자기필터시스템을 이용한 원자로 냉각재로부터의 방사성 부식생성물 제거는 원자력 발전소의 운전 및 유지보수 종사자에 대한 방사선 피폭 준위를 낮추는 방법으로 많은 연구가 이루어지는 분야 중 하나이다. 그 결과, 보다 높은 신뢰성과 여과성능을 갖춘 자기필터를 개발하고자 수화학 분야에서는 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 부식생성물의 자기적 성질을 이용하여 원자력 발전소 냉각재내의 방사성 부식생성물을 제거하기 위해 영구자석과 전자석 이 조합된 자기필터 시스템을 개발하였다. 영구자석은 부식생성물의 여과를 위해 사용되며 전자석은 아주 미세한 콜로이드 부식생성물 입자의 크기를 증가시키기 위한 응집에 이용된다. 선행 연구에서 영구자석만을 사용한 필터 실험결과 대부분의 부식생성물 입자에 대해 만족할만한 수준의 제거효율을 달성하였으며 특히, 크기가 5m 이상인 입자의 경우 제거효율은 90를 상회하였다. 전자석을 이용한 응집 실험결과 화학응집제의 첨가 없이 대부분의 부식생성물 입자가 전자기장에 의해 응집하여 크기가 5m 이상으로 증가되어 응집실험에 대해 전반적으로 만족스러운 결과를 도출하였다. 따라서, 영구자석과 전자석이 조합된 자기필터시스템은 방사성 부식생성물 제거를 위한효과적인 방법으로 높은 제거효율을 보여주리라 여겨진다.

The removal of radioactive corrosion products from the reactor coolant through a magnetic filter system is one of the many approaches being investigated as a means to reduce radiation sources and exposures to the operational and maintenance personnel in a nuclear power plant. Many research activities in water chemistry, therefore, have been performed to provide a filtration system with high reliability and feasibility and are still in process. In this study, it was devised the magnetic filter system with permanent and electric magnets to remove the corrosion products in the coolant stream taking an advantage of the magnetic properties of corrosion particles. Permanent magnets were used for separation of corrosion products and electric magnets were utilized for flocculation of colloidal particles to increase in their size. Experiments using only permanent magnets, in the previous study, displayed the satisfactory outcome of filtering corrosion products and indicated that the removal efficiency was more than 90 for above 5 m particles. Experiments using electric magnets also showed the good performance of flocculation without chemical agents and exhibited that most corrosion particles were flocculated into larger aggregates about 5 m and over in diameter. It is, thus, expected that the magnetic filter system with the arrangement of permanent and electric magnets will be an effective way for the removal of radioactive corrosion products with considerably high removal efficiency.

Abstract   요약   I. Introduction   II. Basic Principles    1. Magnetic Filtration    2. Electromagnetic Flocculation   III. Magnetic Filter System    1. Mechanical Design    2. Operational Principal    3. Experiments and Results   IV. Conclusion   Acknowledgement   References

• Kun-Jai Lee(한국과학기술원) | 이건재
• Min-Chul Song(한국원자력안전기술원) | 송민철
• Tae-Young Kong(한국전력공사 전력연구원) | 공태영