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방사성 폐기물 – 나무위키:대문
한국법에서는 “방사성물질 또는 그에 따라 오염된 물질로서 폐기의 대상이 되는 물질(폐기하기로 결정한 사용후핵연료 포함)”로 정의되어 있으며(원자력 …
Source: namu.wiki
Date Published: 11/2/2022
View: 2208
방사성 폐기물 – 위키백과, 우리 모두의 백과사전
방사성 폐기물(放射性廢棄物)은 방사성 감쇠 물질을 포함하고 있는 폐기물을 말한다. 대개는 핵분열과 같은 핵반응에서 부산물로 생성되지만 원자력산업과 직접적인 …
Source: ko.wikipedia.org
Date Published: 10/10/2021
View: 9221
방사성폐기물의 발생 < 폐기물 이야기 < 원자력 이야기 < 소통마당
방사성폐기물이란 방사성물질이 일정 농도 이상으로 함유되어 있거나 이에 오염된 것으로서 폐기의 대상이 되는 물질을 말합니다.
Source: www.kaeri.re.kr
Date Published: 11/25/2022
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기후 위기 해결돼도 핵폐기물은 남는다 – 뉴스앤조이
[뉴스앤조이-나수진 기자] 50만 4809다발(다발 1개는 폐연료봉 37개). 현재 국내 원전에 저장된 ‘고준위 방사성폐기물’ 양이다.Source: www.newsnjoy.or.kr
Date Published: 3/9/2021
View: 8701
[보라매칼럼] 원전 핵폐기물 처리는 어쩔 건가 – 대한전문건설신문
고준위 핵폐기물은 원전에서 사용하고 남은 폐연료봉을 말한다. 현 과학기술로는 처리할 기술이 없어 자연상태로 돌아가기만을 기다려야 하는데 이게 10 …
Source: www.koscaj.com
Date Published: 2/7/2021
View: 7781
사용후핵연료, 사실은요? 진실문답 – Atomic Wiki
고준위방사성폐기물은 열과 방사능 준위가 높은 폐기물로서 열과 방사능의 준위에 따라 고준위, 중준위, 저준위, 극저준위로 분류되고 있습니다. 사용후 핵연료는 …
Source: atomic.snu.ac.kr
Date Published: 11/10/2022
View: 7825
고준위방폐물이란 – 한국원자력환경공단
고준위방폐물이란 열과 방사능의 준위가 높은 폐기물을 말합니다. 원자력안전법에서는 고준위방사성폐기물을 열 발생량이 2㎾/㎥, 반감기 20년 이상인 알파선을 방출 …
Source: www.korad.or.kr
Date Published: 7/13/2022
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“핵폐기물처리 특별법 제정해야” 방사성폐기물 정책 포럼
포럼에서는 기후변화와 에너지 안보 위기 문제에 따라 세계적으로 원전 확대 정책이 필요한 시점에서 원전 확대 전제조건으로 고준위방폐물인 사용후 …
Source: www.joongang.co.kr
Date Published: 3/20/2021
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주제에 대한 기사 평가 핵 폐기물
- Author: 안될과학 Unrealscience
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- Date Published: 2020. 5. 13.
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위키백과, 우리 모두의 백과사전
방사성 폐기물(放射性廢棄物)은 방사성 감쇠 물질을 포함하고 있는 폐기물을 말한다. 대개는 핵분열과 같은 핵반응에서 부산물로 생성되지만 원자력산업과 직접적인 관련이 없는 산업에서도 발생한다. 방사능은 시간이 지남에 따라 감소하기 때문에 인간에게 심각한 영향을 끼치지 않을 때까지 일정 시간 동안 분리되어 있어야 한다. 보통 산업에서 쓰이는 핵연료는 반감기가 몇 시간에서 몇 년까지이지만 원자력 발전에서 나오는 고준위 폐기물은 반감기가 수십 년에서 수만 년까지 된다.
거의 대부분의 방사성 폐기물은 저준위 폐기물이며 이는 질량이나 부피당 방사능이 적다는 뜻이다. 반감기가 짧은 저준위 폐기물은 일정기간 동안 분리해서 저장하면 되지만 반감기가 상당히 긴 중준위폐기물은 얕은 곳에 묻어야 하며, 고준위 폐기물은 깊은 곳에 매장하거나 핵변환을 시키는 등 다른 처리 과정이 필요하다.
특징과 중요성 [ 편집 ]
방사성 폐기물은 일반적으로 여러 가지 방사성 동위원소로 이루어져 있다. 방사성 동위원소란 붕괴하면서 전리방사선을 방출하여 인간과 환경에 해로울 수 있는 불안정한 배열의 원소들을 말한다. 또한 방사성 동위원소들은 각각 다른 시간 동안 다른 종류와 준위의 방사선을 방출한다.
물리학 적 관점 [ 편집 ]
모든 핵폐기물의 방사능은 시간에 따라 줄어든다. 핵폐기물에 들어있는 모든 방사성 동위원소들은 반감기를 가지고 있고, 결국에는 모든 방사성 폐기물이 안정한 동위원소 같은 비방사성 원소로 붕괴된다. 핵발전 후 사용된 연료에 들어있는 일부 방사성 원소(플루토늄-239등)는 인간과 다른 생명체들에게 수백, 수천 년 동안이나 위험하게 남아있을 수 있고, 다른 방사성 동위원소들은 몇 백만 년 동안이나 해로울 수 있다. 이런 폐기물들은 몇 세기 동안 차폐되고 몇 천년 동안 환경으로부터 격리되어야 한다. 일부 원소들(아이오딘-131 등)은 짧은 반감기(이 경우엔 8일)를 가지고 있고 그 덕분에 다른 긴 반감기와 붕괴시간을 가지고 있는 원소들 보다 문제가 덜 된다. 하지만 이런 방사성 동위원소들은 처음에 방출되는 방사능의 정도가 훨씬 많아서 위험할 수도 있다.
방사성 동위원소가 빠르게 붕괴할수록 그 원소의 방사능도 높아질 것이다. 순수한 방사성물질에서 방출된 이온화 방사선의 에너지와 종류는 그 물질이 얼마나 위험한지를 판단하는 중요한 요소가 된다. 방사성 물질의 화학적 성질은 그 물질의 이동성을 알려주고 또한 그것이 누출되었을 때 환경 속으로 얼마나 퍼지고 인간을 오염시킬 수 있는지도 알려준다. 이것은 매우 복잡한데, 방사성 동위원소들은 붕괴되어 바로 안정한 상태로 가지 않고 다른 방사성 원소들로 붕괴되어 그것들이 또 다른 붕괴들을 하면서 붕괴사슬로 이어질 수 있기 때문이다.
약물동태학 적 관점 [ 편집 ]
고준위 폐기물에 대한 노출은 심각한 부상이나 심지어는 사망을 초래할 수도 있는데, 다 자란 동물에 방사능을 가하거나 그 외의 돌연변이를 일으키는 처리(예) 세포독성 약)를 하면 암이 발생할 수 있다는 사실이 확인되었다. 사람의 경우엔 방사능의 선량이 5시버트정도 될 때 치명적인 것으로 계산되었고, 일생 동안 방사능으로 인한 암으로 죽을 확률은 0.1시버트일 때 0.8%, 그리고 0.1시버트 늘어날 때마다 같은 확률인 0.8%씩 증가를 하는 것으로 나타났다.
일반인의 인공방사선 허용선량은 연간 1,000,000나노시버트(nSv)이며, 우리나라 1인당 자연방사선 평균치는 연간 3,000,000나노시버트(nSv)이다. 실제 원전 주변 방사선량은 10,000nSv 미만인 것으로 나타났다.(출처:원자력안전위원회)
이온화 방사선은 염색체를 파괴시킨다. 그래서 태아 같이 자라고 있는 생명이 방사능에 오염되면, 선천성 이상이 일어날 확률이 있다. 하지만 생식세포나 생식세포를 만드는 세포에는 이런 결함이 일어날 확률이 적다. 현재까지는 아직 완벽하게 연구가 진행되지 않아서 방사선으로 발생되는 인간 돌연변이의 발생 정도는 밝혀지지 않았다.
어떤 방사성 동위원소의 방사능에 의한 위험의 정도는 그 원소의 방사성 붕괴의 종류와 약물동태학(체내에서 얼마나 빠르게 퍼지는가)에 따라 달라진다. 예를 들면, 아이오딘-131은 짧게 베타선과 감마선 광자를 방출하지만, 그것이 갑상선에 집중된다. 그래서 요오드-131은 물에 잘 녹아서 빠르게 소변으로 방출되는 세슘-137보다 더 많은 병을 야기할 수 있다. 비슷하게, 알파선 광자를 방출하는 악티니드와 라듐은 생물학적 반감기가 매우 길고 방사선이 높은 에너지를 전달하기 때문에 매우 위험한 물질로 분류된다. 이러한 차이점 때문에 생물학적 부상을 진단하는 규정이 방사성 동위원소에 따라 매우 달라지고, 방사성 동위원소들을 포함하고 있는 화합물들의 본질들도 달라진다.
방사성 폐기물의 발생 [ 편집 ]
방사성 폐기물은 여러 가지 이유로 생긴다. 거의 대부분의 폐기물의 경우 핵연료순환과 핵무기 해체 과정 중에 발생되나 일부는 의료폐기물, 산업폐기물이다. 뿐만 아니라 석탄, 석유, 천연가스를 가공하고 소비하면서 자연적으로 발생하는 방사성물질이 축적되기도 한다.
1. 우라늄 광석 – 핵연료의 기본이 되는 자원
2. 정광(옐로케이크) – 우라늄을 전환공장으로 보내는데 쓰이는 형식
3. 6불화 우라늄 – 우라늄 농축에 쓰이는 형식
4. 연료펠릿 – 작고, 불활성이며, 녹지 않는 세라믹 펠릿
핵연료 주기는 자연에 존재하는 우라늄 또는 토륨 자원이 핵연료로 원자로에서 이용되고, 원자로에서 방출된 다음 폐기물로 처리, 처분될 때까지의 전 과정을 가리킨다. 핵연료 주기는 간단히 세 단계로 나눌 수 있다. 첫 단계는 프론트엔드라고 부르며 우라늄 광석을 핵연료로 만드는 과정이다. 이 단계에서는 우라늄 광석을 채굴하여 우라늄을 옐로 케이크 형태로 만든 후 육불화우라늄(UF₆)으로 전환한다. 그리고 우라늄 농축공장에서 필요한 농도의 농축우라늄을 만든다. 그 다음에는 육불화우라늄(UF₆)을 이산화우라늄(UO₂)으로 전환하여 핵연료로 가공한다. 두 번째 단계는 서비스 기간이라고 부르며 핵연료를 원자로에서 사용하는 단계이다. 먼저 원자로에 장전된 핵연료는 핵분열 핵 연쇄 반응을 일으키며, 이 때 발생하는 에너지를 이용하여 전력을 생산한다. 그리고 원자로에서 방출된 사용후 핵연료는 고온과 방사선을 방출하므로 온도 및 방사능 수준을 충분히 낮추기 위해 일정기간 수중에서 냉각시켜야 한다. 마지막 백엔드 단계는 이미 사용한 연료를 안전하게 보관 및 관리하는 단계이다. 먼저 사용후 핵연료를 재처리 또는 직접 처분을 하기 전에 수중 또는 옥상에서 일정기간 저장하며, 이를 중간저장이라고 한다. 핵연료 중 일부는 재처리되고 일부는 최종 처분되는데, 사용후 핵연료를 재처리할 경우 회수하는 플루토늄 혹은 우라늄은 핵연료로 재사용하고 나머지 방사성폐기물은 고준위 방사성폐기물로 유리화되어 최종 처분되기 전까지 중간저장된다. 최종처분이라 함은 사용후 핵연료 혹은 고준위 방사성폐기물을 깊은 지층 속에 매장하는 것이다. 연료를 재처리하지 않는 핵연료 주기를 가리켜 열린 연료주기라고 부르며 핵연료를 재처리하면 닫힌 연료주기라고 한다.
프론트엔드 [ 편집 ]
프론트엔드에서 발생하는 방사성 폐기물은 주로 우라늄 추출 과정에서 발생하며 알파선을 방출한다. 폐기물의 주성분은 라듐과 라듐의 붕괴생성물이다. 채굴과정에서 이산화우라늄(UO₂)에 의해 생기는 방사능은 건물에 사용되는 화강암에서 발생하는 방사능의 천배정도에 불과하며 그리 강하지 않다. 옐로케이크(U₃O₈)를 정제해서 이산화우라늄(UO₂)을 만들고, 그 다음에는 육불화우라늄(UF₆)으로 전환시킨다. 육불화우라늄(UF₆)은 기체상태이며, 농축과정을 통해 U-235의 비율을 0.7%에서 4.4%까지 올린다. 이를 저농축우라늄이라고 하며, 그러고 나서 원자로에 들어가는 연료를 만들기 위해 단단한 세라믹 산화물(UO₂)의 형태로 바꾼다. 농축과정에서 발생하는 대표적인 부산물은 열화 우라늄으로, 우라늄-235의 비율이 0.3%보다 낮으며 UF₆ 혹은 U₃O₈의 형태로 저장시킨다. 열화 우라늄은 플루토늄과 함께 혼합 산화물 연료를 만드는데 쓰인다.
