KR100549503B1 - 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 제염장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방사성 폐기물의 표면 처리를 통하여 저 레벨의 폐기물 혹은 비 방사성 폐기물로 변환시켜서 방사성 폐기물의 발생량을 저감하고 제염 후의 폐기물의 재활용을 목적으로 금속 표면에 방사성 부식 생성물로 부착되어 있는 코발트 산화막을 대기압 플라즈마를 이용하여 제염하는 장치의 개발에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 대기압에서 플라즈마를 발생하는 플라즈마 발생장치, 플라즈마 처리후 플라즈마 라디칼과 표면간의 반응으로 생성된 2차 생성물을 외부와 격리하여 포집하는 포집부, 제거된 코발트 기화물을 수거하는 수거부, 제염대상 표면에 부착하는 표면 부착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 장치{SURFACE TREATMENT DEVICE OF RADIOACTIVE WASTE USING ATMOSPHERIC PRESSURE PLASMA}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리기 내부를 도시하는 도면.

도 2는 도1의 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리기의 사시도.

도 3은 대기압 플라즈마 발생 장치의 내부 상세도.

도 4는 도 3의 대기압 플라즈마 발생 장치의 사시도.

도 5는 도 3의 대기압 플라즈마 발생 장치의 상세 분해도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치의 접지전극의 사시도.

도 7는 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 공정의 흐름도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:대기압 플라즈마 발생장치 10.a:유전체

10.b:접지 전극 10.c:접지 전극 냉각 재킷

10.d:플라즈마 발생장치 몸체 10.e:개스 주입부

10.f:파워 전극 10.g:파워 전극 고정부

10.h:반응 개스 분배부 10.i:유전체 고정부

20:2차 생성물 포집부 30:2차 생성물 흡입부

40:장치 고정부 50:표면 부착부

52:브러쉬 54:볼 베어링

56:고무 실링 A:제염 대상물

B:방사성 폐기물 표면 처리기 S10:반응 개스 주입 시스템

S20:냉각수 공급 시스템 S30:고주파 전원 전송 시스템

S40:2차 생성물 수거 시스템

본 발명은 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 제염장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 표면에 방사성 부식 생성물로 부착되어 있는 코발트 산화막을 대기압 플라즈마를 이용하여 제거함으로써 원자로 유지, 보수, 해체시 방사성 폐기물 발생량을 저감하고 경우에 따라서는 제염 후 폐기물의 재활용을 목적으로 하는 방사성 폐기물 표면 제염 장치 및 제염 방법을 제공하는 것이다.

일반적으로 방사선 폐기물 표면 제염 기술은 방사성 폐기물의 겉층만을 처리해서 표면에 존재하는 핵종만을 효과적으로 제거함으로써 폐기물을 저 레벨의 폐기물, 혹은 비 방사성 물질로 변환시키는 기술로써 방사성 폐기물의 발생량을 저감하고 제염후의 폐기물의 재활용을 목적으로 하는 기술을 의미한다.

종래의 방사성 폐기물 표면 제염 기술로 널리 사용되고 있는 기술로는 화학적 세정법, 물리적 세정법이 있다. 용액을 사용한 화학적 세정법은 처리 용액이 2차 폐기물이 되고 연마제를 이용한 물리적 세정법 역시 연마제가 2차 폐기물이 되고 세밀한 부분의 제염이 곤란하다는 단점을 가지고 있다. 이에 금속 폐기물 표면 세정이나 피막 제거에 관한 새로운 기술로써 플라즈마를 이용한 건식 표면 제염 기술이 연구되고 있다.

플라즈마 표면 제염 기술은 대기압이나 진공하에서 플라즈마를 발생하여 제염 대상 표면에 열에너지를 작용시키거나 화학 반응을 일으켜 효과적으로 표면을 처리하는 기술이다.

