척도인자규제현황 - kins · 제10 분과 4 ii....

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2007년 원자력안전 기술정보회의 4월 5~6일 방사성폐기물 방사성폐기물 종분석장치 종분석장치 / / 척도인자 척도인자 규제현황 규제현황 방사선평가실 전제근 [email protected]

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2007년 원자력안전 기술정보회의4월 5~6일

방사성폐기물방사성폐기물 핵핵종분석장치종분석장치

//척도인자척도인자 규제현황규제현황

방사선평가실

전제근[email protected]

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2제10 분과

Table of ContentsTable of Contents

I. 서론

II. 핵종분석장치,척도인자 규제요건/개요

III. 주요 심사내용

IV. 주요 심사결과

V. 결론

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3제10 분과

I. I. 서론서론

방사성폐기물 드럼내 핵종재고량을 산정하기 위하여, 드

럼핵종분석장치를 방사성폐기물저장고내에 설치하고자

FSAR 11.4절의 개정을 신청

당 설비는 각 발전소별로 동일한 장비의 설치가 추진되

었으나, 각 발전소별로 경미한 사항 변경신청을 함으로

서 동일한 설비에 대해 각 발전소별로 심사

드럼별 핵종재고량 자료의 적기 생산 및 인허가의 중요

성 대두

방사성폐기물의 처분시점 이전까지 인허가 완료 및

해당 자료의 생산 필요

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4제10 분과

II. II. 핵종분석장치핵종분석장치,,척도인자척도인자 규제규제 요건요건//개요개요

관련 규제요건원자력법시행령 2조 제1호

고준위방사성폐기물에 대한 정의 기술과학기술부 고시 제2002-23호 제3조에 상세 기준제시

방사능 및 열발생률과학기술부 고시 제2005-18호(중.저준위 방사성폐기물인도규정)

제6조(방사능 농도 등의 제한) 포장물단위 처분에 대한 폐기물 방사능 농도 기준제시

원자력법시행령 2조 제1호에 따른 고준위방사성폐기물 방사능농도 기준 미만핵종별 처분농도 제한치 미만처분시설 SAR 방사능농도 미만

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5제10 분과

II. II. 핵종분석장치핵종분석장치,,척도인자척도인자 규제규제 요건요건//개요개요

관련 규제요건 (계속)제 8조(핵종규명)

폐기물에 포함된 전체 방사성핵종의 95% 이상 규명H-3, C-14, Fe-55, Co-58, Co-60, Ni-63, Sr-90, Nb-94, Tc-99, I-129, Cs-137, Ce-144, 전알파

핵종측정방법직접측정의 경우,

농도제한치의 1% 수준 평가 능력 보유기타핵종은 준하는 능력

척도인자 등 간접측정의 경우예측의 정확도 제시척도인자를 보수적으로 설정척도인자 확인주기 : 2년 1회 이상, 폐기물 조성에변화를 주는 요인 발생시

물질수지를 이용한 이론적 평가방법의 경우예측의 정확도 제시과소평가 방지

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6제10 분과

II. II. 핵종분석장치핵종분석장치,,척도인자척도인자 규제규제 요건요건//개요개요

핵종분석장치 개요

당 설비는 드럼내 3차원 방사능측정을 위한 TGS 핵종분석시스

템, 재포장용기를 위한 SGS 시스템, 이동식 측정장치인

ISOCS 시스템, 핵종분석장치로 드럼 이송을 자동 컨베이어장

치로 구성

고순도반도체검출기(HPGe) 장착

표면적이 50cm2이며 상대효율 50%로 3keV에서 3MeV

에너지 범위 측정

고 선 량 고 밀 도 드 럼 의 경 우 SGS(Segment Gamma

Scanner) 모 드 로 운 영 , 저 선 량 저 밀 도 드 럼 의 경 우

TGS(Tomographic Gamma Scanner)모드로 운영

TGS 모드에서 SGS모드로 변경은 드럼표면의 선량률이

45mSv/h를 초과할 경우

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7제10 분과

II. II. 핵종분석장치핵종분석장치,,척도인자척도인자 규제규제 요건요건//개요개요

핵종분석장치 개요(계속)

비 정형화되어 있는 포장물은 ISOCS(In Situ Object Counting System)를 통해 분석

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8제10 분과

II. II. 핵종분석장치핵종분석장치,,척도인자척도인자 규제규제 요건요건//개요개요

TGS 시스템 구성도

Transmission Source Capsule 15mCi, Eu-152

Transmission Source Lift

Transmission SourceShutter

Sample Pallet

Detector Attenuator

Dosimeter

Automated Collimator

Detector ShieldDetector Back Shield

Detector Vertical Lift

Detector Horizontal Drive

Rotation/Translation Conveyor System Components

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9제10 분과

II. II. 핵종분석장치핵종분석장치,,척도인자척도인자 규제규제 요건요건//개요개요

TGS

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10제10 분과

II. II. 핵종분석장치핵종분석장치,,척도인자척도인자 규제규제 요건요건//개요개요

TGS(월성본부)

