방사성 폐기물 처리, 어떻게 하고 있을까?

방사성 폐기물 처리, 어떻게 하고 있을까?

대학생신재생에너지기자단 16기 홍인설단원

 

방사성 폐기물 처리에 관심을 가져야 할 때!

원자력은 높은 효율을 가지는 에너지이지만 그만큼의 위험 또한 갖고 있는 에너지이다. 현 정부는 탈원전을 추진하여 2030년도까지 신재생에너지의 비율을 높이고자 정책을 수립하고 있다. 탈원전을 하는 이유 중 하나는 원전에 대한 안전성이다. 원자력 발전소가 시간이 흐름에 따라 노후화되어서 후쿠시마 원자력 발전소와 같이 거대한 지진이 일어났을 때 거대한 대참사가 일어날 수 있을 뿐만 아니라 방사성폐기물을 어떻게 처리해야 하는가에 대한 문제 또한 나온다. 최근 일본 후쿠시마에서 태풍의 영향으로 방사성폐기물 자루 60여가 떠내려갔는데 이때 20여개가 빈 채로 발견되어 방사성 폐기물이 유실되었다는 것이 확인되었다. 수질검사를 한 결과 정상이었다고는 하나 이 자료를 믿을 수 있을지는 의문이다. 빗물에 유실될 것을 대비해 여러 겹으로 포장해야 했지만 그렇지 않았고 이로 인해 방사성 폐기물 처리에 관한 문제가 대두되었다.

 

방사성 폐기물의 정의와 저장

방사성폐기물이란 발전소에서 사용한 핵연료뿐만 아니라 방사선을 사용하는 곳에서 방사성 물질이 일정 농도 이상으로 함유되어 있거나 방사성 물질에 오염되어 배출되는 모든 물질을 의미한다. 방사성 폐기물은 방사선의 세기에 따라 분류된다.

[참고1.  방사성 폐기물 분류 체계]

출처: 원자력안전위원회 공식 블로그

 

중/저준위 폐기물은 핵폐기물의 95%를 차지하며 고준위 폐기물은 약5%를 차지한다. 고준위 폐기물은 중/저분위 폐기물과는 달리 운영되고 있는 처분장이 없으며 거의 원자력발전소 자체적으로 내에 임시적으로 저장하고 있다. 더욱이 발전소 내의 임시저장소가 포화상태에 이르고 있어서 영구적인 핵폐기물 저장소에 대한 필요도가 높아지고 있다. 영구적인 핵폐기물 저장소의 경우 스웨덴, 핀란드만이 보유하고 있는 실정이다.

 

[참고2. 원전별 사용후핵연료 저장 현황]

출처: 산업통상자원부

 

방사성 폐기물 처리의 다른 방법

 임시저장소가 포화되고있는 현실을 대비할 핵폐기물 처리의 다른 방법으로는 사용 후 핵연료 재처리 기술 방법이 있다. 사용 후 핵연료 재처리 기술 중 하나인 파이로프로세싱은 원자력 개발 산업의 전체예산의 70%가량을 차지하고 있다.

 

[참고3. 파이로프로세싱의 원리]

출처: 뉴스타파

 

 파이로프로세싱이란 사용후핵연료에서 고방사능 물질인 세슘과 스트론튬을 분리하여 별도 보관하고, 플루토늄 등의 초우라늄 물질(TRU)을 분리해 고속로에서 태워 없애면서 전기를 생산하는 시스템이다. 이를 이용하면 고준위 핵폐기물 처분장의 면적을 1/100로 줄일 수 있으며 핵폐기물의 독성도 1/1000으로 줄일 수 있다고 한다. 하지만 이에는 많은 문제점들이 숨어있었다. 핵폐기장 면적을 1/100로 줄일 수 있다는 정보의 출처는 미국 정부가 아닌 미국원자력학회의 학술지 였다. 그리고 죽음의 재인 세슘과 스트론튬의 보관을 지하 250m 깊이의 저장시설에 보관하겠다는 입장을 밝혔지만 이때 매년 총 보관량의 10만분의 1이 지하수로 녹아들게 되어 심각한 위험성이 있었다. 고속로 또한 아직 연구개발단계이며 파이로프로세싱 기술은 경수로, 중수로 원자력발전 중 경수로만 처리할 수 있다고 한다. 사용후 핵연료가 누적된 양은 경수로가 7천 1백톤, 중수로가 8천톤으로 둘다 많은 양을 차지하고 있는데 경수로에 대한 기술만을 언급하고 있을 뿐이었다.

 

이런 점들을 보면 아직은 핵연료 재처리기술이 미흡함을 알 수 있다. 임시 저장되어 있는 핵연료가 많고 앞으로도 더 늘어날 것이기 때문에 핵연료 재처리 기술 산업이 성장하여 점점 포화되고 있는 원전 발전소들을 해결 할 통로가 되었으면 한다. 하지만 이러한 핵연료 재처리 기술을 계속 연구를 함에도 한계가 보인다면 스웨덴이나 핀란드처럼 사용후 핵연료의 영구 보관소의 필요성을 느낀다. 이러한 경우엔 지역 주민과의 사회갈등을 잘 조정하여 영구 보관소가 설립하고 보관소를 잘 관리하여 일본과 같이 방사성 폐기물이 유실되는 사례가 없길 바란다.

 

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참고문헌

[1] 이재은, "한수원 3분기 실적 악화…원전 가동 줄어 351억 손실" 조선비즈 , https://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2019/11/14/2019111403095.html, 2019.11.04

[2] 김충환, 한국원자력연구원, https://www.kaeri.re.kr/board?menuId=MENU00464, 2018.11.07

[3] 이주영,  "[핵 폐기물 처리, 더 이상 미룰 수 없다]‘사용후 핵연료’ 임시저장시설 포화 임박…35년째 해법 못 찾아" , 경향신문 , http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?art_id=201810162139005,  2018.10.16

[4] 이민정, "태풍에 떠내려간 日방사성폐기물 자루 66개…23개는 빈채로 발견" 중앙일보, https://news.joins.com/article/23617676, 2019.10.28

[5] "핵 재처리 프로젝트 - 파이로프로세싱의 비밀", 뉴스타파, https://newstapa.org/article/_D2JL, 2017.03.27