종래의 플라즈마 표면 처리 기술 중에서 이행형 아크법이 있다. 상기의 이행형 아크법은 처리 대상이 하나의 전극이 되어 진공 중에서 아크 방전을 일으키는 방법이다. 상기의 방전에 의해서 전극 표면 위에 전극점으로 불리는 전류 집중 영역이 형성되고 이러한 전류 집중에 의해서 발열과 기류를 불어냄으로써 전극 표면의 산화 피막이 순간적으로 증발, 비산해서 깨끗한 모재 표면을 얻을 수 있다. 그러나 상기의 이행형 아크법은 처리대상이 금속표면으로 제한되고 진공을 이용하기 때문에 가스의 흐름과 필터를 이용하여 증발한 산화물의 포착이 곤란하다는 단점이 있다.

또한 마이크로파 플라즈마를 이용한 SUS표면에서 코발트 산화피막을 제거하는 방법이 M.Suzuki에 의해 제안되었다.(Journal of Nuclear Science and Technology, Vol.37, pp.787-792) 상기의 마이크로파 플라즈마를 이용하는 방법은 높은 열에너지를 이용하여 비교적 처리시간을 줄일 수 있는 장점이 있지만 제염 대상의 면적이 커졌을 때에는 적용하는데 한계가 있으며 진공 챔버안에서 처리하기 때문에 처리대상이 제한되고 실시간 처리가 불가능하다.

한편, 대기압하에서 고주파 방전을 이용하여 저온의 비평형 플라즈마를 노즐로부터 방출하는 플라즈마 토치를 이용하여 TRU핵종을 제거하는 방법이 Los Alamos 국립연구소(미국)의 G.Selwyn와 UCLA의 R.Hicks의 공동 연구로 개발되었다.

상기의 방법은 본 발명에서 채택하는 방식과 유사하지만 개스 소모량이 많아 운전비용이 크고 처리 면적의 확장성이 용이하지 않은 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점에 착안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 진공 장비가 필요 없는 대기압하에서 저온의 비평형 플라즈마를 이용한 실시간 방사성 폐기물 표면 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 넓은 면적의 표면 처리로의 확장이 용이하고 제거된 코발트 산화막을 효과적으로 포집 처리하는 대기압 플라즈마 방사성 폐기물 표면 처리 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르는 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 장치는 제염 대상 표면에 부착하기 위한 표면 부착부와 상기 표면 부착부로 대기압 글로우 플라즈마를 발생시켜 분출시키는 대기압 플라즈마 발생 장치와 상기 대기압 플라즈마 발생 장치에서 발생한 플라즈 마 라디칼과 제염 대상 표면간의 화학적 반응에 의해서 생성된 2차 생성물을 포집하는 2차 생성물 포집부와 상기의 2차 생성물 포집부에서 포집된 2차 생성물을 흡입하여 2차 생성물을 수거하는 2차 생성물 흡입부와 상기 대기압 플라즈마 발생 장치를 2차 생성물 포집부에 고정하며 2차 생성물과 파워 전극부의 접촉을 제한하기 위하여 밀폐구조로 된 장치 고정부를 포함하여 이루어진다. 상기 밀폐구조는 플라즈마 발생장치가 고정부에 고정되었을 때 플라즈마 발생장치 위쪽의 파워 전극부와 파워전극 고정부를 플라즈마 발생 장치 고정부 내부에 위치하게 하여 2차 생성물 포집과 흡입시에 2차 생성물이 파워 전극부와 파워전극 고정부에 노출되는 것을 방지하여 2차 생성물에 의한 파워 전극이나 파워 전극 고정부의 손상을 줄일 수 있다. 상기 2차 생성물 포집부는 고주파 차폐를 위해 금속으로 구성될 수가 있으며 포집부 상단에는 고주파 전원 연결 및 전극 냉각을 위한 냉각수 연결부가 포함될 수 있다. 상기 장치는 플라즈마 발생장치에 의해 발생된 플라즈마와 제염하려는 제염 대상 표면간의 화학적 반응에 의해 제염이 이루어진다.

