📌 오늘의 국제 원자력 동향 2025년 12월 19일(금)
- 프랑스 EDF가 6기 EPR2 비용 상한을 728억 유로로 상향 제시함. ‘표준화·연속건설’로 비용·일정 리스크를 낮추겠다는 방향이 재확인되었으나, 정부지원·CfD 등 금융·계약 구조의 신뢰성이 사업성의 핵심 변수로 부상함.
- 인도 의회가 원자력 부문 민간·해외 참여를 확대하는 법 개편을 통과시켜 2047년 100GW 목표 달성의 제도 기반을 강화함. 다만 배상(책임)·라이선스·규제역량 등 하위제도 설계가 실제 투자 유입과 착공 속도를 좌우할 가능성이 큼.
- 미국 Urenco USA가 LEU+(8.5%) 첫 생산을 발표하며, 차세대·SMR 연료수요 확대에 대응한 상업 농축체인의 단계적 확장이 확인됨. 이는 향후 LEU+→HALEU 전환 병목(시설·품질·수송)과 공급망 다변화 정책 논의를 촉진할 수 있음.
- 영국 NDA가 플루토늄 잔재 ‘첫 캔’ 안정 폐기물화를 달성해, 플루토늄 처분(지질처분 연계) 정책 전환 이후 ‘결정→집행’이 성과로 연결되는 초기 신호를 확인함. 장기적으로 GDF 일정·수용성·보안 요건이 통합적으로 관리될 필요가 있음.
- EU에서 Newcleo가 Euratom Safeguards-by-design 절차에 착수하며, SMR 인허가가 안전·보안·사찰(3S) 병렬 구조로 강화되는 흐름이 뚜렷해짐. 설계단계부터 ‘핵물질 계량·검증’ 요건이 비용·일정에 내재화될 가능성이 커짐.
- 우즈베키스탄 연구로 연료 고도화는 연구·동위원소 생산 안정성에 기여할 수 있으나, 연료공급망 집중과 비확산·수출통제·핵물질계량 요건이 결합된 정책 과제로 부상함. 신규 도입국은 연료전략(다변화·비축)과 규제역량을 동시에 강화할 필요가 있음.
사용후핵연료를 재활용 할 수 있다는데 어떻게 하는 건가요?
- 사용후핵연료의 약 93%는 우라늄이고 1.4% 정도는 우라늄 보다 무거운 초우라늄 원소입니다. 보통의 우라늄은 현재 가동 중인 원자로에서는 핵분열을 잘 일으키지 않지만 개발 중인 고속 중성자 원자로(고속로)에서는 핵분열을 비교적 잘 일으켜 연료로 사용될 수 있습니다. 또 고속로에 있는 중성자는 장수명 초우라늄 원소까지 핵분열을 시켜 단수명 핵종으로 변환시킬 수 있습니다. 이렇게 되면 심층처분 방식으로 사용후핵연료를 관리해 야 할 시간과 처분 대상 양을 대폭 줄여 처분장 건설 부담을 획기적으로 줄일 수 있습니다.
- 자세히 알아봅시다.
- 고속로를 통한 우라늄 이용
- - 고속중성자 원자로: 고속중성자원자로를 고속로라고 줄여서 부릅니다. 고속로 내부의 중성자는 속도가 높게 유지되는 관계로 에너지가 높아 낮은 에너지 중성자로는 핵분열이 용이하지 않은 보통의 우라늄 (U-238)이나 초우라늄 원소조차 핵분열시켜 에너지를 발생시키는 원자로입니다. 핵분열 후에는 대개 평균 2.4 개씩의 중성자가 방출되는데 고에너지 중성자로 핵분열을 시키면 3개 이상의 중성자가 생성되어 잉여 중성자를 U-238과 반응시켜 핵분열이 좀 더 용이한 Pu-239로 변환시키는 데 사용할 수도 있습니다. 그래서 고속로는 U-238을 효과적으로 연료로 사용하는 수단이 됩니다.
- - 고속로의 실용화의 어려움: 핵분열 직후에 방출되는 중성자의 속도는 충분히 높지만 원자로를 이루는 여러 물질속의 원자와 충돌을 겪으면서 속도가 낮아지게 됩니다. 그래서 고속로에는 핵연료 물질을 제외한 구조재 물질이나 냉각재 물질의 양을 가급적 최소로 유지시켜주어야 합니다. 특별히 냉각재는 수소를 포함한 물과 같이 가벼운 핵이 들어가 있어 중성자와의 충돌 후 중성자를 쉽게 감속시키는 물질을 사용하면 안되므로 소듐(나트륨)같은 액체 금속이 사용되어 고속로는 액체 금속 냉각 원자로 (액금로)라고도 불립니다. 그런데 소듐은 열전달 특성이나 금속 구조재와의 화학적 비활성 특성은 굉장히 우수하지만 터빈을 구동하는 증기를 만들기 위해 사용하는 물과는 아주 활성적인 반응을 하여 발화하게 됩니다. 따라서 소듐은 물과의 직접적인 접촉, 심지어 공기 중의 습기와도 접촉이 되지 않게 격리시켜야 합니다. 이러한 요건 때문에 소듐냉각 고속로는 수냉각 원자로 보다 냉각 시스템 구조가 복잡하여 실용화하기가 더 어렵습니다.
- 고속로를 이용한 사용후핵연료 재활용
- - 사용후핵연료 재처리를 통한 고속로 연료 물질 분리: 사용후핵연료의 92%를 차지하는 우라늄과 1.3%를 차지하는 초우라늄 원소를 고속로의 연료로 사용하려면 이들 물질을 사용후핵연료에서 별도로 분리하는 과정을 거쳐야 합니다. 이런 분리 과정을 재처리라고 합니다.
- 재처리 과정에서는 5% 정도를 차지하는 비교적 반감기가 짧은 핵분열 생성물들도 따로 분리해 낼 수 있으므로 이들만 따로 처분하고 우라늄과 초우라늄원소들은 재활용을 하게 될 경우 영구 처분대상 물질의 양을 1/20 이하로 줄일 수가 있습니다.
- - 초우라늄원소의 반복 사용을 통한 독성 감소: 초우라늄 원소 중 플루토늄을 제외한 원소들은 고속로에서 파쇄되기는 하지만 그 파쇄확률이 아주 작기 때문에 매번 장전시마다 그 일부만 파쇄됩니다. 따라서 초우라늄원소들은 여러 번 고속로에 장전함으로써 그 양을 줄일 수 있습니다.
작성자: 한국원자력학회 소통위원회
