Radioactive cesium is a heat generated and semi-volitile nuclide in spent nuclear fuel (SNF). It is released gasous phase by head-end treatment which is a pretreatment of pyroprocessing. One of the capturing methods of gasous radioactive cesium is using zeolite. After ion-exchanged zeolite, it is transformed to ceramic waste form which is durable ceramic structure by heat treatment. Various ceramic wasteforms for Cs immobilization have been researched such as cesium aluminosilicate (CsAlSi2O6), cesium zirconium phosphate (CsZr2(PO4)3), cesium titanate (CsxAlxTi8-xO16, Cs2TiNb6O18) and CsZr0.5W1.5O6. The cesium pollucite is composed to aluminosilicate framework and cesium ion incorporated in matrix materials lattices. Many researchers are reported that the pollucite have high chemical durability. In this study, the Cesium pollucite was fabricated using mixtures of aluminosilicate denoted Absorbent product (AP) and Cs2CO3 by calcination and pelletized by cold pressing. The characterization of fabricated pollucite powder and pellets was analyzed by XRD, TGA, SEM, SEMEDS and XRF. The chemical durability of pollucite powder was evaulated by PCT-A and ICP-MS and OES. Thus, the optimal pressure condition without breaking the pellets which is low Cs2O/AP ratio and pelletizing pressure was selected. The long-term leaching test was performed using MCC-1 method for 28 days with the fabricated pollucite pellets. The leachate of leaching test was allard groundwaster and Deionized water and replaced 5 contact periods which is 3 hours, 3 days, 7 days, 14 days and 28 days and analyzed by ICPMS. The leaching rate was shown two stages. The first stage was rapid and relatively large amount of nuclides were leached. The leaching rate was decreased in the second stage. The fractional release rate of this study was shown same trend. These results were similar to previous studies.

IAEA, FT-04-020 및 ANS 16.1의 침출시험법을 각각 수행하여 얻은 시험결과를 이용하여 상호 비교 평가하였다. 붕산을 함유한 파라핀 및 시멘트 고화체에서의 Co 과 Cs의 ANS 16.1의 침출지수는 6이상이었으나 고화매질과 탈염수의 종류에 따라 상반되는 침출거동을 보였다. 침출수로 합성해수와 탈염수를 사용하였을 경우 Co는 시멘트 고화체에서는 합성해수, 파라핀 고화체에서는 탈염수에서 침출이 높았다. 반면에 Cs의 침출정도는 시멘트에서는 탈염수, 파라핀에서는 합성해수에서 높았다. Co의 침출분율은 시멘트 고화체에서 IAEA ＞ ANS ＞ FT의 순으로 높았으며, 반대로 파라핀고화체에서는 이의 역순이었다.

수은의 노출로부터 국민의 건강과 환경을 보호하기 위해 국제수은협약이 2013년도에 채택되었다. Article 9에서는 토양, 수계 및 폐기물로 배출되는 수은의 관리를 요구하고 있으며, 수은 오염 폐기물의 처리에 대한 중요성이 증대되고 있다. 국내 폐기물은 용출시험기준치 만족 여부에 따라 지정폐기물로 분류되고 있으며, 이는 대부분 매립처분되는 것으로 조사되었다. 불안정한 형태로 결합되어 있는 수은화합물은 용매의 pH조건에 따라 용출되며, 매립지 환경으로 유출될 것으로 예상된다. 따라서 용출시험기준은 폐기물에 함유된 불안정한 형태의 수은화합물을 검출하는 역할을 수행해야 한다. 본 연구에서는 국내 산업시설 배출 폐기물을 대상으로 폐기물용 출시험법(KSLT)과 TCLP 및 단계별 용출법(SEP)을 적용하여, 용매의 pH와 시험방법에 따른 수은화합물 용출특성을 비교분석하였다. 산업시설부산물(폐슬러지 (S1), 폐토사 (S2), 비산재 (S3))을 대상으로 3가지 시험법을 적용하였다. 5단계로 구성된 SEP를 적용하였으며, 각각 증류수(1단계), 0.1M CH3COOH+0.01M HCl(2단계), 1M KOH(3단계), 12M HNO3(4단계) 및 Aqua regia(5단계)를 용출용매로 사용한다. EPA Method 7470A를 적용하여 용출시험액의 수은 농도를 분석하였다. 1,2 단계에서 용출되는 수은화합물은 불안정한 형태로써 환경으로 쉽게 유출되는 것으로 알려져 있다. S1의 경우, KSLT 및 TCLP 용출액 수은농도는 각각 0.012 mg-Hg/L 및 0.194 mg-Hg/L으로 분석되었다. 또한, SEP 1단계 0.013 mg-Hg/L, 2단계 0.167 mg-Hg/L로 분석되었다. SEP 1단계와 KSLT(pH 5-6) 그리고, 2단계와 TCLP(pH 2)의 결과값의 비교를 통해 pH가 용출에 중요한 영향을 미치는 인자임을 확인하였다. 해당시료는 KSLT의 기준치를 초과하여 지정폐기물로 분류되나, TCLP 기준치를 만족하는 것으로 확인되었다. 이를 통해 용출시간, 교반방법 및 고액비 등의 시험인자가 수은화합물의 용출에 영향을 미치는 것으로 확인되었으며, 두 시험법의 직접적인 비교는 적절하지 않은 것으로 판단된다.