백엔드 [ 편집 ]
핵연료주기의 백엔드에서 발생하는 방사성 폐기물은 주로 이미 사용된 연료봉에서 나오며 베타선과 감마선을 방출하는 핵분열 생성물들로 이루어져 있다. 뿐만 아니라 우라늄-234, 넵투늄-237, 플루토늄-238, 아메리슘-241 등의 악티늄계열은 알파 입자를 방출한다. 심지어 중성자를 직접 방출하는 캘리포늄도 가끔 포함되어 있다. 이러한 동위원소들은 원자로에서 생성된다. 한 번 사용된 핵연료는 방사성이 강한 핵분열 생성물들을 포함하고 있다. 이들 중 상당수는 중성자 흡수체로 중성자 독이라고 불리기도 한다. 이들이 중성자를 많이 흡수하면 제어봉이 완전히 제거되었다고 하더라도 원자로의 핵 연쇄 반응이 중단된다. 이러한 상황이 되면 원자로 속의 연료가 아무리 많은 양의 우라늄-235나 플루토늄을 함유하고 있다고 하더라도 새로운 핵연료로 바꿔야 한다. 미국에서는 사용후 연료를 따로 재활용하지 않고 단순히 저장해놓으며 러시아, 영국, 프랑스, 일본, 인도 등의 국가에서는 사용후 연료를 재처리를 통해 재활용한다. 핵연료 재처리는 사용후 연료에서 중성자 흡수체인 핵분열을 제거하는 과정으로 이 과정에서 고방사성 폐기물들의 농도는 더 높아진다.
장반감기 방사성 폐기물 [ 편집 ]
우라늄-233이 세 가지 종류의 연료에 미치는 영향
세 가지 연료의 방사성 수치
사용후 연료를 효과적으로 처리하기 위해서는 연료 주기에서 나오는 장반감기 방사성 폐기물을 처리하는 것이 아주 중요하다. 지금까지 알려진 바로는 어떤 연료가 원자로에 공급되었냐에 따라 사용후 연료에 있는 안티늄 계열 원소의 성분과 장반감기 방사성 폐기물의 양이 달라진다. 토륨이 포함되어 있는 핵연료에서 이러한 현상이 잘 드러난다. 토륨을 포함한 연료를 사용하게 되면 폐기물로 우라늄-233이 생기게 되는데 그 이유는 토륨-232가 중성자 포획 반응과 두 번의 베타 붕괴를 거쳐서 우라늄-233을 만들어낸다. 우라늄-233은 우라늄-235나 플루토늄-239와 같이 연쇄반응을 일으켜 원자로 연료로 중요하다. 게다가 토륨-우라늄 혼합연료의 경우 사용 후 연료의 발생량이 기존의 우라늄 핵연료의 70% 이하이며, 방사성 독성이 센 초우라늄원소(넵튠, 플루토늄, 아메리슘, 큐륨 등)들 또한 절반 이하 밖에 생성되지 않는다. 원자로급 플루토늄 연료, 무기급 플루토늄 연료, 혼합 산화물 연료와 우라늄-233 사이의 상호작용의 오른쪽 그래프에 나와 있다. 원자로급 플루토늄 연료와 무기급 플루토늄 연료에서 생성되는 우라늄-233는 대략 100만년 정도 지나야 사라진다. 반면 혼합 산화물 연료의 경우 발생되는 우라늄-233의 양은 매우 적다. 이 이유는 원자로급 플루토늄 연료와 무기급 플루토늄 연료는 토륨을 포함되고 있기 때문이다. 결국 토륨-232의 포함 유무에 따라서 사용 후 연료의 반감기가 달라진다고 할 수 있다.
핵연료 주기 외 [ 편집 ]
핵무기 해체 과정 [ 편집 ]
핵무기 해체 과정에서 생기는 방사성 폐기물은 주로 삼중수소나 아메리슘이며 베타선이나 감마선을 거의 포함하지 않는다. 대신 플루토늄-239 같은 악티늄 계열의 알파선을 방출하는 입자를 포함한다. 플루토늄-239의 경우 플루토늄-238이나 폴로늄과 함께 폭탄을 만드는 핵분열성 물질로 쓰인다. 과거에는 원자폭탄의 중성자 방아쇠로 베릴륨이나 알파 입자를 많이 방출하는 폴로늄이 쓰였으나 최근에는 폴로늄 대신 플루토늄-238이 쓰인다. 국가 안보를 위해서 현대식의 핵폭탄 제조법은 대중에게 공개되지 않는다. 어떤 경우에는 전자제품에 오랫동안 전력을 공급하기 위해 플루토늄-238이 방사성 동위원소 열전기 발전기로 사용된다. 구식 핵폭탄을 개선할 때 다뤄야 하는 핵분열성 물질은 플루토늄 동위원소의 붕괴생성물을 포함하고 있을 확률이 높다. 우라늄-235, 우라늄-236 등이 플루토늄의 붕괴에 의해 생성되는 물질인데 플루토늄 동위원소가 상대적으로 긴 반감기를 가지고 있기 때문에 핵폭탄에서 생기는 방사성 폐기물은 매우 적을 뿐만 아니라 플루토늄-239 자체에 비하면 위험성이 적다. 오히려 플루토늄-241의 붕괴에 의해 생기는 아메리슘-241이 더 위험한데, 그 이유는 아메리슘이 감마선을 방출할 뿐만 아니라 알파 방사체이므로 열을 발생시킨다.
의료 폐기물 [ 편집 ]
방사성 의료 폐기물은 베타 입자와 감마선을 방출하는 물질들을 포함한다. 이러한 의료 폐기물들은 크게 두 가지로 분류될 수 있다. 진단 핵의학에서는 테크네튬-99같이 반감기가 짧으면서 감마선을 방출하는 폐기물들을 발생시킨다. 이들은 짧은 시간 동안 고립시켜 붕괴되게 함으로써 폐기물 처리 문제를 간단히 해결할 수 있다. 다른 종류의 의료 폐기물들은 치료하는데 직접적으로 사용하는 것으로 다음과 같은 것들이 있다. 괄호 속은 반감기를 나타낸다.
산업 폐기물 [ 편집 ]
공장 등의 산업 활동으로부터 발생되는 폐기물은 알파, 베타, 중성자, 또는 감마입자를 방출하는 물질들을 포함한다. 감마방사체는 방사선사진법에 쓰이며 중성자방사체는 다양한 분야에 쓰이며 그 중 대표적인 것으로는 유정 탐사 등이 있다.
그 외 여러 활동 [ 편집 ]
라듐 산업, 우라늄 채굴, 군사적 작전과 같은 인류의 여러 활동은 이미 많은 곳을 방사능으로 오염시켰다. 미국 에너지부에 의하면 미국에만 하더라도 수백만 갤런의 방사성 폐기물이 매장되어 있다. 현재 미국에는 약 108곳 정도가 이런 이유로 더이상 그 땅을 쓸 수 없을 정도로 심각하게 오염되어 있다. 이 장소들은 작게는 수백 에이크에서부터 많게는 수천 에이크의 넓이이며, 미국 에너지부에서는 이미 몇몇 장소들을 완벽하게 정화했다. 미국 에너지부의 목표는 2035년까지 이러한 방사성에 오염된 곳들을 깨끗이 정화하는 것이다.
자연적 발생 [ 편집 ]
많은 물질들은 “자연적으로 발생하는 방사성 물질”로 분류될 수 있다. 이러한 폐기물들의 다수는 우라늄 이나 토륨의 붕괴 사슬로부터 유래되며 알파 입자를 방출한다. 우리 사람 몸 속에도 자연적으로 방사능을 방출하는 물질들이 있는데, 그 중 칼륨-40이 대표적이다. 대부분의 암석은 방사능 물질을 포함하고 있어 낮은 수준의 방사성을 띈다.
석탄은 소량의 방사성 우라늄, 바륨, 토륨, 칼륨 등을 포함하고 있다. 하지만 순수한 석탄의 경우 그 함유량은 지각의 평균 방사성 원소 비율보다 작다. 반면 석탄을 둘러싸고 있는 지층의 경우 일반 지각보다 더 많은 방사성 원소를 포함한다. 그리고 석탄을 연소할 때 플라이애쉬라는 것이 생기는데 플라이애쉬는 흑색 사암과 유사한 수준의 방사성을 가진다. 이는 인회암보다는 적은 수치지만 플라이애쉬는 우리가 호흡하는 대기중으로 퍼지기 때문에 꽤 우려할 만하다.
석유와 천연가스를 정제하면서 라듐과 라듐의 붕괴 생성물들이 만들어진다. 유정으로부터 나오는 황은 상당한 양의 라듐을 포함하고 있고 물과 석유, 천연가스는 종종 라돈을 포함한다. 라돈은 붕괴해서 고체 방사성 동위원소를 만들고, 이는 배관들의 내벽에 쌓인다. 석유 공정 중 프로페인이 가공되는 곳은 라돈에 의해 오염이 가장 심하게 된 곳 중 하나인데, 그 이유는 라돈의 끓는 점이 프로페인과 유사하기 때문이다.
폐기물의 종류 [ 편집 ]
비록 크게 방사성이 있지는 않지만, 우라늄 찌꺼기들도 폐기물이다. 우라늄 찌꺼기란 우라늄이 함유된 광석을 공정하는 중에 생기는 부산물이다. 우라늄 찌꺼기들은 보통 납과 비소 같은 매우 위험한 중금속도 포함하고 있다. 콜로라도, 뉴 멕시코, 유타 주의 오래된 광산들에 방대한 더미의 우라늄 찌꺼기들이 아직도 남아있다.
저준위 폐기물 [ 편집 ]
매우 낮은 수준의 폐기물을 처리하고 있다.
저준위 폐기물은 방사능 세기가 낮은 방사성 폐기물을 말한다. 원자력발전소의 폐필터, 이온교환수지, 작업자들이 사용한 작업복이나 공구 같은 것, 또한 방사성 동위원소를 이용하는 산업체, 병원, 연구기관에서 나오는 방사성 폐기물들이 이에 해당되며 대개는 별도의 보호장비 없이 다룰 수 있다. 그러나 몇몇 방사성이 강한 저준위 폐기물의 경우에는 보호장비가 필요하며, 대부분의 경우 얕은 땅에 묻는다. 보통 저준위 폐기물을 곧바로 매장하지 않고 압축이나 소각등의 과정을 거친 후 매립한다. 저준위 폐기물은 A, B, C, GTCC의 4단계로 구분되며 GTCC는 “C보다 더 강한”이라는 Greater Than Class C의 약자이다.
중준위 폐기물 [ 편집 ]
중준위 폐기물은 더 높은 양의 방사능을 가지고 있고 일부는 차폐되어야 한다. 중준위 폐기물에는 합성수지, 화학적 오니, 방사능에 오염된 물질들과 폐로 등이 있는데, 이들은 콘크리트나 아스팔트로 굳어서 처리된다. 일반적으로 수명이 짧은 폐기물(연료와 관련 없는 물질들)들은 깊지 않은 저장소에 묻히지만, 수명이 긴 폐기물(연료와 재처리에서 나오는 물질들)들은 깊은 지하 시설에 묻힌다.
고준위 폐기물 [ 편집 ]
고수준 폐기물은 원자로에서 발생된다. 이들은 원자로 노심에서 발생되는 핵분열 생성물들과 초우라늄 원소들을 포함하는데, 거의 대부분 강한 방사능을 가지고 있고 매우 뜨겁다. 고수준 폐기물은 원자력발전에서 나오는 총 방사능의 95%를 차지하고 있는데, 전 세계적으로 그 양이 매년 약 12000톤씩 증가하고 있다. 1000MWe급의 원자력 발전소 하나는 매년 약 27톤의 사용 후 연료를 배출한다.
초우라늄 폐기물 [ 편집 ]
미국의 규정에 따르면, 초우라늄 폐기물은 어디서 만들어졌는지 상관없이 알파선을 방출하고 반감기가 20년보다 긴 초우라늄 방사성 핵종에 오염된 폐기물을 말한다. 또한 이들은 고수준 폐기물은 제외하고 농도가 100nCi/g(nCi : 나노퀴리)보다 높아야 한다. ‘초우라늄’이라 함은 우라늄보다 원자번호가 큰 원소들을 말하는데, 이들의 긴 반감기 때문에 초우라늄 폐기물은 저준위 폐기물과 중준위 폐기물들보다 조심스럽게 처리된다.
폐기물 관리 [ 편집 ]
다른 독성 폐기물들과는 달리 방사성 폐기물은 일정 시간이 흐르면 그 독성이 사라지게 된다. 따라서 우리는 독성이 없어질 때까지 기다리면 되는 것이다. 방사성 원소들의 반감기는 원소마다 다른데, 마이크로 초 단위에서 100만년이라는 긴 시간까지 다양하다. 반감기가 매우 짧은 원소들은 자연적으로 사라지게 하면 되며, 반감기가 100만년 이상 되는 원소는 방출하는 방사능의 양이 적기 때문에 신경 쓰지 않아도 된다. 그러나 반감기가 아주 길지도 않고 아주 짧지도 않은 원소들은 따로 취급을 해 자연에 방사능이 유출이 안 되도록 조심해야 한다.[1]
그러나 반감기는 핵종별로 다르고 방사능양은 방사성물질의 양에 따라 다르므로 반감기가 길다고 해서 그것이 안전을 보장하진 않는다.
