보다 더 효과적으로 지구온난화를 막는 데 기여할 수 있다는 것이다.4. 원자력발전의 아킬레스건, 핵폐기물핵폐기물이 안전하다는 말을 듣지 못했을 것이다. 단지 그것을 안전하게 처분할 수 있다는 주장만 들을 수 있을 뿐이다. 그러나 시간이란 차원을 고려할 때 안전한 처분이 과연 가능한가 라는 근본적인 물음 앞에서 그러한 주장은 힘을 잃고 만다. 사용후 핵연료 속에 들어 있는 핵분열 생성물 중에서 초기에 가장 많은 방사선을 내뿜는 세슘-137과 스트론튬-90도는 100년은 지나야 방사능이 10% 정도로 줄어드는데 (10%로 줄더라도 방사능의 정도는 여전히 매우 치명적인 수준이다. 0.1%로 감소해야만 안전하다고 할 수 있는데, 이때까지는 300년 이상 걸린다), 이 기간을 최소한의 관리기간으로 잡더라도 우리에게는 그것이 너무 긴 시간이 아닐까? 이 1세기 동안 인간세계나 자연세계에서 무슨 일이 벌어질집권정당들 (중간당, 자유당, 보수당, 사민당은 1976년에 원자력을 강하게 고수하는 정책 때문에 인기를 잃어 44년 동안 유지했던 집권당의 자리를 내주었다. 그러나 1982년에 재집권한 다음에는 원전포기를 당론으로 결정했다) 사이에서 원전포기에 대한 합의가 어느 정도 이루어졌다는 것이다. 국민투표에서 스웨덴 국민은 원전포기를 전제로 한 세 가지 안 중에서 하나를 선택했을 뿐이다. 그들에게 제시된 첫번째 안은 10년 뒤에 모든 원자로를 폐쇄한다는 것이었고, 두번째 안은 건설중인 6개의 원자로는 완공하되 그 수명이 다할 때까지만 원자력발전을 계속한다는 것이었고, 세번째는 원자력발전소를 국유화한다는 내용만 제외하고는 두번째 안과 같은 것이었다. 스웨덴 국민은 사민당이 지지했던 두번째 안을 선택했고, 의회에서는 가장 나중에 건설된 원자로의 수명이 끝나는 2010년까지 원자력발전을 포기하기로 결정했다. 이와 더불어 대형 수력발전과 화력발전도 점차 포기하거나 제한하기로 결정했다. 그후 스웨덴에서는 에너지 이용효율향상 (열효율이 80%에 달하는 열병합발전, 단열 등) 생물자원 (현재 스웨덴의 전체 에너지수요의 7분의 1을 공급), 태양에너지 (인구가 12,000인 쿵갈브라는 도시에서는 10만m2의 집열판을 이용해 시 전역을 난방)에 의존하는 새로운 길로 들어서기 위한 준비를 하기 시작하여 현재 상당한 성과를 거두고 있다 (원자력발전 찬성자들은 스웨덴의회가 1980년의 결정을 바꾸어 원자력발전을 계속하기로 했다는 이야기를 하지만, 이는 사실이 아니다. 다만 1991년에 사회당, 중간당, 자유당이 완전히 폐쇄하는 시기를 2010년으로 할 것인가에 관해 논란을 벌여 그와 연관된 몇 가지 작은 결정을 내렸을 뿐, 국민투표 결과를 부정한 것은 아니다).현재 전세계적으로 재생가능한 에너지원에 대한 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있다. 우리나라 전기에너지의 수요가 매년 8%이상 증가하기 때문에 원자력과 고속증식로에 의존할 수밖에 없는 운명적인 것은 아니다. 그것은 선택의 문제이다.

공학/기술| 2002.10.16| 11페이지| 1,000원| 조회(693)

원자력, 발전방식, 원자력발전의 문제, 고속증식로

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