또한 상기 장치에서 상기 플라즈마 발생장치는 몸체와 상기 몸체의 내부에 삽입되어 고주파를 인가하는 각각 병렬로 연결된 다수개의 파워전극과 상기의 파워전극을 고정시키기 위한 파워전극 고정부와 상기의 파워전극과의 방전에 의해서 대기압 글로우 플라즈마를 발생시키게 되는 접지 전극과 상기 대기압 글로우 플라즈마를 발생시키기 위해 헬륨과 반응개스를 주입시키기 위하여 상기 몸체의 옆면에 형성된 개스 주입부와 상기 개스 주입부로부터 주입된 헬륨과 반응개스의 혼합개스를 균일하게 분배하기 위한 개스 분배부와 상기 대기압 플라즈마 발생시 생기는 제 염대상 표면과 파워 전극간의 아크 방전을 억제하기 위해 접지전극에 얹혀서 접지 전극과 파워 전극사이에 삽입되고 접지 전극에서 돌출되고 유전체 고정부에 의해 고정되는 유전체와 상기 접지전극에서 발생하는 열을 줄이기 위하여 상기 접지 전극주위에 형성된 냉각재킷을 포함하여 이루어질 수도 있다. 상기한 플라즈마 발생장치는 개스주입부로부터 주입된 헬륨과 반응개스가 접지전극과 파워전극의 방전에 의해 대기압 글로우 플라즈마를 발생하게 된다.

또한 상기 장치에서 상기 파워전극은 3개일 수 있다. 그러나 파워 전극을 병렬로 연결하여 파워전극 개수를 늘임으로써 독립적인 플라즈마 발생영역을 늘려 표면처리 영역을 쉽게 확장해 나갈 수 있다. 병렬로 연결되기 때문에 확장이 쉽다.

또한 상기 장치에서 상기 제염 대상 표면 부착부는 처리영역과 외부와의 격리를 위한 실링(sealing)과 기체화하지 않고 제염 대상 표면에 부착되어 있는 2차 생성물을 수거하기 위한 브러쉬를 포함하여 이루어질 수도 있다. 상기 실링은 고무로 된 구조일 수 있으며 이 경우 제염 대상 표면에 밀착하게 할 수 있으며 제염 대상 표면 위에서 자유로운 움직임이 가능하도록 상기 제염 대상 표면 부착부에 볼 베어링을 포함할 수도 있다.

또한 상기 장치에서 상기 2차 생성물 흡입부는 2차 생성물의 효과적인 수거를 위하여 필터를 포함할 수 있다.

또한 상기 장치에서 상기 반응 개스는 CF₄, O₂중 어느 하나 또는 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다. 상기 반응 개스는 방사성 부식 생성물로 존재하는 코발트 산화막을 제거하기 위한 반응성 개스로 미량 혼합하여 주입된다

또한 상기의 장치에서 상기 2차 생성물 포집부는 고주파 차폐와 작업자의 작용 용이성을 위한 무게 감용을 위해 알루미늄으로 구성될 수 있다.

또한 상기의 장치에서, 상기 플라즈마 발생장치는 제염 대상 표면과 플라즈마간의 간격 조절이 가능한 구조를 가질 수도 있다. 나사산을 형성하여 위치 조절에 이용할 수 있다. 이로 인해 플라즈마와 제염 대상 표면간의 아크 방전시 아크방전이 일어나지 않게 하기 위하여 이를 조절할 수 있으며 이를 통해 제염 속도의 조절도 가능하다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리기 내부를 도시하는 상세도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 방사선 폐기물 표면 처리 장치는 대기압 플라즈마 발생 장치(10), 2차 생성물 포집부(20), 2차 생성물 흡입부(30), 장치 고정부(40), 제염 대상 표면에 부착되는 표면 부착부(50)로 구성된다.

상기 대기압 플라즈마 발생 장치(10)는 도면 3에 도시된 바와 같이, 접지 전극(10.b)과 파워 전극(10.f)사이의 방전에 의해서 플라즈마를 발생한다. 이때 아크 방전을 억제하기 위해서 접지 전극(10.b)과 파워 전극(10.f) 사이에 유전체(10.a)를 삽입하며 안정된 글로우 플라즈마를 발생을 위해서 다량의 헬륨에 소량의 반응 개스를 섞어서 플라즈마를 발생한다. 유전체(10.a)는 접지전극의 구멍에 삽입되는 관 형태이며 접지 전극의 안쪽에 걸려서 얹혀 있고 유전체 고정부(10.i)에 의해서 고정이 된다.