우주에 버리기 [ 편집 ]
첫 번째 방법은 우주에 버리는 것이다. 이것은 방사성 폐기물을 영원히 지구 밖에 보관할 수 있다는 장점이 있지만 그에 상응하는 단점도 크다. 우주로 발사할 때 사고가 날 상황도 고려해야 한다. 만약 사고가 난다면 일대가 방사능으로 오염될 것이다. 폐기물이 무겁기 때문에 발사 횟수도 많아야 할 것이며 국제적인 협약도 필요할 것이다.[2]
핵변환 [ 편집 ]
두 번째 방법은 방사성 원소에 힘을 가하여 다른 동위 원소로 바꾸는 방법이다. 방사성 원소의 원자핵에 중성자 등을 충돌시켜 다른 반감기가 짧은 원소로 바꾸면 취급이 용이해지지만, 많은 비용이 든다는 점과 원하지 않는 원소가 나오는 등의 위험 부담이 너무 커 실용적이지 않다.[3]
땅에 묻기 [ 편집 ]
세 번째 방법은 고준위 폐기물을 땅 속 깊은 곳에 보관하는 방법이다. 넓고 안정된 지층에 콘크리트로 동굴과 같은 두꺼운 터널을 만들고 방사능이 새지 않도록 하면 고준위 폐기물을 보관할 수 있다. 수십만 년 동안 방사능을 가지고 있을 수 있기 때문에 조금이라도 방사능이 새게 해서는 안 되며 지속적으로 방사능 검사와 관리를 해 주어야 한다. 이렇게 안정된 지질층에 방사성 폐기물을 보관한다면 우리가 마시는 물에 닿기까지 적어도 백만 년의 시간이 필요할 것이며, 설사 물과 접촉하더라도 만분의 1 시버트 정도의 아주 적은 양이 접촉할 것이다. 즉, 방사능은 우리에게 전혀 영향을 미치지 않는다는 것이다. 방사성 폐기물을 바다에 묻는 방법도 생각할 수 있는데, 안정된 심해에 묻거나 섭입대에 묻으면 천천히 방사능 폐기물을 맨틀로 이동시킬 수 있다. 또는 자연이나 인공섬에 묻을 수 있다. 물론 이런 방법들이 전혀 문제를 발생시키지 않는 것은 아니다. 갑작스러운 사고가 생기거나 지질층에 변화가 생긴다면 방사능이 유출될 수 있다.[4]
방사성 폐기물과 관련된 사고들 [ 편집 ]
역사적으로, 방사성 물질이 잘못 폐기되었거나 운송 당시 방사성이 누출되는 등의 일들이 많은 사고로 이어졌다. 소련에서도 사고가 발생하였는데, 카라차이 호수에 저장되어 있던 폐기물이 주위 지역으로 번졌다. 켄터키에 있는 저준위 폐기물 저장소인 맥시 플랫(Maxey Flat)에서는 폐기물을 시멘트나 강철 대신 흙으로 덮었다가 폭우에 무너져서 물이 방사능에 오염되는 사고가 발생하였다. 이탈리아에서는 많은 방사성 폐기물 저장소들이 오염된 물을 강에 방류시켜 물이 오염되는 사고도 있었다. 프랑스에서는 2008년 여름 사고가 일어났다. 트리캐스탱(Tricastin)에 있는 아베라(Avera) 원전에서 배수 할 때 정제되지 않은 우라늄을 포함하고 있던 액체가 탱크에서 넘쳐서 약 75kg의 방사성 물질이 땅으로 스며들어간 사고였다.
또한, 특히 개발도상국에서는 버려진 방사성 폐기물을 청소하는 것도 많은 방사능 노출의 원인이 된다. 개발도상국에서는 위험한 물질에 대한 규제가 적고 방사능의 위험에 대한 교육이 잘 되어 있지 않기 때문이다. 또한 청소된 물품과 고철 시장이 발달되어 있기도 하다. 청소부나 그것을 사는 사람들은 그 물질이 방사성 폐기물인지도 모른 채 장식용이나 고철로 쓴다. 병원이나 대학교, 군대 등 방사성 폐기물의 원 주인의 무책임한 행동이나 방사성 폐기물에 대한 규제 부재, 또는 규제의 실행이 제대로 안 되는 등의 문제들이 방사능 노출 사고의 가장 중요한 원인들이다.
2013년 2월 23일 미국의 핸포드 핵 처리장(Hanford Nuclear Reservation) 탱크에서 대량의 누출 사고가 발생했다.[5][6]
같이 보기 [ 편집 ]
더 읽기 [ 편집 ]
방사성폐기물의 발생 < 폐기물 이야기 < 원자력 이야기 < 소통마당
방사성폐기물의 정의와 종류
방사성폐기물이란 방사성물질이 일정 농도 이상으로 함유되어 있거나 이에 오염된 것으로서 폐기의 대상이 되는 물질을 말합니다. 원자력발전소, 병원, 연구기관, 산업체 등 원자력을 이용하는 모든 과정에서 발생합니다.
방사성폐기물은 방사능 세기에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 방사선이 적게 나오는 것을 중·저준위폐기물이라고 하고, 반대로 방사능이 큰 것을 고준위폐기물(사용후핵연료)이라고 합니다. 중·저준위폐기물은 다시 중준위, 저준위, 극저준위, 규제해제페기물로 구분해 관리하고 있습니다.
“기후 위기 해결돼도 핵폐기물은 남는다”
[뉴스앤조이-나수진 기자] 50만 4809다발(다발 1개는 폐연료봉 37개). 현재 국내 원전에 저장된 ‘고준위 방사성폐기물’ 양이다. 전력 생산을 위해 원전이 가동되고 있는 지금도 그 양은 늘어나고 있다. ‘사용 후 핵연료’ 또는 ‘핵폐기물’이라고도 불리는 고준위 방사성폐기물은, 사람이 1m 이내에 17초만 노출돼도 사망에 이를 정도로 독성이 강하다. 이렇게 위험한 물질이 분해되는 데만 10만 년이 걸린다. 인류가 고준위 방사성폐기물을 처리할 수 있는 유일한 방법은 자연재해에도 끄떡없는 영구 처분 시설을 마련해 10만 년 동안 보관하는 것뿐이다.처치 곤란한 핵폐기물 문제는 원자력발전소 가동이 시작될 때부터 예견된 일이다. 핵폐기물은 이렇다 할 대안 없이 원전 내 저장 시설에 보관돼 왔다. 정부는 그동안 핵폐기물 처리에 대한 어떠한 가이드라인이나 법적 근거도 마련하지 않았다. 전북 부안, 전남 영광 등에 방사성폐기물 처리장을 건립하려고 9차례 시도했지만 지역 주민 반대에 부딪혀 번번이 무산됐다. 그러는 사이 저장고는 포화해 갔다. 결국 2020년 경주 월성 원자력발전소 저장고의 ‘맥스터'(건식 임시 저장 시설) 증설이 강행됐다. 그리고 지난 12월, 정부는 원전 내 저장 시설을 명문화하는 ‘제2차 고준위 방사성폐기물 처리 기본 계획’을 발표했다. 이 계획에 따르면, 20년 내에 중간 저장 시설, 37년 내에 영구 처분 시설을 마련하기 전까지 핵폐기물은 원전 내부에 임시 저장 시설을 만들어 합법적으로 보관할 수 있게 된다.
원자력발전소가 가동을 멈춰도, 기후 위기가 해결돼도, 핵폐기물은 그대로 ‘남는’다. 핵폐기물에 대한 대안을 마련하지 않고 원자력발전을 계속하는 것은 미래 세대에게 기후 위기뿐만 아니라 핵폐기물이라는 무겁고 위험한 짐을 떠넘기는 일이다. 최종 처분장이 마련되기까지 핵폐기물을 부지 내에 저장하겠다는 건 현재를 살아가는 원전 지역 주민에게도 핵 발전소뿐만 아니라 핵폐기물이라는 위험 부담을 가중해 떠안기는 일이다.
핵폐기물 처리는 누가, 언제부터, 어떻게, 어디서 해야 할까? 고준위핵폐기물전국회의는 정부의 제1차 기본 계획 재검토 방침에 따라 핵폐기물 처리의 안전성·형평성·민주성·공정성을 고려한 사회적 공론화를 위해 2018년 출범했다. 1월 25일 여의도 인근 카페에서 고준위핵폐기물전국회의 안재훈 공동집행위원장을 만나 인터뷰했다. 안 공동집행위원장은 환경운동연합 에너지기후국장과 2022탈핵대선연대 집행위원을 맡고 있다.
1월 25일 고준위핵폐기물전국회의 안재훈 공동집행위원장을 만났다. 뉴스앤조이 나수진
핵폐기물, 향후 10년간 다수 원전에서 ‘포화’
“임시 저장 시설 안전하면,
서울에 만들지 못할 이유 없어”
– 핵폐기물 처리는 시민·환경 단체가 오래전부터 지속적으로 문제를 제기해 온 이슈다.
원자력발전소를 통해 전기를 생산하고 나면 ‘사용 후 핵연료’, 즉 고준위 핵폐기물이 나오기 마련이다. 이 고준위 핵폐기물은 방사선 세기도 높고 열도 많이 발생하니까 방사능 준위를 떨어뜨리기 위해 보통 원전 내에 있는 ‘사용 후 핵연료 저장 수조’에 보관된다. 그런데 원전을 건설할 때 해당 원전에서 발생하는 모든 고준위 핵폐기물을 수용할 수 있을 만큼 수조를 크게 짓지는 않는다. 핵폐기물을 원전 내 ‘임시’ 보관한 것은 말그대로 원전 수명이 만료되기 전까지 중간 저장 시설이나 영구 처분 시설이 만들어질 것을 전제로 한 거다.
우리나라는 1978년 고리 1호기를 시작으로 40년 넘게 원전을 운영해 왔다. 하지만 아직까지 고준위 핵폐기물을 처리하기 위한 시설을 마련하지 못했다. 그런 상태로 원전을 계속 가동하다 보니, 핵폐기물이 수조 안에 가득 차 더 이상 보관할 공간이 없어졌다. 가장 먼저 월성 원자력발전소가 포화했다. 2021년 기준 월성 원전 저장 수조의 포화도는 98.8%다. 우리나라 원전 대부분은 농축우라늄을 원료로 사용하는 ‘경수로’형 모델인데, 월성 원전은 천연우라늄을 사용하는 ‘중수로’형이라 핵폐기물이 4배 정도 더 많이 나온다. 이 문제를 해결하는 것이 정부의 급한 숙제였다. 결국 2020년부터 맥스터 7기를 증설하는 공사를 강행했다. 월성 원전뿐만 아니라 다른 원전들도 대부분 2030~2031년까지 포화를 앞두고 있는 상태다.
원전 내 있는 ‘사용 후 핵연료 저장 수조’. 사진 출처 한국수력원자력
– 원전 안에 임시 저장 시설을 더 짓는 게 왜 문제가 되나.
원전 지역 주민은 원전 내 임시 저장 시설이 종국에는 영구 처분 시설이나 다름없게 될 것을 우려하고 있다. 정부는 20년 내에 중간 저장 시설을 만들고, 37년 내에 영구 처분 시설을 마련하겠다고 하지만, 이건 임의로 정한 시간표일 뿐이다. 정말 이만큼의 기간이 걸릴지 어느 누구도 장담할 수 없다. 박근혜 정부도 2016년 ‘제1차 고준위 방사성폐기물 처리 기본 계획’을 발표하고 2035년까지 중간 저장 시설, 2053년까지 영구 처분 시설을 운영하겠다고 했다. 그럼 지금 이미 중간 저장 시설 부지를 어디로 할지 조사도 마치고 추진하는 과정이 진행됐어야 한다. 하지만 5년이 지나는 동안 진도가 나간 것은 하나도 없다.
실제 해외에도 영구 처분 시설을 성공적으로 운영하는 나라는 전무하다. 가장 근접하게 진행된 국가는 영구 처분 시설 부지를 확정하거나 건설 중인 스웨덴과 핀란드다. 이 국가들마저 우리와는 조건이 다르다. 한국은 핀란드보다 원전·핵폐기물이 많고, 국토 면적이 좁으며, 원전이 밀집해 있다. 과거에도 여러 차례 방사성폐기물 처리장 설립 시도가 있었지만 매번 실패했다.
원자력과 관련한 모든 시설이 불필요하다고 주장하는 것은 아니다. 하지만 영구 처분 시설에 대한 구체적 대책이 마련되지 않은 상황에서 나온 이번 기본 계획은 임시방편이 될 뿐이다. 정부는 건식 형태의 임시 저장 시설을 짓겠다고 하는데, 이 시설의 안전성도 충분히 평가되지 않았다. 지역 주민과의 공론화 과정도 제대로 이뤄지지 않았다. 임시 저장 시설을 몇 년간 운영할지, 영구 처분 시설이 만들어지지 않을 경우 어떻게 할 건지, 핵폐기물을 보관하는 동안 원전 지역에 어떠한 지원을 할 건지, 누가 관리할 건지도 제대로 논의되지 않았다. 이런 상황에서 당장 원전을 가동하는 데 필요하니 임시 저장 시설을 더 짓겠다는 논리는 반대할 수밖에 없다.
– 원자력발전으로 만든 전기는 국민 모두가 사용하는데, 위험 요소는 원전 지역 주민들만 떠안는 듯하다.
그래서 임시 저장 시설을 다른 지역에 지어야 한다고 주장하는 지역 주민들도 있다. 그런 주장은 충분히 제기할 수 있다고 본다. 가장 우선돼야 하는 것은 임시 저장 시설의 안전성이 아닌가. 현재 정부나 한국수력원자력은 “안전에 전혀 문제가 없다”고 주장한다. 그 주장을 거꾸로 대입해 보면 임시 저장 시설을 서울이나 수도권에 만들어도 된다는 거다. 안전하다면 만들지 못할 이유도 없지 않나.
