쿠리온, 일본 경제산업성으로부터 삼중수소 제거 기술 시연사로 선정
- 후쿠시마 원전에 적용하기 위한 쿠리온의 모듈러 탈삼중수소시스템 완성을 위한 프로젝트
- 상용 원자력 발전소 운영자들에게 삼중수소 처리 대안을 제시함으로써 무액체 폐수 방출 발전소 조성을 가능케 하는 기술
쿠리온의 설립자이자 사장인 존 레이몬트(John Raymont)는 “쿠리온의 탈삼중수소 기술의 경제성 입증을 위한 사업을 경제산업성으로부터 수주하게 되어 영광이다”며 “쿠리온은 프로젝트를 모니터링하며, 후쿠시마 지역에 축적된 삼중수소를 성공적으로 처리하기 위한 우리 기술의 효과, 확장성 및 경제성을 입증하기 위해 세계적인 명성을 얻고 있는 전문가들로 팀을 구성했다”고 말하고 “시연 프로젝트는 쿠리온의 탈삼중수소 시설에서 즉시 시작될 것이다”고 덧붙였다.
후쿠시마의 삼중수소 처리 문제
현재 후쿠시마에는 40만 톤 이상의 오염수가 탱크에 저장되어 있으며, 오염수는 하루 400톤씩 증가하고 있다. 삼중수소 제거 프로젝트의 제안사들에게는 80만 톤의 삼중수소수 처리 능력이 요구되었다(http://goo.gl/OL0NCx). TEPCO는 저장수로부터 오염물을 제거하기 위한 두 가지 종류의 시스템을 이미 설치했는데, 바로 쿠리온의 모바일 프로세싱 시스템(KMPS, http://goo.gl/Oa73L1)과 ALPS(http://goo.gl/NHVidA)로 일려진 다단계 핵종 제거 시스템이다.
KMPS와 ALPS가 수중의 오염물을 제거하기는 하지만 삼중수소를 제거하지는 못한다. 삼중수소(tritium, http://goo.gl/971fcJ)의 제거가 특히 문제가 되는 것은 바로 이 때문이다. 삼중수소란 삼중수소수(HTO 대 H2O)를 형성하는 특수한 형태의 수소로서, 전통적인 기술로는 제거할 수 없다. 이는 오염물질이 부유 또는 용해된 형태로 물을 따라 이동하는 대신 물 분자 자체가 변형되기 때문이다. 그 결과 삼중수소수는 처리가 어렵고, 주변 환경에 노출될 경우 쉽게 확산될 수 있다.
레이몬트 사장은 “우리는 후쿠시마에서 오염수 축적에 따른 상황의 시급성을 인식하고 있다. 프로젝트의 완료가 2016년 3월로 지정되어 있지만, 우리는 시연 프로젝트 일정을 앞당겨 2015년 말까지 필요한 데이터를 제공함으로써 METI, TEPCO 및 일본 국민들이 후쿠시마의 삼중수소 오염 문제에 대해 충분한 정보를 바탕으로 결정을 내릴 수 있도록 하는 것을 목표로 한다”고 밝혔다.
후쿠시마의 또 다른 문제는 공간이 부족하다는 점이다. 쿠리온의 모듈러 시스템은 적은 공간을 차지하며, 필요한 시간 안에 오염수 처리를 위해 신속하게 확장시켜 추가 저장소 요구를 최소화시킨다.
레이몬트 사장은 “후쿠시마의 삼중수소수 처리를 위한 쿠리온의 접근 방식은 TEPCO에게 믿기 어려운 옵션과 혜택을 제공한다. 쿠리온은 일본의 ‘수소 경제’를 위한 상당한 양의 수소 원료를 생산하고, 수소를 자동차 원료로 사용하기 위한 METI 2015 Hydrogen Initiative(http://goo.gl/mhbGcx)를 지원한다. 후쿠시마에 저장되어 있는 80만 톤의 삼중수소수는 약 만 톤의 H2를 만들어 낼 수 있다”고 말했다.
경제적인 삼중수소수 제거 과제
오염수로부터 삼중수소를 제거하는 산업 공정은 과거부터 CANDU(http://goo.gl/PTzvKj) 원자로에서 사용되는 공정과 같이 오염이 심한 “중수”를 정수하여 원자로로 재순환시키는데 초점을 두어 왔다. 그러나 이 기술은 경수로에서 사용하기에는 지나치게 많은 비용이 요구된다. 쿠리온의 모듈러 탈삼중수소시스템(Modular Detritiation System, http://goo.gl/Ym4Xoo)은 입증된 중수 복합 전해 촉매 교환(CECE) 공정으로의 진화를 바탕으로 한 유일하고 특허출원 중인 기술이다. 이 시스템은 삼중수소수(HTO)를 수소 기체(H2), 산소 기체(O2) 및 삼중수소(HT)로 변환시키고, 이후 안정화를 위해 삼중수소(T)를 분리시킴으로써 청정 H2 및 O2 흐름의 안전한 처리를 가능케 해준다(예: 화학 원료로 재판매, 대기 중 소각, 또는 H2O로 환원).
탈삼중수소 기술의 시연을 이끄는 쿠리온의 CTO인 게탄 본홈(Gaëtan Bonhomme) 박사는 “쿠리온은 후쿠시마 현장에서 발견되는 동일한 삼중수소 농도로 오염시킨 오염수 시뮬레이션을 통해 모듈러 탈삼중수소 시스템에 대한 광범위한 시험을 실시했다. 삼중수소수에 대한 이 시험을 통해 쿠리온의 시스템이 삼중수소를 성공적으로 격리시키고, 최종 폐수의 양을 크게 줄여주며, 후쿠시마에서의 작업에 맞게 확장이 가능하다는 점을 확인할 수 있었다”고 밝혔다.
많은 탈삼중수소 솔루션들이 낮은 오염 인수에서 시작할 때 적절한 오염 제거 인수를 달성하는데 어려움을 겪는다. 쿠리온은 장비와 내부 재순환 매개변수들을 조정함으로써 이를 달성한다. 그 결과 쿠리온은 고객의 목적에 맞게 시스템의 목표를 특유의 방식으로 수정할 수 있다. 이 시스템은 액체 폐기물을 생성하지 않고 삼중수소를 농축시킴으로써 적은 부피의 폐기물을 손쉽게 처리할 수 있도록 해준다.
상용 원자력 부문에서의 삼중수소 제거 기술의 광범위한 적용
쿠리온의 CEO인 빌 갤로(Bill Gallo)는 “쿠리온의 탈삼중수소 기술은 상용 원자력 발전소에 장기적으로 적용시킬 수 있다. 이 기술을 발전시키면서 우리의 목표는 경수로 운영자들에게 삼중수소의 환경 배출을 배출하고, 무액체 폐수 방출을 달성할 수 있는 경제적인 대안을 제공하는 것이다. 이 기술은 지역 사회의 우려를 없애고, 청정 에너지원으로서의 원자력 에너지의 위상을 강화시켜 줄 것”이라고 말했다.
쿠리온(Kurion) 소개
쿠리온은 핵 및 유해 폐기물을 접근, 분리하고 안정화하여 환경으로부터 격리시키는 기술 솔루션을 개발하고 있다. 쿠리온은 여러 가지 기술과 엔지니어링 역량을 통해 취급하기가 가장 어려운 전세계 핵 및 유해 폐기물을 처리할 수 있는 플랫폼을 제공하고 있다. 2008년에 설립된 쿠리온은 럭스 캐피털(Lux Capital, www.luxcapital.com), 파이어레이크 캐피털 매니지먼트(Firelake Capital Management, http://firelakecapital.com), 아카디아 우즈 파트너즈(Acadia Woods Partners,http://goo.gl/w2wTdn) 등 에너지 분야 주요 투자기업의 지원을 받고 있다. 캘리포니아 주 어바인에 본사를 둔 쿠리온은 워싱턴 주 리치랜드(Richland), 텍사스 주 휴스턴(Houston), 콜로라도 주 러브랜드(Loveland), 아이다호 주 아이다호 폴스(Idaho Falls), 일본 도쿄 등에서 시설을 운영하고 있다. 더 상세한 정보는 www.kurion.com에서 볼 수 있다.
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2015년 3월 11일 11:30
