이 글은 SRI 시험 합격 당시 정리한 수기를 바탕으로 재구성했습니다. 학습 참고용 답안이며, 실제 채점자의 기준과 일치하는지는 확인되지 않았습니다.
1. 문제
방사성 폐액의 증발농축 원리를 설명하고, 휘발성 성분과 운전장애가 처리성능에 미치는 영향을 서술하시오.
2. 모범답안
① 증발농축은 물을 증기 쪽으로 분리하고 비휘발성 염류와 방사성핵종을 작은 부피의 농축액 쪽에 남기는 방법이다. 감용은 폐기물 부피를 줄이는 것이지 방사능 자체를 소멸시키는 뜻이 아니다.
② 비휘발성 핵종의 분리에 유리하지만 휘발성 성분은 증기·배기가스 계통으로 이동할 수 있다. 모든 핵종이 농축액에 남는다고 가정해서는 안 된다.
③ 부식, 스케일 및 거품 발생은 처리성능·운전비용·설비수명에 영향을 준다. 폐액의 화학적·물리적 성상에 맞는 전처리와 운전관리가 필요하다.
④ 농축액에는 후속 고화 등 관리가 필요하며, 응축수도 측정과 적용 조건 확인 없이 바로 방출하지 않는다. 농축액과 응축수 두 흐름을 함께 평가한다.
3. 문제를 풀기 위해 알아야 할 내용
3.1. 물과 비휘발성 성분을 나누는 과정이다
출처: IAEA-TECDOC-776 부록 I: Evaporation
처리 전후의 전체 물질을 함께 보면 증발기는 핵종을 없애는 장치가 아니라 분리하는 장치임을 알 수 있다. 감용효과는 폐액의 염류 함량과 농축 가능한 정도에 따라 달라지므로, 모든 폐액에 동일한 감용비가 나온다고 단정하지 않는다.
3.2. 휘발성과 거품을 별도로 확인한다
출처: IAEA-TECDOC-776 부록 I: 증발공정의 제한요인
핵종의 화학적 형태에 따라 이동 양상이 달라질 수 있다. 휘발성 성분을 포함한 폐액에는 증기와 배기가스 처리까지 고려해야 한다. 부식·스케일·거품은 증발농축의 대표적인 제한요인으로, 단순히 가열량을 늘리는 것만으로 해결되는 문제는 아니다.
3.3. 농축액과 응축수의 후속 경로를 구분한다
실제 시설에서는 농축액을 고화·포장하고, 응축수는 측정하여 적용되는 방출조건 충족 여부를 확인하는 흐름을 볼 수 있다. 이는 한 시설의 공정 예이며 국내 모든 시설에 동일한 방법이나 수치를 적용한다는 의미는 아니다. 시험 답안은 분리 원리, 제한요인, 후속 관리 순으로 정리하면 핵심이 분명하다.
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