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11제10 분과

II. II. 핵종분석장치핵종분석장치,,척도인자척도인자 규제규제 요건요건//개요개요

ISOCS

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12제10 분과

III. III. 주요주요 심사내용심사내용

심사 개요

각 원전본부별로 동일한 장비의 설치가 추진되었으나, 각 발전소별로 유사한 경미한 사항 변경을 신청함으로서 동일한 설비에 대해 각 발전소별로 심사

각 발전소별로 신청한 경미한 사항 변경에 대해, 질의에 따른 심사답변은 사업소가 아닌 한수원(주) 본사에서 취합하여 작성

사업자는 동 설비는 방사성폐기물저장고에 설치되어원자로의 안전성과 직접적인 관련성이 없으므로, 당설비의 설치에 따른 인허가만 신청

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13제10 분과

III. III. 주요주요 심사내용심사내용

심사 방향 설정

동 설비의 설치/운영으로 생산되는 자료중 일부가 방사선관리년보 등 대외발표자료에 활용예정

따라서 설비의 설치에 따른 폐기물저장고 운영 안전성여부와 당 설비의 운영으로 생산되는 자료의 적절성에대해서도 심사 수행

핵종분석장치의 적절성 외에도 척도인자의 적절성과척도인자 도출을 위해 각 원전별과 폐기물별로 시행된시료채취분석의 적절성에 대한 검토 수행

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14제10 분과

III. III. 주요주요 심사내용심사내용

심사 내용

핵종분석장치의 적절성

계측기 성능

하드웨어 설치의 적절성

전자장비 설정의 적절성 : 노이즈 제거 등

품질관리

일일, 월간, 분기, 반기, 년간 계획의 적절성

교정

에너지 교정 : Eu-152 선원 이용

효율교정

4가지 표준선원을 사용, 선원의 추가제작 필요

검출기 분해능 검사

교정주기의 적합성

2년동안은 년1회 수행, 추후 18개월마다 수행

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15제10 분과

III. III. 주요주요 심사내용심사내용

심사 내용핵종분석장치의 적절성

ISOCS효율교정

수학적 효율교정비정화된 드럼 : 포장용기에 대한 재원(두께, 재질, 밀도 등) 및 내용물의 재원정보를 확인 후효율검증을 실시 필요이의 적절성은 정기검사시 확인

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III. III. 주요주요 심사내용심사내용

심사 내용시료채취/분석의 적절성

시료채취의 적절성전원전을 대상으로 폐기물 유형별로 시료 채취시료채취 시기를 발전초기, 중기, 종기, 계획예방정비기간으로 분류각 기간별로 농축폐액, 폐수지, 폐필터, 잡고체, 슬러지폐기물에 대해 각각 시료를 채취

농축폐액 : 농축폐액 저장탱크 전단부 및 응축증기저장탱크에서 액상으로 시료 채취폐수지- 저방사성수지와 고방사성수지와 구분하여 시료채취- 경수로의 경우 SRDS에서 PE용기로 장입후 PE 용기 상부에서, 중수로의 경우에는 폐수지 저장탱크에서 시료 채취- 경수로의 저방사성수지는 증기발생기 취출구 후단에서 채취

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III. III. 주요주요 심사내용심사내용

심사 내용

시료채취/분석의 적절성

시료채취의 적절성

폐필터: 방사성폐기물저장고내 저장된 폐필터를 대상으로 Hole cutter를 이용하여 중앙부에서 1개의 시료채취

슬러지 : 원심분리기 슬러지 저장용기에서 채취

잡고체 : 폐기물건물에서 드럼에 포장하기 전 상태에서 면류, 제염지, 비닐류로 구분하여 시료 채집

시료채취 주기와 시료채취방법은 각 대상 폐기물의 특성과 시료의 대표성이 적절히 고려된 것으로 판단

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III. III. 주요주요 심사내용심사내용

심사 내용

시료채취/분석의 적절성

시료수의 적절성

시료수에 근거하여 채취된 시료의 방사능 측정값을 기초로유도되는 척도인자가 적절한 통계적 의미를 가질 수 있는 가를 검토

농축폐액에 대해 28개, 고방사성폐수지에 대해 21개, 저준위폐수지에 대해 17개, 폐필터에 대해 23개, 잡고체에 대해153개, 슬러지에 대해 13개 등 총 255개의 시료를 채취/방사능 분석

