요약본 발명은 방사능 유출사고 시나리오(인접국 낙진, 상수원 오염, 액체폐기물, 해양오염수, 비상급수 대응 등)의 현장 적용방식에 따라 방사능 오염수를 신속하게 처리할 수 있으며, 방사능 오염수의 방사성 핵종의 농도에 따라 효율적으로 처리함과 동시에 2차 폐기물이 거의 발생하지 않는 고농도 다핵종 동시제거용 방사능 오염수 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방사능 오염수 처리 장치는, 하이드레이트 처리 방식과 흡착 처리 방식을 연계하여, 방사능 오염수의 방사성 핵종의 농도를 측정하고 측정된 농도에 따라 하이드레이트 처리 방식과 흡착 처리 방식을 선택적으로 수행할 수 있도록 구성된 것이다.