먼저 우리가 책임을 다하는 방법을 생각해 보자. 원전 외 지역, 특히 수도권에 사는 사람들도 책임을 함께 분담해야 한다. 우리는 전력의 20~30%를 원자력발전으로 생산해 왔다. 전기를 사용하는 모든 국민이 핵폐기물을 만드는 데 일조한 거다. 쓰레기는 동네에서 같이 만들어 놓고, 어느 한 집에만 보관하고 있으라고 하는 것과 똑같다. 언제 가져갈지도 모르는데, 이제는 각자 좀 나눠서 보관하자는 게 원전 주민들의 주장이다.
임시 저장 시설을 다른 지역에 분산해 짓는 것이 현실적으로 안전할지는 잘 모르겠다. 아무리 안전하다고 한들, 핵폐기물은 위험하고 관리하기도 어렵다는 인식이 있다. 그렇기에 어느 한 곳에 잘 모아서 관리하는 게 적합한지, 아니면 지역마다 분산하는 게 적합한지 평가하고 검토해 봐야 한다. 지금의 핵폐기물 처리 방식은, 모두에게 책임이 있는데 원전 지역 주민에게만 책임을 지라고 이야기하는 것이다. 책임을 어떻게 나눠질 것인지, 임시 저장 시설이 안전성을 담보하는 것인지 국민 모두가 제대로 알고 논의해야 한다.
월성 원자력발전소에 있는 사용 후 핵연료 건식 임시 저장 시설 ‘캐니스터(콘크리트 사일로) 300기(사진 위)와 ‘맥스터’ 7기(사진 아래) . 2020년 증설에 착공한 맥스터는 최근 완공을 앞두고 있다. 월성원전 유튜브 채널 갈무리
– 핵폐기물 임시 저장 시설에 관한 공론화 과정이 시급해 보인다.
맞다. 지금까지는 공론화 과정 자체에 문제가 많았다. 전국뿐 아니라 원전 지역 주민의 불신을 해결하고 공론화를 제대로 하는 게 관건이다. 이번 월성 원자력발전소 맥스터 증설도 시설 운영 기한이나 주민 지원 대책 등이 모두 불투명한 상황에서 건설 여부가 결정됐다. 왜 이곳에 핵폐기물 시설이 필요한지, 시설이 갖는 의미는 무엇인지 주민들이 충분히 이해할 수 있어야 하는데, 주민 대표 100명을 뽑아 폐쇄적인 공론화를 진행한 거다. 월성 원전은 행정구역상 경주에 속해 있지만 원전 7km 인근에는 울산 북구도 있는데, 이들을 배제한 것도 문제가 됐다.
또 경주에는 이미 핵 발전 과정에서 나온 작업복이나 장갑 등을 보관하는 중·저준위 방사성폐기물 처리장이 있다. 당시 특별법을 만들어 사용 후 핵연료 관련 시설을 더 이상 지역에 유치하지 않기로 했는데, 맥스터는 ‘관련 시설’이 아니라 ‘관계 시설’이라는 말장난을 해서 건설을 강행한 거다. 이런 법적 애매모호함이 주민들의 불신을 더욱 키웠다. 최근 발표된 기본 계획이나 지난 9월 더불어민주당 김성환 의원이 대표 발의한 ‘고준위 방사성폐기물 관리에 관한 특별법안’도 발전 사업자가 공론화를 진행하거나, 공청회 수준으로 주민 의견 수렴을 하는 등의 내용이 담겨 있어 우려된다. 지역 주민 100%가 받아들일 수는 없겠지만, 최소한 합리적으로 이해하고 받아들일 수 있는 정당성을 확보하도록 공론화 과정을 근본부터 검토해야 한다. 어느 정도 수준에서 의견을 들어서 확정을 짓는 방식은 특정 지역의 일방적 희생만 계속해서 강요하게 될 것이다.
– 일각에서는 핵폐기물 처리 문제가 기술혁신이나 과학 발전으로 해결될 수 있다고 기대하는데.
기술적으로 방법이 없는 것은 아니다. 우리나라도 사용 후 핵연료 재처리나 ‘파이로프로세싱(pyroprocessing·사용한 핵연료를 친환경적으로 처리하는 기술 – 기자 주)’을 연구하고 있다. 그런데 이 기술들이 핵폐기물의 양을 줄이거나 문제를 해결하는 데 도움이 된다고 보기는 어렵다. 핵폐기물을 보관·처분하는 것보다 비용이 더 들거나 사고 위험이 더 커지는 등 부작용을 낳을 수도 있다. 문제를 해결하기 위해 또 다른 문제를 만드는 셈이다. 만약 그게 좋은 방식이라면 왜 다른 나라들이 적극 선택하지 않겠나. 월성 원자력발전소와 같이 중수로에서 나온 핵폐기물은 재처리할 수도 없다.
사용 후 핵연료 재처리는 기술 개발의 문제도 있지만, 핵확산방지조약(NPT)이나 한·미 원자력협정 등 정치적으로 허용되지 않는 측면도 있다. 또한 남북이 대치하고 있는 상황에서 한반도 전체를 핵의 위험으로 끌고 갈 수 있다. 평화에도 방해가 되고, 비용도 막대하며, 비효율적인 방법을 굳이 고민해야 할까. 가장 단순한 방법이 있는데.
1월 25일 서울시 여의도 더불어민주당사 앞에서 ‘고준위 핵폐기물 관리 기본 계획과 특별법안 철회 촉구 전국 행동’이 열렸다. 사진 제공 환경운동연합
– 단순한 방법이란 게 뭔가.
우리는 쓰레기 문제를 해결할 때 어떻게 잘 버릴 거냐를 고민하기에 앞서 애초에 발생량을 줄이기 위한 방법을 고민을 한다. 마찬가지로 지금 당장 모든 원자력발전소를 멈출 수는 없다. 하지만 원자력발전을 최소화하는 것이 가장 현실적이고 현명한 방법이다. 그러려면 정부가 지금의 탈원전 정책을 보다 분명히 하고, 발전소를 더 늘리기보다 지금 있는 발전소를 어떻게 줄이고 해체할 것인지 고민해야 한다. 그래야 핵폐기물의 총량이 줄어들 수 있다. 핵폐기물에 대한 대책도 없이 원전을 더 짓겠다고 말하는 일은 더 이상 없어야 한다.
이미 발생한 폐기물을 어떻게 처분하는 게 가장 안전한 방법인지도 지금부터 차분하게 고민해 나가야 한다. 이것은 이해관계에 따라 찬반을 나누고 미룰 수 있는 문제가 아니다. 정부와 사업자는 책임 있게 핵폐기물 처리에 관한 프로세스를 진행해 나가야 한다. 기존에 해 왔던 것처럼 밀실에서 결정하고 나중에 해당 지역 주민에게 받아들이라고 강요하는 방식이 아니라, 과정을 투명하게 공개해서 누구나 결과를 납득할 수 있게 해야 한다. 당연히 반대를 외치는 사람도 있을 거고, 회의가 결렬되기도 할 거다. 하지만 이미 있는 문제를 숨기기보다, 문제가 있다는 것을 제대로 드러내고 해결하려는 의지가 필요하다. 수명이 끝나도 핵폐기물을 계속 보관하기 위해 원전을 해체하지 못하고 그 자리 그대로 놔둘 건 아니지 않나.
– 기후 위기 대안으로 핵 발전을 이야기하는 이들도 있다.
잘 알고 있다. 하지만 지금까지 핵 발전을 해 왔는데 기후 위기는 해결되기보다 오히려 악화하고 있다. 기후 위기를 해결하기 위해서는 탄소 배출을 줄여야 하고, 그러려면 석탄 발전이나 화력발전을 줄이고 재생에너지로 전환해야 한다. 이 과정에서 원자력발전의 역할을 키우는 것은 위험하다. 물론 재생에너지라고 해도 환경에 아예 부담을 주지 않는 것은 아니고, 간헐성의 문제가 남는다. 하지만 재생에너지는 문제가 생기면 그 지역을 복구할 수 있다. 반면 원자력발전은 한번 만들어 놓으면 처치 곤란이고, 핵폐기물 문제도 남는다. 재생에너지와 원자력발전은 공존하기도 어렵다. 내일 일조량이 적다는 이유로 태양광 발전 대신 원자력발전 출력을 올렸다가 다시 줄일 수 없는 거다. 원전은 금방 지을 수 있는 것도 아니다. 이럴 바엔 재생에너지를 안정화할 수 있는 기술에 투자하는 게 더 낫다.
원자력발전소는 결국 경쟁력에서 밀릴 수밖에 없다. 지금은 값싸다는 이유로 계속 운영해 왔지만, 이제는 그보다 더 가격 경쟁력이 있는 재생에너지가 등장했다. 지금도 원자력발전소를 계속해서 더 지어야 한다고 말하는 사람들이 있지만, 핵의 위험에 대한 인식이 높아진 상황에서 어떤 지역의 주민이 동의하겠나. 지으려고 해도 지을 수 있는 곳이 별로 없을 것이다. 핵 발전을 계속하겠다는 건 동네방네에 핵폐기물장을 만들겠다는 거다. 그럼에도 핵이 마치 지속 가능한 발전원인 것처럼 이야기하는 것은 그야말로 시간 낭비이자, 재생에너지로 전환할 기회를 놓치는 일이다.
국민의힘 윤석열 대선 후보는 1월 25일 자신의 페이스북에 친원전 정책을 지향하겠다는 글을 올렸다. 윤석열 페이스북 갈무리
– “기후 위기가 해결돼도 핵폐기물은 그대로 남는다”는 말이 섬뜩하게 다가오더라.
우리는 최근 기후 위기 걱정을 많이 하게 됐다. 탄소 배출을 줄이고 에너지를 전환하는 노력을 통해 기후 위기가 해결된다고 하더라도, 물론 해결하기는 쉽지 않겠지만, 핵폐기물 문제는 해결되지 않는다. 지구에 그대로 남아 있다. 별도의 노력이 필요하다는 것이다.
미래 세대에게 무엇을 남겨 줄 건가. 지금부터 논의하지 않으면 기후 위기와 함께 핵폐기물이라는 위험하고 무거운 짐만 넘겨주게 될 거다. 원자력발전을 운영할 때는 그래도 수익이 생기지만, 나중에 원전에서 수익이 나지 않는 시기가 오면 핵폐기물 처리 비용은 고스란히 세금으로 물게 될 거다. 100년, 200년이 지나 핵 발전은 아무도 안 하고 핵폐기물만 남은 상황이 된다면 그때는 누가 책임을 질까. 원자력발전으로 만든 전기를 하나도 사용하지 않는 세대가 비용을 부담해야 하는 황당한 상황이 벌어질 수 있다.
– 상황이 매우 엄중한데 정작 이런 이야기는 언론이나 정치권에서도 잘 다루지 않고 있다.
맞다. 언론에서도 관심이 없다. 오래 지속돼 왔지만 돌파구가 보이지 않기 때문이다. 정치인들도 ‘건드려 봐야 답도 없는데 굳이 고민해야 하나’라는 태도를 가지고 있다. 이번 대선만 봐도, 적극적으로 나서거나 국민 의견을 제대로 들어 보겠다고 말하는 후보가 없다. 정부는 공론화를 거쳐 이번 기본 계획을 냈다고 하지만, 국민들은 지난 5년간 핵폐기물에 대해 하나도 알지 못했는데 무엇을 공론화했다는 건가.
핵폐기물 문제는 단번에 대안이 나와 해결할 수 있는 문제가 아니다. 한 정부 임기 5년 내에 해결할 수 없는 문제일 수도 있다. 다음 대통령이 누가 되더라도 장기적으로 접근하고, 차근차근 프로세스를 밟아 나가며 이해당사자들이 지속적으로 공론장에서 논의를 이어 갈 수 있도록 해야 한다. 정치인들도 욕을 많이 먹을 수도 있고, 힘들겠지만 이 일에 적극적으로 뛰어들었으면 좋겠다. 당장 발전소가 멈추지 않을지에 급급하지 말고, 원점으로 돌아가 책임감 있게 이야기 나눴으면 좋겠다.
[보라매칼럼] 원전 핵폐기물 처리는 어쩔 건가
대통령직 인수위원회가 지난 12일 문재인 정부의 탈원전 정책에 대해 “실현가능성이 떨어진다”며 탈원전 폐기를 사실상 선언했다. 탈원전 정책을 폐기하고 원전강국을 만들겠다는 윤석열 당선인의 의지는 확고해 보인다. 원전 정책 변경은 건설업계에도 꽤나 큰 관심사가 된다. 원전 추가건설은 수조원이 드는 초대형 건설사업이다.
그런데 새 정부의 탈원전 폐기 정책을 보면 의문이 하나 든다. 원전가동률을 높이면 필연적으로 핵폐기물들이 더 많이 배출될텐데, 핵폐기물 처리대책은 아직 구체화된 게 없어 보이기 때문이다. 한국은 사용후핵연료, 이른바 고준위 핵폐기물을 안전하게 보관할 저장소가 없다. 사용후핵연료는 원전 지하에 있는 임시저장소에 쌓아두고 있다. 문제는 임시 저장소가 2031년 영광 한빛 원전을 시작으로 고리 원전, 한울 원전, 신월성 원전, 새울 원전이 차례로 포화된다는 것이다. 사용후핵연료를 빽빽하게 채워넣으며 포화시점을 최대한 늦추고 있지만, 중수로형 월성 원전은 한계에 다다랐다는 얘기가 나온다. 올해 말이면 더이상 사용후핵연료를 저장할 공간이 없어 맥스터(임시저장시설)를 추가 건설해야 할지도 모른다.
