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방사성 폐기물은 핵무기의 잔재든 원자력발전소의 부산물이든 간에 현실적인 문제다. 텍사스 A M 대학 토목공학과 조교수 재커리 그래슬리는 사바나리버 국립연구소(SRNL)에서 방사성 폐기물 누출을 방지하기 위한 실험을 수행하고 있다. 이 실험에서 다루는 방사성 폐기물의 위험도는 영화나 만화에 나오는 것에 비하면 무해한 수준이지만 여전히 안전하게 처분되어야 하는 것들이다. 가장 안전하게 방사성 폐기물을 처리하는 방법은 시멘트와 섞어 경화시킨 후 콘트리트 격납실에 보관하는 것이다. 연구팀은 충전재로 혼합한 방사성 폐기물이 고체화된 충전재에서 누출되는 것을 막기 위한 연구를 수행하고 있다. 연구팀은 최첨단 투과성 테스트를 수행할 수 있는데, 텍사스 A M에거 개발한 이 테스트를 사용하면, 기존에는 몇 주일이 걸리던 시험을 몇 분 만에 완료할 수 있다. SRNL에서 개발한 여러 가지 형태의 폐기물 용기를 이용하여 물을 채운 후 압력용기에 넣어 고수압에 노출시킨다. 용기의 표면의 압력은 곧 가해진 압력과 동일해져 재료를 수축시킨다. 하지만 용기 내부의 압력은 고체 구조물이 대부분의 압력을 흡수하기 때문에 훨씬 낮은 수준으로 유지된다. 액체는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 성질을 가지고 있기 때문에 압력이 유지된다면 재료의 구멍을 통해 흐르기 시작한다. 물이 재료를 투과하기 시작하면 물을 흡수해 팽창하는 성질을 가진 재료가 구멍을 막게 된다. 최초 수축 후 재료의 팽창률을 알면, 표본의 투과성을 정확하게 계산할 수 있다. 수 주가 걸리던 이 과정을 이제 한 시간 내로 완료할 수 있다. 혼합물의 미세한 조정으로도 투과성 측면에서 수십 배의 차이를 만들 수 있기 때문에 테스트 시간을 줄이는 것은 최적의 폐기물 용기를 찾는 과정에서 중요한 의미를 갖는다. SRNL은 텍사스 A M과 함께 미래 폐기물 격납 방법을 평가하고 있다. 이 연구는 환경적 안전과 보건 측면에서 중요하다. 이 연구의 목표는 방사성 폐기물이 지하수와 지표수를 비롯한 주변 환경으로 누출되지 않도록 하는 최선의 보관법을 찾는 것이다. 방사성 폐기물의 안전한 처분은 원자력의 미래를 위해서도 중요하다. 방사성 폐기물을 안전하게 처분하는 것은 원자력 발전의 기술을 완료하는 것으로 앞으로 여러 원자로 해체를 앞두고 있으며, 사용후핵연료 처분장 도입이 필요한 한국에 있어서도 중요한 핵심 과제다. |
