사용후핵연료 지하처분연구시설

▼ 사용후핵연료 처분

  KURT

  사용후핵연료 지하처분연구시설

  사용후핵연료처분 일반

개요

사용후핵연료의 심층처분은 세계적으로 가장 선호되는 방법이다. 현재까지 알려진 대부분의 심층처분시스템은 공학적 및 천연방벽으로 구성된 다중방벽시스템이다.

원전을 운영하는 국가들은 자국의 고유처분시스템이 요구하는 수 천년 ~ 수 십 만년 이상의 성능기간에 대하여 안전성이 입증되어야 후속 상용처분사업에 적용이 가능하다. 따라서 처분시스템개발을 위해 수행되는 모든 행위-조사, 분석, 해석, 평가, 설계, 건설, 운영 및 폐쇄에 이르는 전 과정-에 있어서 추진 과정과 결과에 대한 안전성·성능의 실증·시연에 필요한 내용들이 지하처분연구시설에서 수행된다.

이를 위해 대부분의 선진국들은 자국내 분포하는 대표적인 선호암종 분포지역에서 지하처분연구시설을 확보하여 실증·시연프로그램을 수행하거나 완성단계에 있다. 이 과정과 결과들은 후속되는 최종처분장 부지선정 과정에 평가기술지침으로 활용은 물론, 처분시설의 안전성·성능평가에 필수적으로 적용하게 된다. 또한 지하처분연구시설은 규제기관, 일반대중, 전문가 등 다양한 이해당사자들로 하여금 심층처분의 안전성 수준에 대한 이해제고와 토론의 마당으로서 핵심적인 역할과 기능을 하고 있다.

URL의 기능과 역할

URL 개요

방사성폐기물처분 분야에서 URL(underground research laboratories)이라함은 『방사성폐기물처분장 개발프로그램』(RDP: repository development program)을 지원하기 위한 제반 행위로서 처분시스템의 안전성·성능에 대한 현장 실증·시연, 예비안전성평가, 처분장 건설 및 운영기술실증 등과 함께, 지하심부 지질특성 조사·해석기술 개발, 처분안전성·성능 관련 기술개발, 전문가 양성·훈련, 대국민 교육홍보 등이 종합적으로 이루어지는 지하시설로 정의한다.

URL의 역사는 1950년대부터 60여년 이상의 역사를 가지고 있다. 기본적으로 URL은 방사성폐기물처분 관련 연구와 기술개발을 위한 시설로서, 초기의 URL은 주로 폐광산을 이용하였다. OECD/NEA 국제공동연구로 추진된 Stripa Project를 필두로 1980년대의 URL은 On-site URL과 동일한 개념으로 제 2 세대 URL로 정의하고 있다. 1990년대에 들어 기존의 R&D 차원에서 실제 실증·시연 프로그램을 실행하려는 방향으로 전환하기 시작하였다. 현재 한국의 KURT(Kaeri Underground Research Tunnel)를 포함하여 국제적으로 URL은 27개가 있다.

URL의 기능과 역할

처분장개발 프로그램의 단계 별 URL의 기능과 역할은 사업수행, 규제 및 지역주민(국민) 등 다양한 측면에서 접근할 수 있다.

• 사업자 측면

RDP의 진행 단계에 따라 URL의 역할은 크게 아래 5개 단계로 분류할 수 있다.

1. 종합계획 수립 및 처분시스템개발 단계
2. 처분시스템 안전성·성능의 실증·시연 및 최종처분장 후보부지선정 단계
3. 인허가용 URL 이용 최종처분장 부지특성평가 및 안전성평가단계
4. 최종처분장 건설단계
5. 운영 및 폐쇄단계

• 규제 측면

처분안전성에 대한 보장은 성능기간 측면에서 볼 때, 언제-어디서-무엇을-왜-어떻게 등에 관하여 사안 별로 시공간적인 관점에서 다양한 이해당사자들이 공감할 수 있는 객관성과 신뢰성이 보장되어야 함을 의미한다. 따라서 가능한 한 다양하고 많은 경우에 있어서 처분시스템의 안전성·성능과 관련한 safety case를 필요로 한다.

이를 위해서 URL프로그램은 사업자 및 규제기관의 사고와 이해 범위를 공유하고 수용하는 핵심 역할을 가능하게 한다.