윤석열 정부가 사용후핵연료 처리에 대해 자신있게 언급하지 못하는 것은 방폐장이 가진 폭발력을 잘 알기 때문이다. 한국은 핵연료봉 같은 고준위 폐기물이 아닌 발전소 작업자들의 옷이나 장갑 같은 중·저준위 폐기물 관리시설 부지를 정하는데도 무려 19년이 걸렸다. 정부가 방폐장 부지를 물색하기 시작한 것은 1986년이고 경주에 중·저준위 방폐장을 설치하기로 결정이 된 것은 2005년이었다.
역대 정부는 충남 태안군 안면도(1990년), 인천 옹진군 굴업도(1994년), 전북 부안(2003년) 등에 방폐장을 건설하려 했지만 그때마다 ‘민란’ 수준의 저항을 받고 포기해야만 했다.
고준위 핵폐기물은 원전에서 사용하고 남은 폐연료봉을 말한다. 현 과학기술로는 처리할 기술이 없어 자연상태로 돌아가기만을 기다려야 하는데 이게 10만년이 걸린다. 지하 깊숙이 묻어 영구보관하는 것이 유일한 방법이다. 이런 부지를 선뜻 내어줄 지역은 기대하기 힘들다. 지난해 3분기까지 원전부지에 임시보관중인 고준위 폐기물은 50만 다발이 넘는다.
고준위 방폐장 건설은 지금으로서는 기약이 없다. 박근혜 정부 때 처음 논의를 시작했지만, 건설 시기가 계속 미뤄지고 있다. 2015년에는 “2020년까지 영구처분 부지를 선정하고 2051년 건설”하겠다고 했다가 2016년에는 “2028년 부지 확정, 2053년 건설”로 늦춰졌다. 문재인 정부는 올 1월 “부지 선정 절차 착수 후 20년내 중간저장시설을, 37년 내 영구처분시설을 확보하겠다”고 발표했다. 핵심은 부지선정 절차에 언제 착수하느냐지만, 여기에 대한 언급은 없었다.
고준위 방폐장에 대한 대책없는 원전확대는 화장실 없이 식당만 많이 짓는 것과 다를 바가 없어 보인다. 이래서는 탈원전 폐기 정책이 국민들의 신뢰를 얻기도 힘들다. 윤석열 정부는 폭탄을 더 돌릴 수도 없다. 월성 원전이 올해 말 포화된다면 맥스터 추가 건설은 당장 맞닥뜨릴 현안이 되기 때문이다. 올해 고준위방폐장 부지선정 절차에 들어가도 완공되는 것은 2060년이다. 윤석열 정부는 과연 임기 내 고준위 방사성폐기물 처리장 부지 마련을 시작할 수 있을까? 고준위 방폐장 건설이 추진된다면 국내 건설업계에도 뜨거운 이슈가 될 것이다.
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사용후핵연료, 사실은요? 진실문답
최초작성자 : 송종순
원자력발전소에서 전력을 생산하기 위해 연료로 사용되고 난 후 원자로에서 인출된 핵연료를 말하는 것입니다. 사용후핵연료는 우라늄과 플루토늄 등의 자원적 가치를 갖고 있습니다. 2024년부터 사용후핵연료 저장공간이 부족할 것으로 예상되고 있습니다.
사용후 저장시설은 지진에 안전한가요?
원전과 관계시설은 규모 6.5의 지진에도 안전하도록 내진설계 되어 있으며 원전 내 사용후핵연료 저장시설 또한 이와 동일하게 설계되어 있습니다. 규모 6.5의 지진은 전 세계적으로 연간 약 120건 발생되고 있으며 우리나라의 경우, 1978년에 발생한 규모 5.0의 지진이 가장 큰 지진으로 기록되었습니다. 우리나라 원전의 경우 대형지진, 해일로 인한 중대사고가 발생할 경우 지진 자동정지 설비 시스템이 가동되어 사용후핵연료 저장시설 또한 방사능 유출로 인한 피해를 막기 위해 안전하게 관리되고 있습니다.
사용후핵연료의 방사선과 자연방사선은 다른가요?
사용후핵연료에서 나오는 방사선은 인공방사선의 한 종류에 속하며 인공방사선이든 자연방사선이든 전달된 에너지의 크기가 같다면, 다시 말해 동일한 방사선량을 받을 경우 그 영향은 같습니다. 방사선의 종류와 무관하게 우리 몸에 전달, 흡수되는 에너지의 크기로 방사선피폭하였다고 하고 그 양을 표시합니다. 우리는 연간 2.4 밀리시버트(mSv) 정도의 자연방사선을 받으며 살아가는데요. 자연방사선은 지구가 탄생한 이후부터 우리 주위에 있어 온 방사선으로 우주에서 날아오는 우주방사선과 땅이나 건물 공기중에 존재하는 천연 방사성 물질에서 나오는 방사선 등이에요. 또, 인공방사선은 의료기기, 원자력발전소 등에서 발생한 동위원소에서 나온 방사선으로 사용후핵연료의 방사선도 이에 속한답니다. 그리고 참고로 국가 환경방사선 자동감시망에서 실시간으로 전국의 환경방사선량률을 학인 할 수 있습니다.
사용후핵연료와 고준위방사성폐기물은 다른가요?
고준위방사성폐기물은 열과 방사능 준위가 높은 폐기물로서 열과 방사능의 준위에 따라 고준위, 중준위, 저준위, 극저준위로 분류되고 있습니다. 사용후 핵연료는 고준위방사성페기물의 일종입니다. 우리나라의 경우 고준위방사성폐기물은 사용후핵연료가 대부분입니다.
사용후핵연료도 핵폭탄처럼 폭발하나요?
원자폭탄은 일반적으로 우라늄 농도가 90%이상일 경우에만 폭발하지만 사용후핵연료의 우라늄 농축도는 1%이기 때문에 폭발하지 않습니다. 또한 사용후핵연료는 핵분열을 일으키는 중성자를 흡수하는 특수용기에 보관하는 등 안전하게 관리되고 있습니다.
우리나라에서는 사용후핵연료를 어떻게 처리하고 있나요?
원자력 발전소를 운영하면서 고준위방사능폐기물과 중•저준위방사능폐기물이 발생하게 됩니다. 이중에서 원자력 발전 연료로 쓰이는 핵연료는 발전에 사용된 이후엔 고준위방사성폐기물로 구분이 됩니다. 이 사용후핵연료의 경우 약 96%는 재활용이 가능한 자원입니다. 하지만 우리나라엔 재처리를 위한 기술과 더불어 외교관계등 여러 문제점들이 복잡하게 얽혀있기 때문에 현재는 영구처분 혹은 재활용을 하지않고 임시적으로 보관하고 있는 상태 입니다. 국내에선 영구처분이나 재활용 방향이 정해져있지 않아 원자력발전소 내부에 위치한 사용후핵연료 습식저장 시설에서 임시로 보관중에 있습니다. 임시 보관중인 상태인데 연간 약 690톤의 사용후핵연료가 발생하고 있어 2016년 이후엔 해당 저장시설이 포화상태가 될 것으로 예상이 됩니다. 따라서 재활용 또는 영구처분이란 정책 결정에 앞서 중간단계의 관리방안을 마련해야 합니다.
사용후핵연료 처분 전에 중간저장이 꼭 필요한가요?
사용후핵연료중간저장이란 원자력발전소에서 발생한 사용후핵연료를 재처리 또는 처분하기 전까지 일정기간 저장하는 것을 의미합니다. 사용후핵연료 중간저장 시설의 운영기간은 국가마다 다르지만 일반적으로 50~60년입니다. 그러면 왜 사용후핵연료를 바로 영구처분하지 않고 중간저장을 하는 것일까요? 그 이유는 사용후핵연료 영구처분을 위해서 다양한 기술을 마련하고 지질이 안정된 부지 선정이 필요하기 때문입니다. 처분기술은 국가별 여건과 상황에 영향을 받으며 부지 선정은 지질학적 안전성 검증에 시간이 소요되므로 사용후핵연료의 안전한 관리를 위하여 별도의 장소에서 중간저장하는 것이 바람직합니다.
사용후핵연료 재처리와 재활용은 다른건가요?
재처리와 재활용 모두 사용후핵연료로부터 우라늄, 플루토늄 등 유용한 물질을 추출하여 다시 사용한다는 것은 같습니다. 그렇지만 재활용은 핵무기를 제조할 수 있는 순수한 플루토늄 추출이 어렵다는 점에서 재처리와 다릅니다. 재처리는 사용후핵연료를 물리적•화학적 방법으로 처리하여 핵연료로 활용 가능한 우라늄과 플루토늄을 추출하는 것입니다. 재처리를 하면 사용후핵연료의 부피가 1/20, 발열량은 1/100, 방사성 독성은 1/1,000로 줄어들게 됩니다. 재활용은 재처리에 비해 핵무기에 사용할 수 있는 물질을 추출할 가능성이 상대적으로 매우 낮거나 없는 기술입니다.
원자력발전소에서 나온 사용후핵연료는 처리장소로 어떻게 운반하나요?
사용후핵연료는 해상운반 또는 육상운반이 모두 가능하지만 원전과 관리시설의 위치를 고려해서 일반적으로 전용선박을 이용한 해상운반을 합니다. 사용후핵연료의 안전한 운반을 위해서는 국제원자력기구(IAEA)와 국내 원자력안전위원회 등 국제 규정 및 국내 법령에서 정한 엄격한 기준을 충족해야 합니다. 그 동안 세계적으로 사용후핵연료의 해상운반이 수백차례 진행되었지만 단 한차례의 사고도 발생하지 않았다고 합니다.
사용후핵연료를 재활용하는데 왜 처분장이 필요할까요?
그 이유는 재처리를 하고 난 후에도 방사성폐기물의 양이 줄어들 뿐 고준위방사성폐기물이 나오기 때문입니다. 프랑스, 일본, 러시아 등 재처리 정책을 채택한 국가도 재처리 후 발생하는 고준위폐기물 처리를 위해 영구처분장 확보를 추진하고 있습니다.
사용후핵연료를 물속에 촘촘히 저장해도 안전한가요?
사용후핵연료를 보관하는 저장수조의 온도를 최대 60°C이하로 관리하며 특수한 재질의 금속으로 만든 조밀랙(조밀저장대)을 사용하기 때문에 안전합니다. 안전성이 충분히 유지되는 범위 내에서 사용후핵연료의 보관 간격을 줄이고 더 많은 사용후핵연료를 보관 가능하도록 개발한 것이 조밀랙(조밀저장대)입니다. 저장수조 안에 조밀랙(조밀저장대)을 교체 설치하면 안전성은 유지하면서 저장용량은 2배 가까이 늘어납니다. 이 조밀랙은 우리나라뿐만 아니라 미국, 독일 등 전 세계적으로 약 120개 이상의 원전에서 사용 중이며 입증된 보관기술입니다. 또 사용후핵연료가 보관되는 저장수조는 중성자를 흡수하는 물질의 함량을 높이고 냉각수의 순환을 통해 안전하게 관리됩니다. 이와 함께 냉각수의 누설, 순환장치의 고장에도 대비되어 있습니다.
사용후핵연료 발생현황과 발생전망은 어떻게 되나요?
지난 1978년 우리나라 첫 번째 원전인 고리1호기가 상업운전을 시작하였습니다. 이로부터 38년이 지난 지금 우리나라의 사용후핵연료 발생량은 2015년 12월을 기준으로 발생한 사용후핵연료는 경수로형 원전에서 16,297 다발과 중수로형 원전에서 408,797 다발입니다. 이로인해 중수로형 월성원전은 ‘19년부터 포화가 예상되고 경수로형 원전은 한빛(’24년), 고리(‘24년), 한울(’37년), 신월성(‘38년) 순으로 포화가 예상됩니다. 이처럼 사용후핵연료의 포화시점에 도달함에 따라 장기적인 관리방안의 필요성이 증대되고 있습니다.
우리나라와 미국의 사용후핵연료 영문표기가 다른 이유는 무엇인가요?
사용후핵연료의 영문표기를 우리나라는 공식 문서에 Spent Nuclear Fuel이라고 표기하는데, 미국에서는 Used Nuclear Fuel이라고 표기합니다. 미국도 처음에는 Spent Nuclear Fuel로 표기하다가 지난 2010년 Spent를 Used로 법률용어를 바꾸었습니다. “용도를 다해 폐기해야 할(spent)” 의 의미가 강해서 이미 사용했지만 향후 다시 사용할 수 있다(used)“는 의미로 바꾼 것입니다. 한번 사용한 핵연료를 다시 사용하는 일을 재처리라고 하는데요 현재 우리나라는 사용후핵연료의 재처리시설과 재처리정책이 없기 때문에 Spent Nuclear Fuel로 표기합니다.
사용후핵연료의 구성비는 어떻게 되나요?