상기의 접지 전극(10.b)과 파워 전극(10.f)에서 발생하는 열을 줄이기 위해서 접지 전극은 냉각 재킷(10.c)을 통해서 냉각하고 파워 전극(10.f)은 내부에 구리 튜브를 삽입하여 냉각한다.

상기의 접지 전극(10.b)은 냉각 재킷과의 결합 용이성 때문에 스테인레스 스틸로 제작되며 파워 전극(10.f)은 냉각 효과를 높이기 위해서 구리로 제작된다.

상기의 파워 전극(10.f)은 파워 전극 고정부(10.g)에 의해서 몸체(10.d)에 고정되며 플라즈마 발생 장치의 몸체(10.d)는 접지 전극(10.b)과 파워 전극(10.f)간의 전기적 격리를 위해서 절연체로 구성된다.

상기 도시된 대기압 플라즈마 발생 장치(10)에서 세 개의 파워 전극(10.f)을 사용하며 각각의 파워 전극(10.f)은 세 개의 접지 전극(10.b)의 구멍을 통해 독립적인 플라즈마를 발생한다.

상기의 대기압 플라즈마 발생 장치(10)에서 헬륨과 반응 개스(CF₄, O₂)는 개스 주입부(10.e)를 통하여 주입되고 개스 분배부(10.h)에 의해서 균일하게 분배되어 관 형태의 유전체(10.a)를 통해 배출된다.

상기의 대기압 플라즈마 발생 장치(10)에서 발생한 플라즈마는 세 개의 유전체(10.a)를 통해 배출되는 개스의 밀어주는 힘에 의해서 밖으로 분출한다.

상기의 2차 생성물 포집부는 대기압 플라즈마 발생장치(10)에서 발생한 플라즈마 라디칼과 제염 대상 표면(A)간의 화학적 반응에 의해서 생성된 2차 생성물을 포집하는 부분으로서, 고주파 차폐와 무게를 고려하여 알루미늄이 사용될 수 있다.

상기의 2차 생성물 흡입부(30)는 포집된 2차 생성물을 흡입하여 필터를 통하여 2차 생성물을 수거하는 부분으로서, 흡입부와 연결되는 부분은 이동이 용이한 구조를 포함할 수 있다.

상기의 장치 고정부(40)는 대기압 플라즈마 발생 장치(10)를 2차 생성물 포집부(20)에 고정하고 대기압 플라즈마 발생 장치(10)의 몸체(10.d)에 나 있는 나사산에 의한 위치조절을 통하여 제염 대상 표면과의 간격을 조절할 수 있다.

상기의 제염 대상 표면 부착부(50)는 처리 대상이 되는 방사성 폐기물 표면에 부착해서 표면 처리가 진행되는 부분으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 처리 영역과 외부와의 격리를 위한 고무 실링(sealing)(56)과 기체화하지 않고 고형적으로 제염 대상 표면에 부착되어 있는 2차 생성물을 수거하기 위한 브러쉬(52), 제염 대상 표면에 부착된 상태에서 표면 처리기의 움직임이 자유롭도록 하는 볼 베어링(54)으로 구성된다. 상기의 고무실링 구조와 브러쉬 구조는 표면 부착부에 동심형태의 홈을 파서 그 사이로 끼워서 고정하는 형태이며 고무 실링 구조가 표면 부착부의 최외각에 위치하고 그 안쪽으로 브러쉬가 끼워져서 연결된다. 고무 실링 구조에서 고무는 표면 부착부에 홈을 내어 끼워 넣은 다음 접착제로 고정이 되고 브러쉬는 별도의 접착제 없이 홈을 내어 빠지지 않게 표면 부착부(50)에 고정되어 있다.

도 2는 대기압 플라즈마를 이용한 방사선 폐기물 표면 처리기를 외부에서 본 사시도이다.

도2에 도시된 바와 같이, 대기압 플라즈마 발생장치(10)는 2차 생성물 포집부(20)에 고정되며 표면 부착부(50)를 제염 대상 표면(A)에 부착시킨 후 대기압 플라즈마 발생 장치(10)의 유전체(10.a)를 통해 분출되는 플라즈마에 의해 표면 처리가 진행된다.

