본 명세서는, 폐 피복관의 표면에 잔재된 미량의 사용후 핵연료와 피복관 내부로 침투된 고 방사성 핵분열 생성물을 전기화학적인 용해 기술(electrochemical dissolution technique)을 통해 제염할 수 있는 사용후핵연료의 폐 피복관 제염 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 본 명세서의 실시예에 따른 폐 피복관의 제염 처리 방법은, 폐 피복관을 양극 바스킷에 장입하는 단계와; 상기 양극 바스킷과 함께 기준 전극 및 음극 전극을 용융염에 침지하는 단계와; 상기 양극 바스킷, 상기 음극 전극, 상기 기준 전극에 전압 또는 전류를 인가함으로써 상기 폐 피복관의 표면을 용해하는 단계와; 상기 양극 바스킷을 제거하는 단계와; 상기 폐 피복관의 표면에 잔류하는 염을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.