원자력발전은 우라늄을 연료로 사용하는데, 발전에 사용되었던 우라늄 연료를 사용후핵연료(Spent Nuclear Fuel)라고 하죠? 원자력발전에 쓰이는 우라늄 핵연료는 우라늄-235(U-235)가 약 3~5% 정도 들어 있습니다. 4년 정도 사용하면 우라늄-235가 약 1%로 줄어들어 더 이상 발전에 사용하지 못하기 때문에 새로운 연료로 바꿔주어야 하는데, 이때 교체되어 나온 우라늄 핵연료인 사용후핵연료는 높은 열과 방사능을 가지는 물질로 바뀌기 때문에 안전을 위해서 특별하게 관리해야 합니다. 원자력발전에는 우라늄-235(U-235)가 사용되는데 광산에서 캐낸 천연우라늄에는 우라늄-235가 약 0.7% 포함되어 있고 나머지 99.3%는 우라늄-238입니다. 우라늄-235는 핵분열을 하므로 연료가 되지만 우라늄-238은 핵분열을 하지 않습니다. 또한, 중수로형 원전은 천연우라늄을 연료로 사용하지만, 경수로형 원전은 우라늄-235를 3~5% 정도로 농축하여 사용합니다. 이 때, 우라늄이 핵분열을 일으키면 플루토늄, 세슘, 스트론튬 등의 방사성물질로 바뀌게 됩니다.
세계의 사용후핵연료 발생현황과 관리방안은 무엇인가요?
2014년말을 기준으로 전 세계적으로 443개의 가동원전에서 약 340,000톤의 사용후핵연료가 발생하였으며 이 중에서 우리나라는 약 14,000톤의 사용후핵연료가 발생하여 전 세계의 4%를 차지하고 있습니다. 지역별로 살펴보면 원전115개가 가동 중인 서유럽 지역에서 제일 많은 13만톤의 사용후핵연료가 발생하였고, 118개의 가동원전이 있는 북미지역에서는 12만톤, 106개의 가동원전이 있는 동아시아 지역에서는 3만톤이 발생했습니다. 사용후핵연료는 저장, 재처리+처분, 직접처분 등 3가지 방법으로 관리되고 있으며 먼저 전 세계 31개 원전운영국가들은 원전 내에 습식저장(pool) 시설을 운영 중에 있으며 이 중 15개 국가에서는 원전 내에 건식저장 시설도 함께 보유하여 사용후핵연료를 저장하고 있습니다. 그리고 프랑스(연간 2,000톤), 영국(연간 약 2,400톤) 등의 국가에서는 상업용 재처리 시설을 운영하고 있으며, 일본의 경우 연간 800톤 규모의 재처리시설을 운영 준비 중에 있습니다. 또, 7개 국가(핀란드, 스웨덴, 독일, 캐나다, 스페인, 미국, 루마니아)에서는 직접처분정책을 채택하여 사용후핵연료를 관리하고 있습니다.
심층처분이 무엇인가요?
영구처분(Final Disposal)은 사용후핵연료를 인간의 관리 없이 영구적으로 인간 생활권에서 격리하는 것을 말합니다. 사용후핵연료에서 나오는 높은 열과 방사선으로부터 인간과 환경이 나쁜 영향을 받지 않도록 하기 위해 필요합니다. 영구처분의 방식에는 심층처분, 해양처분, 우주처분, 빙하처분 등이 있는데, 이 중 국제원자력기구(IAEA)는 경제성과 안전성 등을 종합적으로 판단했을 때, 심층처분이 가장 적절하다고 권고하고 있습니다.
심층처분은 안전한가요?
사용후핵연료 심층처분은 부식과 압력에 장기간 견딜 수 있는 처분용기에 담아 공학적 방벽을 더하고 지하 500~1,000m 깊이의 자연암반에 묻기 때문에 안전한 처분방식입니다.
해외에서도 심층처분을 하나요?
핀란드에서는 규제당국의 허가를 받아 2015년 11월부터 심층처분 방식의 처분시설 건설을 시작했습니다. 핀란드의 심층처분시설은 지하 500m 암반에 지하연구시설(URL)을 만들어 11년간 안전성 확인과 검증을 거친 후 4중으로 밀봉하여 처분하도록 설계되었다고 합니다.
사용후핵연료 발생량은 얼마나 되나요?
사용후핵연료는 매년 약 750톤(20기의 경수로형 원전에서 매년 약 400톤, 4개의 중수로형 원전에서 약 350톤) 정도 발생하여, 2015년 기준 총 1만 4천 톤이 저장되어 있습니다. 중수로형 원전은 농축되지 않은 천연우라늄을 사용하기 때문에 경수로형 원전에 비해 사용후핵연료가 월등히 많이 발생합니다. 사용후핵연료는 원전내에 있는 저장시설에 보관하고 있는데, 2019년이 지나면 월성 원전부터 시설용량이 가득 차게 됩니다.
고준위방사성폐기물 관리원칙은 무엇인가요?
정부는 관리 계획 발표와 함께 고준위방폐물 관리의 기본 원칙으로 국가 책임하에 관리, 국민의 안전을 최우선으로 고려, 국민 신뢰 하에 고준위방폐물관리, 현 세대가 고준위방폐물 관리 책임 부담, 고준위방폐물관리의 효율성 제고 등 다섯 가지를 제시했습니다.
고준위방사성폐기물의 국내외 관리시설부지는 어떻게 확보하나요?
국내 고준위방사성폐기물 관리시설은 지하연구시설(URL), 중간저장시설과 영구처분시설을 동일 부지에 확보하는 방안으로 추진됩니다. 또 국제공동저장•처분 방식도 국내 고준위방폐물 관리시설과 대등한 수준에서 국제공동저장•처분 방식의 경제성과 미래 불확실성을 감안하여 병행, 추진하기로 하였습니다. 부지선정은 적합한 부지를 과학적으로 조사하고 해당지역 주민의 의사를 수렴해서 진행할 것입니다. 부지 선정에 소요될 기간은 12년 정도로 예상하며 외국도 유사한 절차를 거쳤습니다.
경주 방폐장이 있는데 사용후핵연료처분장이 또 필요한가요?
경주 중•저준위방사성폐기물처분시설(경주 방폐장)은 중•저준위방사성폐기물만 처분하는 시설이므로 사용후핵연료를 관리하기 위해서는 별도의 처분장이 필요합니다. 미국, 프랑스, 일본 등 국가들도 중•저준위방사성폐기물처분장을 운영하고 있지만 고준위방사성폐기물처분장 부지를 별도로 마련하기 위해 노력하고 있습니다.
중•저준위 방사성페기물들은 일반 쓰레기처럼 태우면 안되나요?
방사성물질은 소각만으로 방사능이 없어지지 않습니다. 왜냐하면 방사성 물질은 태우더라도 원소의 기본적인 성격이 변하지 않기 때문입니다. 원자핵이 변하는 것은 핵분열이나 핵융합 밖에 없습니다. 원자력발전소 방사선 관리구역에서 나온 폐기물은 방사성물질이 일부 묻어 있거나 그럴 가능성이 있는 물질을 따로 관리하게 됩니다. 이를 중•저준위방사성폐기물이라고 합니다. 가장 좋은 해결방법은 방사선을 내지 않을 때까지 또는 그 방사선량이 인간이나 자연환경에 영향을 미치지 않을 때까지 격리해 두는 것입니다. 중•저준위방사성폐기물 처분시설이 그러한 역할을 맡고 있습니다.
방사성폐기물처분시설의 수명, 안전성을 보장할 수 있는 건가요?
중•저준위방사성폐기물 처분시설은 원자력발전소와 유사한 다중방벽 개념으로 설계 및 건설되어 매우 안전합니다. 또한 주기적으로 안전평가를 실시하여 안전성이 충분히 확보되고 있는지를 입증하는 과정을 거치게 되어 있습니다. 처분시설의 설계 특성적으로나 부지 특성적으로 핵종이동은 차단되며 중•저준위방사성폐기물은 시간이 지나면서 반감기로 인해 자연 상태로 돌아가게 됩니다. 오랜 시간이 흘러 다중방벽 중 어느 부분의 성능이 떨어져 처분된 방사성폐기물에 함유되어있는 방사성 핵종이 주변 환경으로 이동한다고 해도 그 양은 매우 적을 뿐만 아니라 생활권에 도달하기까지는 아주 오랜 시간이 걸립니다. 대부분은 그 사이 방사능이 감쇠하거나 도중에 다른 물질에 포집 또는 흡착되기 마련입니다. 처분시설을 설계하고 건설 할 때는 최종적으로 인간이 받는 피폭 선량이나 위험을 무시해도 될 만큼 낮도록 하여 안전성을 확보하고 있습니다. 방사능을 완벽하게 차단하여 우리가 사는 세상에 아무 피해가 없도록 하는 시설이 중•저준위방사성폐기물 처분시설입니다.
사용후핵연료는 현재 어떻게 저장•관리되고 있나요?
사용후핵연료는 현재 최종적으로 어디에 어떻게 관리(저장 및 최종 처분)할지 정해지지 않았기 때문에 각 발전소 내에 임시로 저장을 하고 있는데 그 방법은 습식 저장과 건식 저장으로 나뉘어 집니다. 습식 저장은 물을 이용하여 핵연료를 식히는 방법이며, 건식 저장은 사용후핵연료를 공기로 식히는 것입니다. 냉각제로 물 대신 기체 또는 공기를 사용하고, 방사선 차폐체(방사선을 차단하는 것)를 물 대신 콘크리트나 금속을 이용합니다.
사용후핵연료의 잔열이 실제 어느정도인가요?
원자로에서 막 꺼낸 사용후핵연료는 잔열이 많아서 습식저장시설인 수조에 담굽니다. 약 10년쯤 지나면 밖에 꺼내놓아도 될 정도로 잔열이 떨어집니다. 원자로에서 꺼낸 뒤 10년 후 사용후핵연료의 잔열(방사선에너지)은 1500W짜리 드라이기 1개의 열과 동일합니다. 원자로에서 꺼낸 뒤 시간이 경과함에 따라 잔열은 급격히 감소하는데, 예를 들어 원자로에서 꺼낸 직후의 사용후핵연료 잔열은 928kW인데 1시간이 경과하면 255kW로 격감하고 1달 후에는 32kW, 1년 후에는 7kW로 감소되며, 10년 후에는 2kW로 떨어져 1500W 드라이기 1개 만큼의 잔열이 남게 됩니다.
원전 부지내의 저장시설은 사실상 중간저장시설 아닌가요?
원자력발전소에서 관리 및 운영하는 원전 내 저장시설과 방사성폐기물 처리시설에서 관리하는 중간저장시설은 다릅니다. 원자력발전 사업자는 사용후핵연료에서 나오는 많은 열과 방사선을 줄이기 위해, 사용후핵연료를 원자로에서 꺼낸 직후, 원자력발전소 부지 내의 습식저장시설에 보관합니다. 방사성폐기물 관리자는 충분히 열과 방사능이 감소된 사용후핵연료를 원자력발전 사업자로부터 인수하여 저장•관리하는데 그 시설이 증간저장시설입니다.
사용후핵연료 처분시설을 신규로 건설하지 않고, 원전 부지 내에 있는 저장시설을 계속 늘리면 안되나요?
기존의 원전 부지 내에 저장시설을 계속 증설하는 것도 사용후핵연료 관리를 위해 선택할 수 있는 하나의 방안이지만, 사용후핵연료를 영구적으로 안전하게 관리하기 위해서는 원자력 발전소 외부에 중간저장시설과 영구처분시설을 설치하여야 합니다. 원자력발전소 부지 내, 저장시설을 계속 늘리는 방안은 사용후핵연료 저장용량의 포화를 일시적으로 지연시킬 수는 있습니다. 하지만 사용후핵연료를 인간생활권으로부터 영구히 격리하여 안전하게 관리하기 위해서는 외부에 별도의 관리시설이 필요합니다. 별도의 관리시설은 중간저장시설과 영구처분시설을 말하는데, 이 시설이 마련될 때까지는 불가피하게 한시적 대안을 모색해야 합니다.
사용후핵연료를 땅에 묻는 거 말고 다른 좋은 아이디어는 없을까요?
그동안 사용후핵연료를 처리하기 위한 여러 방안이 검토되었습니다. 첫 번째는 사용후핵연료를 로켓에 실어 우주로 날려버리는 것인데, 발사에 실패해 추락할 위험이 있어 연구가 중단되었습니다. 두 번째는 깊은 바다에 묻는 방법인데 이 경우 만일 잘못되면 전 세계의 바다가 오염되기 때문에 이 역시 어렵습니다. 마지막으로 남극으로 가지고 가는 것인데 이 방법은 자원 개발의 가능성이 남아 원전을 가동하지 않은 나라 입장에서는 받아들일 수 없어 남극조약에 의해 금지되었습니다. 여러 대안을 검토 후 내린 결론은, 지하수가 흐르지 않는 암반을 찾아서 지하 500m까지 구멍을 뚫고, 영원히 봉하는 것을 택하였고, 지금까지 과학기술로선 이것이 최선입니다. 그러나 더 사용후핵연료 처리를 위한 더 나은 방법을 찾는 연구는 계속해 나가야 합니다.
사용후핵연료를 땅 속에 처분하려는 나라가 또 있나요?
현재 전세계 원전을 가동하고 있는 31개국 중 미국과 독일, 캐나다 등 10개 나라가 사용후핵연료를 땅 속에 처분하기로 결정하였으며, 실제 처분장을 가동하고 있는 나라는 아직 없으며, 스웨덴과 핀란드만 부지를 선정한 상태입니다. 스웨덴이 사용후핵연료를 최종 처분장 부지를 선정할 수 있었던 비결은 세가지입니다. 먼저 ‘안전에 대한 노력’으로, 안전한 처리를 위해 실제 최종처분장과 똑같은 연구시설에서 연구개발을 했습니다. 또한 30년 동안 전 국토를 대상으로 철저한 지질조사를 한 후 최종 저장 장소를 결정했습니다. 두 번째는 ‘정보의 투명성’으로, 어떤 일을 하고 있는지, 자연에 대한 영향, 동물 생태에 대한 조사, 수질 등 관련 정보를 투명하게 공개하였습니다. 마지막으로 ‘주민과의 소통’입니다. 주민들의 두려움을 인정하고 정보를 제공하며 주민 참여를 권해 주민 스스로가 안전함을 느끼도록 하였습니다.