도 3은 대기압 플라즈마 발생 장치의 내부 구조 상세도이고 도 4는 대기압 플라즈마 발생 장치의 사시도이며, 도 5는 플라즈마 발생 장치의 상세 분해도 이다.

도 6은 도 5에서의 접지 전극(10.b)을 플라즈마 발생 영역을 확장하여 대면적의 처리 능력을 가지도록 개조한 형상을 나타내는 개념도이다. 도 6에서의 접지 전극(10.b)의 구멍 수에 해당하는 파워 전극(10.f)을 병렬로 연결하여 독립적인 플라즈마 발생영역의 수를 늘려나갈 수 있고 이를 통하여 면적 표면 처리의 확장이 용이하다는 장점이 있다. 상기의 도면은 접지전극에는 7개의 파워전극을 연결하는 경우를 도시 한다.

도 7은 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리시스템의 개략도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 시스템은 표면 처리기(B)에 헬륨과 반응 개스를 공급하는 개스 주입 시스템(S10), 플라즈마 발생 장치(10)에서 접지 전극(10.b)과 파워 전극(10.f)에서 발생하는 열을 제거하기 위한 냉각수 공급 시스템(S20), 플라즈마 발생 장치(10)에서 플라즈마 발생을 위한 전극으로의 고주파 전달을 위한 고주파 인가 시스템(S30), 플라즈마와 제염 대상 표면간의 화학반응으로 발생한 2차 생성물의 흡입, 수거를 위한 2차 생성물 수거 시스템(S40)으로 구성된다.

상기의 개스 주입 시스템은(S10)은 MFC(Mass Flow Control)를 통해서 정량의 헬륨과 반응가스를 플라즈마 발생 장치(10)로 공급할 수 있다. 이때의 주입 개스는 안정적인 글로우 방전을 위한 다량의 헬륨 개스에 제염 대상 표면에 방사성 부식 생성물로 존재하는 코발트 산화막을 제거하기 위한 반응성 개스로 CF₄, O₂를 미량 혼합하여 주입한다. 상기의 장치에서 아크방전을 하지 않고 안정된 글로우 플라즈마를 발생하기 위하여 사용되는 헬륨의 양은 전극과 유전체의 간격을 조절해 가면서 실험을 통해 얻을 수 있다.

상기의 냉각수 공급 시스템(S20)은 펌프를 통하여 세 개의 파워 전극의 냉각수 라인을 직렬로 연결하고 다시 접지 전극을 하나의 라인으로 연결하여 순환하는 구조를 가진다.

상기의 고주파 인가 시스템(S30)은 13.56MHz의 고주파 전원을 자동 임피던스 정합 회로를 통하여 전극으로 공급한다.

상기의 2차 생성물 수거 시스템(S40)은 기체화 혹은 고형화된 2차 생성물(Co₂(CO)₈)을 콜드 트랩(cold trap)이나 NaF등을 사용하여 수거한다.

제염의 방법은 개스 주입시스템에 의해서 정량의 혼합 개스를 플라즈마 발생장치로 주입하는 단계와 파워전극에 고주파를 인가하여 파워 전극과 접지 전극사이에 대기압 플라즈마를 발생시키는 단계와 상기 발생한 플라즈마를 표면과 반응시키는 단계와 상기의 단계에서 플라즈마와의 반응에 의해 생성된 2차 생성물을 포집부 에 의해 포집하고 흡입부를 통해 흡입하는 단계와 상기 흡입된 2차 생성물을 필터에 의해 수거하는 단계로 이루어진다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 시스템에 의하면, 대기압 하에서 실시간으로 방사성 폐기물 표면 제염이 가능하고, 전극의 병렬 연결을 통하여 처리 면적의 확장이 용이한 효율적인 방사성 폐기물 표면 처리 시스템을 제공하게 된다.

또한 별도의 진공장비가 필요 없기 때문에 이동이 용이하고 작업자가 손쉽게 작동할 수 있는 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 시스템을 제공한다.

