원자력 발전소 내·외부 계통의 표면에 침적된 방사성핵종은 원자로 구조재 및 핵분열생성물의 부식생성물 활성화에 의해 생성된다. 특히, 1차계통 내부에서 물과 부식된 표면 사이의 지속적인 마찰은 냉각재와 부식생성물을 혼합하게 만든다. 그 리고 이것들은 계통을 따라 순환한다. 본 논문에서는 설계단계에서 사용되는 1차 계통의 부식생성물과 방사성 핵종의 양을 예측하는 CRUDTRAN, DISER, MIGA-RT 및 CPAIR 코드를 분석하였다. 또한, CRUDTRAN을 이용하여 국내 경수로 1차계통 내 부식생성물 거동을 예측하였다. 본 연구목적은 웨스팅하우스형 원전의 실제 데이터로 계산된 값을 측정값과 비교하여 부 식생성물 평가 모델의 신뢰도를 향상시키는데 있다.

Benzotriazole (B.T.A) which has been mainly used for the stabilization processing method of excavated copper and bronze artifacts is vaporized within 2~3 years after the usage because it is unstable at the acid conditions and cannot protect the surface of artifacts. In this study, NaOH method which has been used for the steel artifacts was applied as a stabilization process for the method of copper and bronze artifacts to gush chlorine ion out. For the reproduction of excavated samples, copper and bronze plates were dipped in 0.1M HCl for 26 hrs to form CuCl, rusted at 70˚C with RH 75% for the formation of corrosion products, and desalted in 0.1 M NaOH solution. The concentration of chlorine ion was measured by using ionchromatography. During the desalting process, a large quantity of chlorine ions was gushed out in early period and corrosion products were not additionally generated through the re-corrosion experiment. This NaOH desalting process was found to be a method of stabilization process for copper and bronze artifacts from the formation of Tenorite (CuO) during desalting as a protection layer for corrosion.

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.

발전소 내 방사화 부식생성물의 대부분을 차지하고 있는 니켈 페라이트계 부식생성물을 모사 발생시키기 위한 고온 고압용 장치를 제작하여 연구를 수행하였다. 배관형 포집기를 이용한 부식생성물 발생장치로부터 방사화 부식생성물과 가장 유사한 부식생성물을 얻을 수 있었다. 발전소에서 입자성 부식생성물이 발생되는 원리인 온도에 따른 용해도 차이를 구현하기 위하여 270C에서 부식반응이 일어나 상대적으로 높은 온도를 가진 포집용 장치에 부식생성물이 포집되도록 장치를 제작하였으며 , 발생된 부식생성물은 주사전자현미경 관찰과 EDAX를 통한 조성분석으로 그 특성을 관찰하였다. 부식생성물은 포집 된 위치 에 따라서 침상 형태의 산화물과 결정 형태의 산화물로 나뉘었으며, 조성 분석 결과 결정 형태의 부식생성물이 니켈 페라이트로서 발전소에서 발생되는 입자성 부식생성물과 유사한 것을 알 수 있었다.

가압경수형 원자력발전소 일차계통에서 발생되는 방사성 부식생성물(크러드)은 원자력발전소 작업종사자 피폭의 주요원인이다. 또한, 최근 원자력발전소의 장주기운전 추세에 따라 장기간 노심에 침적된 방사성 부식생성물은 hideout 현상으로 노심의 출력에 영향을 주는 축방향이상출력 (AOA) 현상의 원인이 되고 있다. 크러드의 주요 성분은 마그네타이트, 니켈 페라이트, 코발트 페라이트가 주를 이루며, 이러한 산화물 형태는 강자성의 자기적 성질을 가지고 있다. 따라서, 전자석과 영구자석의 적절한 배치를 통하여 자기장을 발생시켜 크러드를 제거하는 필터 개발을 위해 개념 설계를 하였다. 기존의 필터와 달리 유체의 흐름을 방해하지 않아 압력저하 현상이 발생하지 않고, 연속적으로 사용할 수 있는 장점이 있다. 크러드 제거 기술의 하나로써 활용될 수 있을 것으로 기대된다.