사용후핵연료 처리 관련 현재 우리나라는 어떻게 진행되고 있나요?
우리나라는 사용후핵연료를 처리할 영구시설이 없으며, 현재는 원전 내 저장시설에 보관하고 있지만, 이 공간은 이르면 2019년부터 포화상태에 이를 것으로 예상되며 게다가 이런 방식은 임시 방편으로 지진 등의 천재지변 발생시 안정에 상대적으로 취약합니다. 정부는 2016년 11월 사용후핵연료 처리 방안이 담긴 관련 법률안을 국회에 제출했으나 국회에서 표류중으로, 사용후핵연료건이 정치적으로 민감하다는 이유로 여전히 제대로 된 논의조차 진행되지 않고 있습니다. 게다가 여전히 시민단체 및 주민들의 반발이 심한 가운데, 정부는 충분한 지역주민 의견수렴을 거쳐 국회를 설득해 나간다는 방침입니다.
사용후핵연료의 현재 저장률과 포화 예상 시점은 언제인가요?
우리나라에서 발생하는 사용후핵연료를 매년 약 750톤 정도인데, 발전소 내 임시저장시설이 2019년 월성 원전을 시작으로 가득차게 됩니다. 따라서 후속 대책이 절실히 필요한 상황이며, 현재 이를 위해 ‘고준위방사성폐기물 관리 절차에 관한 법률’이 국회에 상정되어 법제화를 진행중에 있습니다. 원전별 사용후핵연료 저장률과 포화예상연도(2015.6.29 기준)를 보면, 월성 77%(2019년), 한빛 67%(2024년), 한울 64%(2026년), 고리 78%(2028년), 신월성 12%(2038년)입니다.
사용후핵연료 저장시설을 짓겠다는 것은 원전을 확대하겠다는 뜻인가요?
현재 24개 원전에서 발생하는 고준위방폐물은 원전 내 저장시설에 임시보관 중이나, 원전 외부에 별도의 시설을 마련하고 안전한 관리를 도모할 필요가 있습니다. 사용후핵연료 저장시설 건설은 원전을 확대하겠다는 것이 아니고, 이미 발생하고 있는 그리고 앞으로 원전을 가동하는 한 계속 발생할 고준위방폐물을 안전하게 관리하기 위한 시설입니다. 그러므로 원전확대 여부와는 별도로 논의하는 것이 바람직합니다. 그러므로 사용후핵연료 저장시설 건설을 위한 시작은 지금 추진해야 할 사안으로 그동안 우리가 전기에너지를 통해 누렸던 혜택의 부산물인 방폐물 문제를 우리세대 내에서 해결하고 미래세대에 부담을 최소화해야 합니다.
Q35 : 한국원자력환경공단은 어떤 기관인가요?
한국원자력환경공단은 방사성폐기물 발생자와 처분관리자를 분리시켜 방사성폐기물을 투명하고 전문적으로 관리하는 전문기관으로서 지난 2009년 1월 1일 설립된 준정부기관입니다. 주요사업사성폐기물의 운반•저장•처리•처분 △방폐물 관리시설 등의 부지선정•건으로는 △방설•운영•폐쇄 후 관리 △방사성폐기물 관리시설 주변지역에 관한 지원 및 협력 △방사성폐기물 관련 연구개발•국제협력•인력양성 △방사성폐기물에 대한 홍보 및 대국민 이해증진 △방사성폐기물 관리시설의 주변지역에 대한 환경조사 등입니다. 공단은 현재 중저준위 방사성폐기물 처분시설을 운영중인데, 이 시설은 경상북도 경주시 양북면 봉길리에 위치하고 있으며 부지 면적 약 205만㎡로 국내에서 발생하는 중저준위 방폐물 80만 드럼을 처분할 수 있습니다.
고리1호기 최종(40년치) 사용후핵연료 발생량과 보관에 소요되는 넓이가 어느 정도 되나요?
고리 1호기 원자로의 핵연료 다발수는 120개입니다. 1.5년마다 예방정비시 1/3을 새연료로 교체, 즉 40다발(120/3)이 배출됩니다. 40년간 예방정비 횟수는 27회(40년/1.5년)가 됩니다. 그리고 전수명 40년간 발생하는 사용후핵연료의 다발수는 1512개[예방정비 횟수(27회)×1회 예방정비시 발생되는 사용후핵연료 수(40개)×140%]가 됩니다. 1512개의 사용후핵연료 다발을 건식저장하기 위해 소요되는 통 수는 41통[사용후핵연료 발생 다발수(1512개)/통 용량(37개)] 이며, 이 41개의 건식저장 통을 보관하기 위한 부지 면적은 1377㎡(416평)[통 수(41통)×통 넓이(12㎡)×간격(280%)]가 됩니다. 즉 고리 1호기 최종(40년치) 사용후핵연료는 1500여개이고 약 400여평에 보관이 가능합니다.
고리1호기가 영구정지 되었는데, 사용후핵연료는 어떻게 처리되나요?
고리 1호기의 임시저장 수조에 보관하고 있는 사용후핵연료는 364다발이며 현재 원자로에 남아있는 121다발을 옮기면 총 485다발이 되어 포화율이 86.2%까지 올라갑니다. 임시저장 수조에서 사용후핵연료를 2024년까지 냉각시키면서, 동시에 고리원전본부 부지 내에 건식저장시설 건설을 추진할 계획입니다. 현재 국내에 사용후핵연료를 보관하는 고준위방사성폐기물 처리장이 마련돼 있지 않아, 임시방편으로 중간 저장소를 만드는 셈입니다. 건식저장시설 건설은 지자체 신고 이후 원자력안전위원회로부터 원전 부지 운영변경에 대한 허가를 받는 식으로 이뤄집니다.
Q 사용후핵연료는 어디서 발생하나요?
사용후핵연료는 원자로에서 연소된 연료로서 발전용원자로, 연구용원자로, 교육용원자로 등 여러 종류의 원자로 운영과정에서 발생되고 있습니다. 현재 국내에는 20기의 경수로형 원자로(고리, 한빛, 한울부지) 및 4기의 중수로형 원자로(월성부지) 등 24기의 발전용원자로와 1기의 연구용원자로(한국원자력연구원 내 하나로), 1기의 교육용원자로(경희대학교)에서 사용후핵연료가 발생되고 있습니다.
원자력 발전에 사용되는 핵연료는 발전에 쓰이기 전•후 어떤 변화가 있나요?
핵연료는 발전에 쓰이기 전에는 가까이 가고 손으로 만져도 아무 이상이 없지만, 발전에 쓰이고 난 후 원자로에서 꺼낸 사용후핵연료는 엄청난 열과 방사능을 뿜어냅니다. 따라서 사용후핵연료를 안전한 곳에 보관하면서 그 열과 방사선이 감소하기를 기다려야 하는데, 원자로로부터 꺼낸 후 경과시간에 따라 사용후핵연료의 방사능과 열발생량이 급격히 감소하게 됩니다.
사용후핵연료가 단순히 폐기물이 아니라 유용한 물질도 포함하고 있다고 하던데요?
사용후핵연료는 폐기물 이면서 동시에 자원적 가치를 갖고 있습니다. 원자력발전소는 핵분열의 주성분인 우라늄의 핵분열에 의한 열에너지를 활용하여 전기에너지를 만듭니다. 이러한 핵분열 과정을 거치면서 원래있던 우라늄 외에 스트론튬, 세슘, 플루토늄 등과 같으 방사선 물질이 새로 생겨 사용후핵연료는 다량의 방사선과 열을 방출합니다. 사용후핵연료는 현행법상 고준위방사성폐기물에 해당하지만 우리늄과 플루토늄 등 자원적 가치가 있는 물질(95% 이상)을 포함하고 있습니다.
원전에서는 사용후핵연료를 어떻게 관리하고 있나요?
원전에서 발생한 사용후핵연료는 원전의 관계시설인 임시저장 시설에서 저장•관리되고 있습니다. 현재 가동 중인 원전 24기 중 경수로형 20기는 사용후핵연료 저장조(습식시설)에, 중수로형 4기(월성)는 사용후핵연료 저장조 및 건식저장시설에 저장 관리되고 있습니다. 월성의 중수로형 사용후핵연료는 6년 이상 습식에서 저장한 이후 건식시설로 이동하여 관리합니다. 습식시설은 물을 이용하여 사용후핵연료를 냉각시키고 방사선 누출을 차폐하는 원전 내 저장수조 형태의 시설이며, 건식시설은 공기 또는 불활성 기체를 이용하여 사용후핵연료를 냉각시키고, 콘크리트 또는 금속을 이용하여 방사선 누출을 차폐하는 시설입니다.
월성 원전에서는 사용후핵연료를 노상방치 한다던데요?
노상방치 하는 것이 아니고, 월성원전 건식저장시설은 공기의 자연대류에 의해 열을 식히는 방식이기 때문에 외부로 노출시킵니다. 건식저장방식은 해외 주요 원전 운영국들이 상용화해 안전하게 운영 중인 보편적인 방식입니다. 월성원자력발전소의 건식저장시설은 공기로 사용후핵연료의 열을 식히는 방식이기 때문에 지상에 건설됩니다. 지난 1992년 원자력 규제기관의 철저한 안전성 확인을 받은 이후, 20년 동안 안전하게 운영되고 있습니다. 건식저장시설의 외부노출로 인한 방사능의 누설이나 용기의 손상은 발생하지 않았으며, 주기적인 안전점검을 통해 안전하게 관리하고 있습니다.
사용후핵연료를 화산 속에 버리면 안 될까요?
화산에 핵폐기물을 버리려면 마그마가 핵폐기물은 물론, 폐연료봉의 우라늄 원자핵을 분해해 방사능을 없앨 수 있을 정도로 뜨거워야 합니다. 그러나 사용후핵연료를 녹일 수 있을 정도로 뜨거운 화산이 지구상에 존재하지 않습니다. 우라늄 원자핵을 분해하기 위해서는 적어도 수 만도는 되어야 하는데 가장 거대한 화산의 마그마도 1,300도에 불과한데, 이 정도의 온도로는 핵연료 포장 용기로 쓰이는 지로코늄(Zr)도 녹이지 못합니다. 또다른 문제는 화산에 핵폐기물을 버리더라도 화산 내부로 들어가지 못하고 마그마 표면에 떠 있을 가능성이 높다는 점입니다. 마그마가 원자핵을 녹이는 것은 99.99% 불가능한데, 그 상황에서 마그마가 분출을 한다면 방사능까지 장착한 ‘핵 마그마’가 되는 것입니다. 물론 아직가지 화산에 사용후핵연료가 버려진 적은 단 한번도 없으며, 앞으로도 그럴 일은 없을 것입니다.
사용후핵연료 처리 및 보관 방법에 대해 국내외적으로 아직 확실하지 않은 부분이 많다고 하는데, 그렇다면 확실한 건 없는 건가요?
아직까지 사용후핵연료를 효과적으로 보관할 수 있는 방법은 ‘반감기’를 고려한 장기간 보관입니다. 그러나 이런 시설에서 보관하는 것이 사용후핵연료 처리기술의 끝이라고 생각하지는 않으며, 다만 기술이 발전할 때까지 안전하게 보관하는 방법이 지금으로선 이 방법이 가장 적법하다고 생각하기 때문입니다. 핀란드에서는 사용후핵연료를 10만 년 동안 보관이 가능한 시설을 짓고 있으며, 우리나라의 경우 2020년까지 원전 내 건식저장기술 확보, 2030년까지 지하연구시설 부지 확보, 2035년까지 국내 맞춤형 사용후핵연료 관리시설 설계기술 개발까지 차근차근 진행할 예정입니다.
사용후핵연료 처분, 어떻게 준비하고 있나요?
사용후핵연료 관리방식과 관련, 대다수의 국가에서는 관리방식을 결정하지 못하고 있는데, 우리나라의 경우 현재 원전 내 습식저장 시설을 운영 중입니다. 또한 ‘지하처분연구시설(KURT)에서의 실험을 통해 안전한 처분 조건을 연구하고 있으며, 국제 공동 사용후핵연료 영구처분 시설 건설 방안 논의, 이외에도 파이로프로세싱을 거친 핵연료를 쓸 수 있는 차세대 원전인 소듐냉각고속로도 개발 중입니다.
파이로프로세싱 : 원자력발전 후 남은 사용후핵연료를 재활용하여 다시 원자력발전의 핵연료로 이용할 수 있도록 하는 기술
현재 발생하는 사용후핵연료는 어떻게 저장하고 있나요?
현재 원전 운영으로 발생한 사용후핵연료는 발전소내 수조에 저장하고 있으며, 사용후핵연료 저장수조의 용량이 초과하는 경우 다른 호기의 저장수조 또는 건식저장시설로 운반하여 저장하고 있습니다
우리나라의 사용후핵연료 관리 기술 수준은 어떤가요?