• 국민이해 측면

일반 대중은 사용후핵연료, 방사성폐기물, 심층처분, 처분환경 및 지하지질 등의 용어에 익숙하지 않을 뿐만 아니라, 다양한 경로를 통해서 이와 관련한 긍정 혹은 부정적인 정보에 단편적 및 무방비로 노출된다.

원자력의 평화적 이용의 성공적 구현을 위한 원동력은 다양한 이해당사자들 간의 정보와 지식의 공유를 통해서 공감대 형성이 근본적으로 전제되어야 한다.

우리나라의 실증·시연용 URL프로그램 필요성

처분시스템은 공학적 및 천연방벽으로 구성되는 다중방벽개념으로, 자국 고유의 자연환경 특성을 근간으로 한 개념이다. 공학적방벽은 기술적으로 가장 안정되고 경제적인 효율성을 기반으로 개념을 구축하고, 재료와 관련 기술지침을 개발하며, 이에 대한 안전성·성능은 실증·시연 시험을 통하여 입증되어져야 한다.

선진국들의 그동안의 수행 실적을 통하여, 향후 우리나라에서 적용 가능한 URL 과업의 수행 필요성은 아래와 같다.

• 고유처분시스템의 안전성·성능은 URL에서 입증후, 최종처분장 건설허가에 적용하며 지속적으로 안전성·성능에 대한 신뢰성을 제고하여야 함
• 선호암종의 처분적합성 입증 및 적합성지표 개발은 실증용 URL에서 완성되어야 함
• 실증용 URL에서 안전성·성능이 입증된 처분시스템은 인허가용 URL에서 일부 현안과제에 국한하여 실증함으로써, 중복실증의 부담을 충분히 저감할 수 있음
• 실증용 URL에서 건설·운영 전문 인력의 교육·훈련은 처분안전성 확보를 위해 가장 근본적이고 기초적인 업무임
• 처분안전성확보를 위해 실증용 URL시설을 이용한 safety case 개발·확립은 필수 사항임
• 후보부지선정 등 상용처분사업 전반에 걸쳐 다양한 이해계층의 이해제고에 필수적임
• 폐광산 등 기존의 지하공간 시설을 이용한 실증·시연 과정과 결과에 대한 신뢰성과 효율성은 기대하기 어려움

원자력 선진국에서 기 수행한 실증·시연 사례를 토대로, 예상되는 현안과제 분야를 조사, 시험, 분석, 해석, 평가 및 공학기술(건설·운영) 등을 아래와 같이 크게 10개 분야로 분류, 제시할 수 있다.

1. 예비조사 방법 검증 분야 (Verification of Pre-investigation Methods)
2. 지질 과학적 현상 입증분야 (Geoscience)
3. 천연방벽시스템 안전성·성능 분야 (Natural Barrier System)
4. 공학적 방벽시스템 안전성·성능 분야 (Engineered Barrier System)
5. 건설 및 운영 기술 분야 (Engineering Techniques for Construction and Operation)
6. 건설 및 운영 기계·장비 분야 (Engineering Mechanical Equipment)
7. 환경연구 분야 (Environmental Research)
8. 품질보증 분야 (Quality Assurance)
9. 대국민홍보 분야 (Public Relation and Information Activities)
10. 국제협력 분야 (International Cooperation)

우리나라는 2015. 6. 29 “사용후핵연료 관리에 대한 권고안”을 토대로 2016년 정부는 이에 대한 로드맵을 제시하였다. 이 로드맵을 통해 2028년까지 인허가용 지하연구소(URL)부지를 포함한 중간저장 및 영구처분시설 부지를 선정키로“고준위방사성폐기물 관리 기본계획(안)”을 마련하였다. 그러나 2018년 현재, 새 정부가 들어서면서 사용후핵연료의 공론화 결과(2015)에 대한 재검토과정이 진행되고 있다.

전술한 URL 시설의 정의 및 필요성 등을 토대로 우리나라의 현실에 부합하는 URL 위상 및 기능에 대한 개념이 정책적으로 정립되어야 할 것으로 기대된다. 이와 함께 URL 시설의 필요성에 대한 다양한 이해집단들의 이해제고와 국가관리 기본계획의 일환으로 지원이 수반되어야 효율적이고 효과적인 상용 처분사업이 실현될 것이다.

참고문헌

이 자료의 최초 작성 :배 대석 ndsbae@gmail.com, 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr