동위원소폐기물의 분류 및 특성  
   
 
 

RI폐기물은 개봉선원 폐기물과 밀봉선원 폐기물로 구분된다. 그림 1은 방사성동위원소의 활용 분야를 보여주고 있으며, 각 분야에서 다양한 종류의 RI폐기물이 발생된다. 표 1은 RI폐기물에 함유된 주요 방사성핵종별 발생원(즉, 해당 동위원소 이용분야)을 정리한 것이다.

개봉선원 폐기물이라 함은 밀봉선원을 제외한 잡고체류와 액체류의 폐기물을 말하고 밀봉선원 폐기물이라 함은 밀봉된 RI로서 방사능 농도가 감쇠되어 사용가치가 없거나 사업의 일부 또는 전부를 휴지/폐지함으로써 폐기의 대상이 되는 밀봉선원을 말한다. RI 이용기관에서 발생되는 RI 개봉선원 폐기물은 수거 및 처리시 그 특성에 따라 가연성, 비가연성, 압축성, 비압축성, 무기폐액, 유기폐액, 동물사체 및 폐필터로 구분하고 있다(표 2 참조).

개봉선원은 병원, 연구기관 및 교육기관 등에서 질병의 진단과 치료 및 각종 연구목적으로 사용되고 있으며, 주요 핵종은 Tc-99m, I-125, I-131, P-32, S-35 등으로 발생되는 RI폐기물의 양은 많으나 대부분 반감기가 짧은 핵종이므로 단 기간 내에 방사능이 매우 낮아지는 것이 특징이다. 특히, Tc-99m의 경우 반감기가 6시간 정도이므로 불과 10일만 경과하여도 방사능은 1조분의 1로 떨어진다.

한편 암의 진단 및 치료, 공업제품의 비파괴검사, 농작물의 품종개량, 멸균소독, 식품보존, 암석 및 지층의 연대측정, 생산업체의 품질관리업무 등 의학과 농수산업, 공업, 각종 조사분석 등의 분야에서는 비교적 반감기가 길고 방사능이 높은 방사성핵종을 함유한 밀봉선원이 광범위하게 사용되고 있다.

사용 후 용도 폐기된 밀봉선원은 특히 세심하게 관리되어야 한다. 이러한 밀봉선원의 주요 핵종은 Ir-192, Co-60, Cs-137, Kr-85, Ni-63, Am-241, Fe-55, Pm-147 등으로 폐기시의 방사능은 수 mCi에서 수천 Ci에 이르기까지 다양하다.

RI폐기물의 발생량은 그 부피로 산정할 때 개봉선원 폐기물이 대부분을 차지하며 주요 발생기관은 병원, 교육기관이다. 밀봉선원 폐기물은 RI를 내장한 기기를 사용기관의 결정에 따라 적당한 시기에 용도 폐지하기 때문에 폐기물 발생시기를 예측하기 어려우며, 대형선원일 경우 차폐체의 무게 때문에 수 톤에 달하는 중량물의 형태일 수도 있다.

RI폐기물의 발생량은 그 부피로 산정할 때 개봉선원 폐기물이 대부분을 차지하며 주요 발생기관은 병원, 교육기관이다. 밀봉선원 폐기물은 RI를 내장한 기기를 사용기관의 결정에 따라 적당한 시기에 용도 폐지하기 때문에 폐기물 발생시기를 예측하기 어려우며, 대형선원일 경우 차폐체의 무게 때문에 수 톤에 달하는 중량물의 형태일 수도 있다.


표 1. 주요 방사성동위원소 핵종별 이용분야

핵 종

반감기

이용분야

Am-241

433년

음료용기 레벨 측정, 형광 X선 분석, 연기감지기, 석유제품중의 함유량 측정

Gd-153

242일

골밀도측정, 두께 측정, 보정, 비파괴검사(PCB 기판검사)

Cs-137

30년

비파괴검사(철판 두께측정), 탱크 내 물질의 경계면 레벨측정, Vessel 내부의 액위 측정, 암치료

Kr-85

10.8년

무게 및 두께 측정

Co-60

5.3년

품종개량, 해충 방제, 암치료, 멸균, 중량측정, 밀도측정, Glass Melting Furnace의 Level 측정, Cupola에 투입되는 원료의 Level 측정

Ni-63

100년

성분분석, 밀도측정, 사진촬영, 유해물질의 분석, 시약 또는 약품의 불순물 측정

Sr-90

28.8년

금속분야의 두께측정, 레벨측정, 식품성분분석

Pm-147

2.6년

야광도료 및 형광 등의 스타터, 필름생산품의 두께측정

Ra-226

1,600년

암치료, 보정

H-3

12.3년

건물의 비상구표지의 야광도료, 유전자, 공학연구

Ir-192

74일

비파괴검사(균열, 손상여부 확인), 암치료

Am-Be

433년

금속분야의 두께측정, 수분측정, 보정, 물질분석

Cm-244

17.6년

금속재료의 화학성분 분석, 오일중의 황 분석, 필름의 두께측정

Cf-252

2.6년

코크 드럼 레벨 측정, 연료봉의 농도 밀도 형상검사

Fe-55

2.6년

빈혈검사, 형광 X선 분석, 물질분석

I-125

60일

유전자공학연구, 신약품 개발, 방사면역측정

C-14

5,730년

암석 또는 지층의 연대측정, 신약품 개발


표 2. RI 폐기물 분류기준
구분
종류

가연성
종이류

종이류 : 휴지, 종이컵 등
섬유류 : 거즈, 솜, 흡수지, 시험지 등 나무류

가연성
플라스틱류

플라스틱류 : 주사기, Vial, Bead, Tube, Tray, Tip, Cup, Hose 등
고무류 : 장갑

비가연성
압축성

유리류 : Vial, Tube, Beaker, 시약병
압축성 금속류
비가연성
비압축성
금속류 : 주사바늘, Tc-Generator, Planchet
콘크리트류 : 콘크리트, 흙 등
폐필터
HEPA 필터, Prefilter
유기폐액
유기용매류 : 용매함유폐액 (액체섬광계수폐액 포함)
무기폐액
Vial 병내 잔액의 세정액 등
동물사체
동물사체, 배설물 등
밀봉선원폐기물
밀봉선원류, 선원내장기기 등