사용후핵연료 관리기술은 크게 저장, 운반, 처분기술로 분류됩니다. 우리나라의 사용후핵연료 관리기술은 선진국 대비 약 70% 수준입니다. 현재 부족한 기술은 우리나라의 자체개발과 선진국과의 공동연구를 통해 적기에 확보할 계획입니다. 우리나라는 2020년까지 원전 내 건식저장기술을 우선 확보할 계획이며, 2030년까지 지하연구시설 확보, 2035년까지 국내 지질에 적합한 사용후핵연료 심층처분시설의 설계기준을 개발할 예정입니다. 이를 위해 공동연구 추진 등을 통한 기술격차 해소 및 적기 기술 확보를 위해 노력하고 있는데, 운반•저장분야는 한미공동연구를 통해 처분분야는 핀란드•스웨덴 등과 공동연구를 통해 국제협력을 강화하고 있습니다.
주요 국가별 중간저장시설 현황과 기간은 어떤가요?
주요 국가별로 중간저장시설을 각자 보유하고 있으며, 운영기간은 50년 내외로 조금씩 상이합니다. 핀란드의 경우, 1983년 부지선정에 착수하여, 2001년 부지선정을 하였습니다. 그 뒤, 2015년 건설허가를 취득하여, 2020년 운영허가를 신청할 예정이며, 2020년대에는 운영을 게시할 예정입니다. 또, 스웨덴은 1992년 부지선정에 착수하여, 2009년 부지선정을 하였는데, 2020년대 초반에 건설을 게시하여, 2030년대 운영을 할 예정입니다.
우리나라 주변국의 사용후핵연료 관리방법은 무엇인가요?
일본과 중국은 사용후핵연료 재처리 정책을, 대만은 직접처분 정책을 채택하고 있습니다. 일본은 1956년부터 핵 비보유국으로는 유일하게 재처리 정책을 추진하고 있는 국가로서, 고준위방사성폐기물만 심층처분을 계획하고 있습니다. 고준위방사성폐기물 처분장은 2030년대 후반 운영을 목표하여 부지 공모를 하고 있으나 아직까지 미확보된 상태입니다. 중국은 재처리 정책을 채택한 국가로서 2020년에 재처리시설 건설에 착수하여 2030년 완공 예정입니다. 대만은 직접처분방식을 채택하여 운영중에 있으나 포화가 임박한 원전에 대한 대책 마련이 시급한 상황입니다. 진산1호기 사용후핵연료 저장시설 포화(2016년)에 대비하여 소내건식저장시설을 실치했으나 주민반대 등으로 운영을 못하고 있습니다.
세계적으로 사용후핵연료는 어떻게 관리하고 있나요?
원자력발전으로 인해 사용후핵연료를 보유하고 있는 국가는 총 34개 국가이며, 이 중 독일, 핀란드, 미국 등 7개 국가는 직접처분, 일본, 프랑스 등 4개 국가는 재처리 후 처분 정책을 채택하였습니다. 또, 기타 국가는 정책 결정을 유보하고 있는 상태입니다. 원전 부지 내에 있는 습식과 건식으로 구분된 저장시설에서 안전하게 보관되면서 열과 방사능이 감소된 사용후핵연료는 이후 원전 부지 밖의 중간저장시설로 옮겨서 관리하는 것이 세계적인 추세입니다. 또, 중간저장 이후, 국가정책에 따라 직접처분하거나 재처리 후 처분을 합니다.
고준위방사성폐기물 관리 기본계획의 내용은 무엇인가요?
사용후핵연료 문제 해결을 위한 ‘고준의방사성폐기물 관리 기본계획’의 주 내용은 인허가용 지하연구시설(URL), 중간저장시설, 영구처분시설을 같은 부지에 단계적으로 확보하고 연구용 지하연구시설(URL)은 별도 부지에 건설키로 했습니다. 그에 따른 주요 진행 절차와 부지선정 일정 그리고 관리시설 확보 전까지 관리 방안에 대한 내용을 포함하고 있습니다. 부지 확보 진행 절차는 ‘부적합지역배제, 부지공모, 부지기본조사, 주민의사확인, 부지심층조사, 부지확보’ 이며, 부지선정 일정은 2017년부터 12년간 처분시설 부지확보, 2028년을 기점으로 7년간 중간저정시설 건설, 운영과 동시에 인허가용 URL 건설, 실증연구를 14년간 하며, 마지막으로 2042년부터는 10년에 걸쳐 영구처분시설 건설과 운영을 계획하고 있습니다.
고준위방사성폐기물 관리 시설 확보 전까지 관리는 어떻게 하나요?
부지확보 이후 중간저장시설 가동 이전까지는 불가피하게 원전부지내에 사용후핵연료를 안전하게 관리할 수 밖에 없습니다. 이는 관리시설확보 지연에 따른 것인 만큼, 원전소재지역과 협의하여 합리적 수준에서 지원할 계획입니다.
지하연구시설은 무엇인가요?
지하연구시설(Underground Research Laboratory, URL)은 땅속에 사용후핵연료 영구처분 시설을 건설하기 전에, 땅 속 환경을 조사하여 안전성 확보기준과 상세설계 등을 마련하기 위한 시설입니다. 사용후핵연료 영구처분시설이 들어서는 곳에 건설하여 동일한 부지의 지질학적 특성을 반영하여 연구하며, 목적에 따라 연구용과 인허가용으로 구분합니다. 영구처분을 결정한 주요 국가는 지하연구시설을 건설하여 운영하고 있으며, 지하연구시설의 가장 대표적인 사례는 세계 최초의 지하연구시설인 핀란드의 ‘온칼로‘입니다.
사용후핵연료 처분시설 부지선정 과정에서 만일 공모 신청을 한 지역이 없을 경우 어떻게 되나요?
정부는 예비적 차원에서 부지조건이 우수한 지역을 지자체와 협의하여 우선 지정하는 방안을 고려하고 있습니다. 그렇게 될 경우 해당지역과 사전에 충분한 협의를 거치고, 국회 등에 보고하는 절차를 거칠 예정입니다.
한국원자력환경공단 > 방폐물 관리사업 > 고준위방폐물 관리 > 고준위방폐물이란 > 정의
고준위방폐물이란 열과 방사능의 준위가 높은 폐기물을 말합니다.
원자력안전법에서는 고준위방사성폐기물을 열 발생량이 2㎾/㎥, 반감기 20년 이상인 알파선을 방출하는 핵종으로 방사능농도가 그램당 4,000베크렐 이상인 것으로 정하고 있습니다.우리나라의 경우 고준위방사성폐기물은 사용후핵연료가 대부분입니다.
“핵폐기물처리 특별법 제정해야” 방사성폐기물 정책 포럼
고준위방사성폐기물 관리를 위한 특별법 제정 필요성을 논의하는 고준위방사성폐기물 정책 포럼’이 6일 서울 노보텔 앰배서더호텔에서 열렸다.
한국원자력산업협회가 주관하고, 한국원자력환경공단, 한국방사성폐기물학회가 후원한 이날 행사에는 산업계, 학계, 연구계 등 80여명이 참석했다.
포럼에서는 기후변화와 에너지 안보 위기 문제에 따라 세계적으로 원전 확대 정책이 필요한 시점에서 원전 확대 전제조건으로 고준위방폐물인 사용후핵연료 처분 및 관리의 중요성이 대두됨에 따라 고준위방폐물 특별법 제정 필요성에 대한 발표와 토론이 진행되었다.
기조강연자인 황주호 원자력진흥위원은 “원전 가동이 계속되고 이에 따라 필연적으로 발생되는 사용후핵연료 저장 용량 부족이 다가오는데 이는 ‘화장실 없는 아파트’같은 상황이며, 임시저장이든 영구처분이든 시급히 해결해야 한다”며 빠른 특별법 제정 필요성을 강조하였다.
김창락 KINGS 교수는 “고준위방폐물 심층처분은 1975년 미국에 의해 제안된 이후 60년이 지난 현재까지 미국을 비롯한 독일, 영국, 프랑스 등 많은 국가에서 연구되고 있으며, 심층처분은 사용후핵연료의 재활용 또는 직접처분에 관련한 국가 정책에 무관하게 필요하다”고 발표했다.
이재학 단장은 ‘영구처분시설의 경우 심층처분을 기준으로 주요 안전기능이 확보되도록 일반기준이 원자력안전위원회 고시로 규정되어 있다고 발표했다.
박홍준 본부장은 사용후핵연료를 지하 암반에 처분해 공학적으로 제작한 방벽과 암반 자체의 천연방벽 등 다중방벽시스템을 적용하여 방사성 물질이 수십만년 이상 인간생활권에 도달하지 못하도록 격리하는 고준위방폐물 심층처분의 개념과 관련 핵심기술을 설명했다.
강재열 원자력산업협회 부회장은 “1984년 10월 방사성폐기물 관리 기본대책을 시작으로 지난 약 40년 간 고준위방사성폐기물 관리에 대한 다양한 논의가 이뤄지고 있고, 최근 정부는 제1,2차 고준위방사성폐기물 관리계획, 사용후핵연료 공론화위원회와 재검토위원회 등을 통해 관리 방안을 마련하였다. 하지만 현재 고리 원전본부는 85.4%, 한울 원전본부는 81.7%의 포화율을 가지고 있어, 사용후핵연료 관리 문제가 심각한 상황에 직면해 있다”고 말했다.
이어진 패널토론에서 강문자 학회장은 현재 학회에서 수행중인 연구 결과를 언급하며 “원전에서 임시저장하고 있는 사용후핵연료는 제9차 전력수급계획에 따른 원전 가동 시 2031년부터 고리와 한빛 원전을 시작으로 순차적으로 임시저장시설이 포화 상태에 이를 것으로 예상되며, 원전 가동률을 높이면 더 빨리 포화 가능성이 있다”며 “사용후핵연료나 고준위방폐물은 여당과 야당의 공동 협의 문제, 지역주민 설득 문제 등 많은 어려움이 예상되고 있다. 그러나 특별법을 통해 부지조사 절차와 일정, 시설 유치지역에 대한 지원 체계를 위주로 법을 제정하고, 추후 필요한 사항들은 하부 법에 담아가는 방향으로 진행하면 해결책이 보일 것으로 예상하며, 현안 해결을 위한 동력은 특별법 우선 제정에 있다”고 덧붙였다.
황주호 위원은 “방사성폐기물관리법은 중저준위폐기물 처분, 사용후핵연료 처분, 원전해체 등을 감당할 충분한 재원 마련과 조직 운영에 초점이 맞춰져 있으나 사용후핵연료 관리를 포함한 처분에 관한 일정, 조직 등은 포함하고 있지 않다”며 “다양한 이해 관계자들의 의견 수렴은 법 제정의 필수 절차이나 조정이 어렵고 무리한 경우에는 현행법인‘방사성폐기물관리법’의 전면 개편을 통해 두 차례 공론화의 건의 사항인 특별법 제정에 내용을 포함시키는 방안도 고려해야 한다”고 언급했다.
김창락 교수는 “사용후핵연료의 심층처분 사업에 가장 앞선 스웨덴과 핀란드는 심층처분장에 대한 건설허가를 이미 승인해여2025년 이후 실제 운영을 앞두고 있고, 프랑스에서는 금년 중 CIGEO 고준위폐기물 심층처분장 건설허가 신청 예정이며, 2025년에는 건설 허가 취득을 목표로 진행 중”이라며 우리나라에서도 1997년 이후 심층처분 연구가 국가 주도로 체계적으로 진행되고 있으며, 이미 두 차례 사회적 공론화를 수행된 시점에서 이제는 심층처분 부지 선정을 위한 빠른 진전이 필요하다는 의견을 밝혔다.
이재학 단장은 “고준위방폐물은 장기적 과제이며, 안전성 확보가 중요하므로 관리시설부지선정 및 기술개발 단계부터 규제기관이 참여하는 절차와 특히 처분시설의 세부적인 규제절차 마련도 필요하며, 고준위방폐물 관리정책과 관리 사업이 국민들의 신뢰를 받고 기술개발과 전문 인력 양성 등을 체계적으로 진행하기 위해서는 고준위방폐물 특별법 제정 등 법·제도적 토대 마련이 필요하다”고 말했다.
박홍준 본부장은 윤석열 정부의 원전 최강국 도약 국정과제 설정으로 사용후핵연료 발생량 증가에 따른 원전 부지 내 저장시설 포화를 대비해 최종 처분장 부지확보가 최우선 선결과제라며 ‘저장시설 운영에 관한 일정 제시’, ‘최종처분장 부지선정 절차, 방식, 일정 등에 대한 구체적 마일스톤 제시’, ‘사용후핵연료 반출시점 명시’세 가지 사항을 제시하였다.
마지막으로 강재열 부회장은 “원자력산업계 97.5%가 고준위방폐물 관리시설 미확보 시 10년내 국내 원전 절반이상 가동 중지 위기에 대해 심각하게 우려를 나타내고 있고 있으며, 원전 후행주기 완성을 통해 원전 수출 활성화에 도움이 된다는 의견은 94.9%로 조사됐다”며 “오랜 시간 검토하고 다양한 의견이 반영된 공론화위원회 및 재검토위원회 권고안에 따라 빠른 시간 내에 권고사항을 실행할 수 있는 액션 플랜이 마련되어야 한다고 조사되었고, 특별법 발의 시점은 1년 이내가 46.2%, 2년 이내가 30.6% 로 나타났다”고 밝혔다.
이번 포럼은 시급한 고준위방폐물 특별법 제정을 위한 산학연 전문가 간 다양한 토론을 위해 열렸고, 원전 소재 지자체에서도 지속적으로 토론의 장을 마련할 예정이다. 차기 포럼은 19일 부산에서 ‘K-택소노미’를 위한 고준위방폐물 특별법 제정 필요성이란 주제로 개최될 예정이다.
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