주요 감마핵종(Co-60 또는 Cs-137)의 미검출 사례

MDA 미만으로서 잡고체의 경우 Cs-137 유효검출율은55.2% 정도

상대적으로 비교하고자 하는 베타나 알파핵종의 미검출 사례

잡고체의 경우 Nb-94 및 I-129핵종에 대한 유효검출율은 각각 3.2 % 및 17.7% 정도임

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III. III. 주요주요 심사내용심사내용

심사 내용

시료채취/분석의 적절성

시료수의 적절성

궁극적으로 척도인자의 도출에 사용되는 데이터의 숫

자가 크게 줄게 됨에 따라 목표하였던 각 원전별 척도

인자 대신에 원전유형별(경수로, 중수로로 구분)/폐기

물별로 척도인자를 도출

원전유형별 및 폐기물별 척도인자는 각 원전별 운영

특성이 반영되지 않아, 추가적인 시료의 채취 및 분석

을 통한 보완 필요

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III. III. 주요주요 심사내용심사내용

심사 내용척도인자 도출의 적절성

척도인자 평가방법의 적절성

Co-60과 Cs-137을 주요 감마핵종으로 설정하여 드럼내 기타핵종의 재고량 평가

로그 스케일의 선형성을 이용하는 기하평균 방법을 적용하여 척도인자 도출

도출된 척도인자의 적절성

원전 유형별(PWR, CANDU), 폐기물 종류별(잡고체, 농축폐액, 슬러지, 폐수지, 폐필터)로 도출

척도인자를 도출하기 위한 시료분석 숫자가 부족

채취된 시료에서 주요 감마핵종이 검출되지 않거나, 비교대상 핵종이 낮은 유효 검출율로 인하여 척도인자 도출에 미 적용

척도인자는 EPRI 자료등과 비교하여 전반적으로 보수적인 편이나, 일부핵종에 대해서는 큰 편차를 보여 추가 도출의 필요성 대

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III. III. 주요주요 심사내용심사내용

심사 내용기타

과거발생 폐기물드럼

TGS 시스템의 특성상 1개 드럼 핵종분석에 6시간 소요

처분장 이송시점 전까지 방사능분석 가능 드럼수에 재한이 있어, 기 발생드럼은 DTC등 별도의 방법 이용 제시

DTC는 당 변경내용이 아니므로 별도의 인허가 신청요구

기존 농축폐액 고화체에 대해 10개 드럼으로부터 상.중.하로 구분하여 총 30개 분석결과 취득

시료수의 부족으로 핵종간 상관관계 추정이 어렵고,\

시료의 대표성에 문제

따라서 한수원측에서는 시멘트 고화드럼 등에 대해서는 비파괴분석을 통한 척도인자의 적절성 연구 추진

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IV. IV. 주요주요 심사결과심사결과

심사 결과

드럼핵종분석장치 설치를 위한 변경신고에 대해 다음과 같은 조건으

로 적합 결론

드럼핵종분석장치의 운영과 관련하여 폐기물드럼을 처분장으로 이

송하기 전까지 다음 사항에 대해 별도의 인허가 신청(또는 신고) 완

료 요구

추가의 시료채취·분석 수행결과 및 최종도출 척도인자의 적절성

TGS, SGS 및 ISOCS 시스템으로 측정되지 않는 과거 발생 폐

기물 드럼의 핵종재고량 평가방법

ISOCS 시스템을 이용하여 폐수지 저장용 폴리에틸렌용기(PE)

등 비 정형화된 드럼의 방사능을 측정할 경우, 포장용기 및 내용

물에 대한 재원과 측정거리에 따른 방사능 검출효율 검증

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IV. IV. 주요주요 심사결과심사결과

향후 사업자 추진 계획

심사과정을 통하여 추가 시료/채취 분석을 통하여 원전/폐기물별척도인자를 도출하기로 함

발전소별 시료 채취 및 분석 계획의 수립 및 이행

2007년 1월부터 2008년 12월까지 2년간에 걸쳐 각 원전에대해 경상 및 계획예방정비기간으로 구분하여 시료채취

잡고체 130개, 농축폐액 35개, 슬러지 10개(원심분리기 슬러지), 고방사성폐수지 65개, 저방사성수지 45개, 폐필터 52개, 특정시료가 부족할 경우에 대비한 예비시료 65개 등 총 402개의 시료를 추가 채취 및 분석

감마핵종 또는 비교대상 핵종이 검출되지 않아 유효검출시료가줄어드는 현상을 방지하기 위하여, 시료의 방사능 분석시MDA를 낮추는 방안도 제시

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IV. IV. 주요주요 심사결과심사결과

발전소별 시료 채취 및 분석 계획

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V. V. 결결 론론

척도인자 적절성에 대한 추가 인허가의 필요성

폐기물 유형별 추가 시료 채취 및 분석을 통한 원전별/폐기물별 척도인자 도출

과거발생 폐기물에 대한 척도인자의 적절성

인허가 방향의 적절성

전 원전에 해당되는 인허가 사안에 대해서는 원활한 심사를위해서 사전 협의가 필수적임

심사결과에 따른 향후 추가 인허가시 사전협의 필요

기존과 같은 경미한사항변경?, 기타 승인방법

인허가의 시기의 적절성

처분장으로 폐기물 이송시기를 고려한 척도인자의 적절성에대한 인허가 추진 필요

예 : 2009년 울진본부 잡고체 ?