또한 플라즈마와 제염 대상표면간의 화학반응에 의해서 제염 대상 표면의 코발트 산화막을 기화시켜서 제거 할 수 있으므로 제거된 산화막이 입자 형태로 비산하지 않고 기화되어 포집부에서 흡입되므로 제거된 코발트 산화막을 효과적으로 수거 할 수 있는 방사성 폐기물 표면 처리 시스템을 제공한다.

또한 건식 방법에 의함으로써 화학적 방법을 사용하는 경우 세정에 사용한 용액이 그대로 2차 폐기물이 되는 문제를 해결할 수 있다.

대기압 상태에서 발생한 플라즈마가 플라즈마 발생영역에서 분출되어 나와서 플라즈마 내에 존재하는 라디칼이 제염대상 표면과 화학반응에 의해 표면 처리하기 때문에 세밀한 부분의 제염도 가능하며 제염 대상 표면에 굴곡이 있다고 하더라도 사용이 가능한 방사성 폐기물 표면 처리 시스템을 제공한다.

Claims (8)

1. 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 장치로서

   상기 장치를 제염 대상 표면에 부착하기 위한 표면 부착부(50)와;

   상기 표면 부착부(50)로 대기압 글로우 플라즈마를 발생시켜 분출시키는 대기압 플라즈마 발생 장치(10)와;

   상기 대기압 플라즈마 발생 장치(10)에서 발생한 플라즈마 라디칼과 제염 대상 표면간의 화학적 반응에 의해서 생성된 2차 생성물을 포집하는 2차 생성물 포집부(20)와;

   상기의 2차 생성물 포집부에서 포집된 2차 생성물을 흡입하여 2차 생성물을 수거하는 2차 생성물 흡입부(30)와;

   상기 대기압 플라즈마 발생 장치를 2차 생성물 포집부(20)에 고정하며 2차생성물과 파워전극과의 접촉을 제한하기 위하여 밀폐 구조를 가진 장치 고정부(40)를 포함하는, 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 대기압 플라즈마 발생장치(10)는

   몸체와;

   상기 몸체의 내부에 삽입되어 고주파를 인가하는 각각 병렬로 연결된 다수개의 파워전극(10.f)과;

   상기 파워전극(10.f)을 고정시키기 위한 파워전극 고정부(10.g)와;

   상기 파워전극(10.f)과의 방전에 의해서 대기압 글로우 플라즈마를 발생시키게 되는 접지 전극(10.b)과;

   상기 대기압 글로우 플라즈마를 발생시키기 위해 헬륨과 반응개스를 주입시키기 위하여 상기 몸체의 옆면에 형성된 개스 주입부(10.e)와;

   상기 개스 주입부(10.e)로부터 주입된 헬륨과 반응 개스의 혼합 개스를 균일하게 분배하기 위한 개스 분배부(10.h)와;

   상기 대기압 플라즈마 발생시 생기는 제염 대상 표면과 파워 전극(10.f)간의 아크 방전을 억제하기 위해 상기 접지전극(10.b)에 얹혀서 상기 접지 전극(10.b)과 상기 파워 전극(10.f)사이에 삽입되고 상기 접지 전극(10.b)에서 돌출되며 유전체 고정부(10.i)에 의해 고정되는 유전체(10.a)와:

   상기 접지전극(10.b)에서 발생하는 열을 줄이기 위하여 상기 접지 전극(10.b)주위에 형성된 냉각재킷을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,

   대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 파워전극(10.f)은 3개인 것을 특징으로 하는, 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제염 대상 표면 부착부(50)는 처리영역과 외부와의 격리를 위한 실링(sealing)과 기체화하지 않고 제염 대상 표면에 부착되어 있는 2차 생성물을 수거하기 위한 브러쉬(52)를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는, 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 생성물 흡입부(30)는 2차 생성물의 효과적인 수거를 위하여 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 장치.
6. 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응 개스는 CF₄, O₂중 어느 하나 또는 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 생성물 포집부(20)는 고주파 차폐와 작업자의 작용 용이성을 위한 무게 감용을 위해 알루미늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 장치.
8. 제1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마 발생장치(10)는 제염 대상 표면과 플라즈마간의 간격 조절이 가능한 구조를 가지는 것을 특징으로 하는, 대기압 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 표면 처리 장치.

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