The radioactive waste generated within radiation-controlled areas is classified and processed according to relevant laws and regulations based on contamination levels. In cases where such radioactive waste complies with the legally defined clearance concentration or dose criteria, it is disposed of as non-radioactive waste by means of incineration, reclamation, recycling, etc. Within radiation controlled areas, various consumables are periodically replaced to ensure the proper operation of the area. It is necessary to have appropriate disposal methods for these consumables. In particular, waste items such as fire extinguishers, fluorescent lamps, batteries, and pressure vessels (hereinafter referred to as “Special Waste Type”), which may contain hazardous substances within their internal components and contents, should be considered for appropriate disposal methods that comply with nuclear safety and environmental laws. In the present case, the specified special waste type do not come into direct contact with radiation sources, and they have impermeable surfaces, which significantly reduces the risk of external contamination infiltrating the interior. However, the current method of clearance is not suitable for these items (Typically, nuclear energy-related business operators are required to classify clearance target waste based on internal and external components and demonstrate compliance with the criteria. Nevertheless, for special waste type, it is difficult to separate and measure internal and external components within the radiation-controlled area). In this case, the Clearance Procedure for special waste type applied to Korea Atomic Energy Research Institute was introduced. Additionally, we have extracted considerations for future domestic clearance of the type.

본 연구에서는 한국원자력연구원의 핵연료가공시설 굴뚝 내에서 9곳의 시료채취 위치를 선정하여 ANSI/HPS N13.1-1999 지침에서 제시하는 기준에 따라 그 적절성을 평가하였다. 유체를 포함한 다중물리 해석 소프트웨어인 COMSOL을 활용하여 유동교란 지점으로부터 굴뚝 직경의 배수 높이 위치(L/D) 단면에서의 속도분포, 유동각 및 10 μm 크기의 입자분포 등의 항 목에 대하여 기준만족 여부를 평가하였다. 평가 결과, 5 L/D 이상에서 속도분포에 대한 기준을 만족했으며, 평균 유동각에 대한 기준은 모든 위치에서 만족했다. 입자분포에 대한 기준은 5 L/D 와 9 L/D 에서 만족하였으나, 그 분포가 일부에서 기 준을 만족하지 못하였다. 균일한 입자분포를 얻기 위한 방법으로 굴뚝 내 정적 혼합장치(static mixer)와 둘레링(perimeter ring)을 추가하는 것을 제안하고, 이에 대한 평가를 수행하였다. 정적 혼합장치를 추가한 경우에는 5-10 L/D, 둘레링을 추가 한 경우에는 5 L/D 및 7-10 L/D 에서 입자분포에 대한 기준을 만족하였다. 보완을 위하여 추가한 2 가지 조건에서, 입자분포 에 대한 기준을 만족하는 지점은 속도분포 및 평균 유동각에 대한 기준 역시 만족하고 있음을 확인하였다. 본 연구에서 사 용한 방법은 신규시설뿐만 아니라, 현장입증시험 수행이 어려운 운영중인 시설에 대하여 시료채취 위치의 적절성을 평가하 기 위한 방법으로 활용될 수 있다.