｢폐기물관리법｣이 개정(법률 제13411호, 2015.7.20. 공포, 2016.7.21. 시행)됨에 따라 폐기물 재활용 기준을 설정하고 이를 충족할 경우 재활용이 가능하도록 규제방식을 원칙허용･예외금지 방식으로 변경하고, 일정규모 이상의 폐기물을 토양･지표수 등에 직접 접촉시키는 등의 방법으로 재활용하는 경우에는 재활용환경성평가를 거쳐 승인을 받도록 하는 등의 내용으로 개정되었다. 개정된 폐기물관리법의 재활용환경성평가 절차 및 방법 중 매체접촉형 재활용 유형은 상향류 투수방식의 유출시험을 통한 평가절차가 신설되었다. 본 연구에서는 재활용환경성평가 절차 중 상향류 투수방식의 유출시험과 국내 폐기물공정시험기준의 용출시험(KLP)을 비교하여 각각의 시험방법에 따른 무기물질류의 용출특성을 비교･고찰하고자 하였다. 상향류 투수방식의 유출시험은 유출액의 부피(l)와 유리관(column) 내의 시험대상 물질(kg)의 비를 2(L/S ratio)로 하여 일정 유속으로 유출액을 얻은 후 수질오염공정시험기준으로 분석하였고, 국내 폐기물공정시험기준의 용출시험(KLP)방법은 물과 시료를 10:1로 혼합한 시료를 진탕 횟수가 200 회･min-1, 진폭이 4~5 cm인 진탕기를 사용하여 6시간 동안 연속 진탕한 다음 1 ㎛의 여과지로 여과한 용액을 분석하였다. 시료는 폐기물 5종을 대상으로 총 18개 항목(Al, As, B, Ba, Be, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Se, Sr, V, Zn)을 분석하였다. 폐기물의 종류에 따른 유출시험 분석결과 모든 대상시료에서 Al 항목이 0.02 mg/L ~ 84.17 mg/L으로 나타났다. 소각재 시료는 Cr, Cu, Zn 항목이 각각 0.46, 2.20, 0.92로 나타났으며 석탄재 시료는 Ba, Sr 항목이 각각 0.20, 1.10으로 나타났다. 폐기물의 입경에 따른 유출시험은 석탄재 시료에 대하여 입자크기를 32 mm, 16 mm, 5 mm, 2 mm로 구분하여 각각 유출시험을 수행한 결과로써 입자크기 32 mm의 경우 대부분의 항목이 검출한계 이하로 나타났으며, 입자크기 2 mm > 5 mm > 16 mm 순으로 일부 같은 항목에서 용출농도가 높게 나타났다.

Prediction method for the long-term chemical leaching amount from by-product/recycled materials such as waste concrete and steel slag and so on is necessary to widely promote their effective utilization and evaluate their environmental safety. Although there are the batch leaching tests and the column leaching test as the testing methods for evaluating the long-term leaching behavior, the leaching mechanism and the testing result compatibility in both tests has insufficiently been clarified yet. Thus, the prediction of the leaching behavior from the by-product/recycled materials used in actual civil works and their environmental safety evaluation are by no means certain. This paper shows the difference between the batch leaching tests and the column leaching tests in the chemical leaching behavior of Cu-slag. The batch leaching tests were conducted under liquid/solid ratio = 10, liquid = distilled water, stirring strength = 0, 30, or 120 rpm. After a certain elapsed time, the leaching solution was exchanged with the pure distilled water and then the stirring was restarted. The elapsed time was set at 1, 2, 4, 8, 16, 32 days. The column leaching tests were also conducted under the same conditions as those of the batch leaching tests in order to evaluate the effects of the pore distribution and the pore flow velocity in the Cu-slag column on the leaching behavior. In the column leaching tests, the effluent passing through the column was circulated as the influent (Fig. 1). The leaching duration in the column tests can be equivalent as that in the batch tests, so that the difference in the leaching behavior between the batch leaching tests and the column leaching tests may be dependent on the pore-scale heterogeneous flow and path generated in porous materials. Figure 2 shows the leaching rate evaluated from the batch leaching tests and the column leaching tests. In the same fluid velocity levels, the leaching rate in the column tests was larger than that in the batch tests. The leaching rate has been considered large with the fluid velocity. Although the fluid velocity generated by the stirring was the same as the flushing velocity on the surface of the Cu-slag in the batch tests, the fluid velocity in the column tests was enhanced because the permeant liquid was concentrated into the limited pore space in the Cu-slag column. Thus, the pore-scale heterogeneous flow and path generated in porous materials should be evaluated in order to clarify the compatibility between the batch leaching tests and the column leaching tests.

In this study, to investigate differences between artificial and natural conditions, two acceleration test methods (electrochemical testing and chemical testing) were performed using concrete specimens. Following this, the quantity of calcium leaching and the degraded thickness obtained from each acceleration test were compared with those of the deionized water tests. According to results, the acceleration test method corresponds well to the leaching degradation and the chemical acceleration test method is most useful for accelerating the leaching of cement hydrate in concrete.