이 글은 SRI 시험 합격 당시 정리한 수기를 바탕으로 재구성했습니다. 학습 참고용 답안이며, 실제 채점자의 기준과 일치하는지는 확인되지 않았습니다.
1. 문제
방사성 배기에서 입자상 물질, 방사성 요오드 및 단반감기 불활성기체의 처리방법을 구분하고, HEPA 필터만으로 모든 형태를 제거할 수 없는 이유를 설명하시오.
2. 모범답안
① 입자상 방사성물질과 에어로졸은 HEPA 필터를 이용해 제거할 수 있다. HEPA는 입자를 포집하는 장치이므로 기체상 핵종까지 동일한 효율로 제거한다고 볼 수 없다.
② 방사성 요오드에는 활성탄 등의 적합한 흡착계를 적용한다. 대상 요오드의 화학형, 습도와 운전조건에 따라 성능을 확인해야 한다.
③ 단반감기 불활성기체는 감쇠탱크나 지연계통에서 체류시켜 붕괴를 이용한다. 활성탄 흡착층도 기체의 이동을 지연시키는 방식으로 활용할 수 있다.
④ 처리계통은 핵종·물리화학적 형태·유량·습도 등을 고려해 선정한다. 처리설비 설치 자체가 배출 허용을 뜻하지 않으며, 정해진 배출조건과 감시 결과를 함께 확인한다.
3. 문제를 풀기 위해 알아야 할 내용
3.1. HEPA의 높은 효율은 입자 포집 성능이다
출처: JAEA: HEPA 필터에 의한 기체폐기물 처리
HEPA라는 이름의 P는 particulate, 즉 입자와 관련된다. JAEA의 설명은 정격 풍량에서 0.3 μm 입자를 99.97% 이상 포집하는 일반적인 성능을 제시한다. 이 수치는 해당 시험조건에서의 입자 포집을 뜻한다. 0.3 μm보다 작은 입자는 모두 통과한다거나, 방사성 기체까지 99.97% 제거한다는 뜻으로 확대해서는 안 된다. 계통 전체의 성능에는 필터뿐 아니라 설치 상태와 누설 여부도 영향을 준다.
3.2. 요오드 흡착과 불활성기체 지연을 구분한다
요오드 처리와 불활성기체 처리는 모두 활성탄이 등장할 수 있지만 설명의 초점이 다르다. 요오드에서는 적합한 흡착재에 포집하는 기능이 중요하고, 단반감기 불활성기체에서는 충분히 체류시키는 동안 방사능이 감소하는 효과가 중요하다. 핵종의 반감기와 기체의 형태를 무시한 채 같은 필터를 붙이면 된다고 답하지 않는다. 시설에서 발생할 수 있는 핵종과 실제 운전조건에 맞춰 처리 방식을 정한다.
3.3. 제거 후에도 감시와 관리가 남는다
출처: IAEA SSG-40 제6.58~6.59항 및 제6.97항
수기의 형태별 목록은 처리방법을 고르는 출발점이다. 실제 계통에서는 유량, 입자 농도, 습도와 필터 차압 등 성능에 영향을 주는 상태를 살피고, 배출은 승인된 조건 안에서 관리한다. 필터로 방사성물질을 포집했다면 방사능이 사라진 것이 아니라 필터 쪽으로 모인 것이므로 사용후 필터의 관리도 필요하다. 시험에서는 “입자상 물질은 여과, 요오드는 흡착, 단반감기 불활성기체는 지연·감쇠”라는 대응관계와 그 한계를 함께 제시한다.
댓글
댓글 쓰기