1. 정의: 알프스 (ALPS, Advanced Liquid Processing System)
- 후쿠시마 원자력 발전소 사고(2011년 03월 11일 발생 지진) 후 후처리를 위한 정화 설비
- 2012년 10월, 도시바(Toshiba)가 개발한 설비
- Advanced Liquid Processing System을 직역하면 '고도화 액체 처리 설비'로 번역되므로, 흔히 국내 언론에서 언급하듯이, '다핵종제거설비' 기술에 대한 명칭으로 보기는 어려움.
- 즉, 알프스(ALPS) 라는 명칭은 제작사에서 작명한 이름이며, 명칭 자체가 기술을 나타내거나 큰 의미가 있는 것은 아님
: 일종의 제품명으로 볼 수 있음.
2. ALPS 의 구성
- 단순히 보면, 공정의 구성 자체는 고도화된 기술이 아님.
- 흔히 사용되는 수처리 기술을 적절하게 조합한 기술임
- 공정의 구성 (도쿄전력의 소개글 근거) : [원수] → 공침 처리 (1) → 공침 처리 (2) → 흡착/이온교환 처리 → 흡착/이온교환 처리 → [처리 완료, 탱크 보관]
2.1. 공침 처리 (간략)
- 어떤 물질이 침전할 때 다른 물질을 함께 침전시키는 현상
- 공침 유형 : (1) 표면 흡착, (2) 결정 형성, (3) 기계적 포획
- 흔히 중고등학교 때 배우는 침전 반응을 생각하면 편함
: Pb(NO3)2 + NH4Cl → PbCl2(s)↓ [침전]
- 추가 약품 (XB) 을 투입하여, 오염수에 존재하는 핵종들이 침전되도록 하는 기술
A + XB → AX(s)↓ [A 핵종, X 추가 약품의 유효 성분]
2.2. 흡착 처리 (간략)
- 흡착제에 오염물(핵종 등)이 흡착(달라 붙음)되도록 하여, 물에서 분리하는 기술
- 핵종이 잘 달라붙을 수 있는 물질이 물과 만나게 하여, 물 속의 핵종이 흡착제에 붙어서 떨어지지 않도록 함.
- [핵종-흡착제] 물질이 남게 되며, 이 물질은 고체 형태이므로 매립하는 형태의 추가 처리가 필요함.
2.3. 이온교환 처리 (간략)
- 오염물(핵종 등)과 이온 결합이 잘 이루어질 수 있는 물질에 오염수를 흐르게 하여, 물에서 핵종을 분리하는 기술
- 결론적으로는 흡착제와 유사함.
- 다만, 이온을 분리하여 이온교환수지를 재생 가능함.
기술에 대한 간략한 평가
- 모든 기술은 기본적으로 Equilibrium을 기반으로 하는 분리 기술이며, 사용하는 흡착제나 수지의 종류에 따라 그 성능이 좌지우지 됨.
- 물리적 분리 기술은 막여과 기술이 있는데, 해당 기술은 비용적인 측면 때문에 채택하지 않은 것으로 보임.
- 처리 효율 및 관리 정확성 측면에서는 막여과 기술이 훨씬 뛰어남.
3. 현재 (방류 전), 오염수 처리 및 보관 상황
지하수/빗물 등 → 파괴된 시설에 유입 → [오염수 발생]
→ 세슘/스트론튬 제거 설비 → [세슘/스트론튬 제거된 오염수 - 1차 처리]
→ 추가 핵종 처리를 위한 ALPS 시설 처리 (3단계 처리) [추가 핵종 제거, 2차 처리]
→ 처리수의 탱크 보관
→ 탱크에 보관된 이 처리수 (보관탱크) 의 방류를 계획하고 있는 상황
4. 방류 계획
- 탱크에 보관된 처리수의 방류 계획
4.1. 일본측 방류 근거
- 현재 일본에서 드는 주요 방류 근거는 발전소 해체를 위한 준비, 그러나 부족한 부지확보를 이유로 들고 있음.
- 원자로 해체를 위해서는 최소한의 부지를 사용하는 것은 옳은 선택이라고 판단됨.
- 해당 발전소에 존재하는 모든 설비가 잠재적으로 방사성 오염이 되어 있다고 판단할 경우, 해체된 원자로의 모든 물품/물질/폐기물 들은 해당 장소에 그대로 매립 되는 것이 옳은 것으로 판단됨.
- 해당 발전소의 폐기물이 다른 지역으로 옮겨져서는 안됨.
4.2. 문제 사항
- 일본 측의 관리 부실 요인이 잘 알려지지 않았음
: 실제로 아래 사진의 B Area (오른쪽 중앙)에서 누출이 발생한 사례가 있음 (해당 구역에서 규제치의 3~7배의 방사성 물질이 측정되었음 (2023년 3월)
: 탱크의 누출은 2013년경에 일어난 것으로 보이며 (TEPCO : Leakage from B Area (South Side) Tank), 다만 해당 상황에 대해서는 발표가 이루어 졌었음.
: 대처 불가능한 수준의 상황은 아님.
- 다만 B Area 를 제외하고는 나머지 지역에 대해선 관리가 잘 이루어져 있다고 판단됨.
- 모든 내용은 일본의 자료가 정확하다는 전제 하에 작성되었으며, 일본 자료 정확성의 문제는 일단 여기에선 다루지 않음.
: 일본 자료가 정확하지 않을 경우에는 모든 방류 관련 계획은 반드시 철회되어야 함.
4.3. 개인적인 중간 평가
- 이전의 ALPS 구성의 홍보는 적극적으로 하는 것에 비해서, 현재 방류와 관련된 전체 세부 계획은 대중에 잘 알려지지 않은 상태인 것으로 보임 : ALPS 처리가 이루어져서 현재 보관하고 있는 탱크의 물을 그대로 방류하는 것인지, 보관하고 있는 물에 대한 추가적으로 처리가 이루어진 후에 방류하는 것인지에 대해서 정보가 부족함.
- 각 처리 시설의 재원과 운영 기간, 흡착제의 종류 등 상세 스펙에 대한 정보가 조금 더 개방되어야 함.
- 일본이 처리 시설 전체를 얼마의 기간 동안 총 얼마의 사업비를 투자하고 있는지에 대해서 정보가 제한적
: 일본이 충분히 많은 사업비를 투자하여 처리의 성의를 얼마나 보이는지에 대한 것이 밝혀졌으면 함.
- 처리 기술상의 아쉬움 : 흡착이나 이온교환 기술의 경우에는 Equilibrium 을 근거로 하기 때문에, 처리율 측면에 있어서 더 높은 수준을 기대하기가 어려움.
- 개인적으로는 막여과 설비가 추가되었으면 함 : 처리율을 획기적으로 더 높일 수 있으나, 비용상의 문제로 채택하지 않은 것으로 보임.
기술적인 측면에 대해서 다음 포스팅에 또 다시 서술해보고자 합니다.
자세한 내용이나 더할 수 있는 내용이 있으신 분은 댓글로 도움 주시면 감사드리겠습니다.
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