📌 오늘의 국제 원자력 동향 2026년 3월 28일(토)
- 대만전력이 마안산 원전 재가동과 운전면허 갱신을 위한 계획서를 원자력안전위원회에 제출하며, 탈원전 종료 이후 실제 재가동 여부는 18~24개월 추가 안전점검과 기술심사 결과에 좌우되는 단계로 진입함.
- 핀란드 정부가 의뢰한 보고서가 대형원전 2.4GW 증설과 SMR 열·전력 활용, 기존 원전 수명연장 옵션을 함께 제시하며 신규 원전은 국가 지원 없이는 시장성 확보가 어렵다는 평가를 내놓음.
- 인도 원자력규제위원회가 마히 반스와라 원전 1·2호기의 굴착 착수 준비를 승인하며, 700MWe급 PHWR 10기 일괄 확대 구상이 현장 착수 단계로 진입함.
- 켄터키주와 맥크래큰 카운티가 Paducah 레이저 농축시설에 최대 9,890만달러 인센티브를 제시하며, 미국의 고갈우라늄 재농축 기반 국내 핵연료 공급망 구축이 지역산업 투자와 결합되는 양상이 강화됨.
- IAEA가 이란 아르다칸 옐로케이크 생산시설 피격 뒤 외부 방사선 수치 상승이 없다고 밝히며, 핵연료 전단계 시설 타격이 직접 방사선 피해로 이어지지는 않았으나 추가 점검 필요성이 커짐.
장수명핵종 소멸처리
개요
사용후핵연료를 소멸처리하는 목적은 사용후핵연료가 지니는 방사성 독성을 획기적으로 낮추어 방사선으로 인한 생태계에 미치는 영향을 최소화하고, 이 과정에서 생산되는 에너지를 재활용하는데 목적이 있다.
장수명핵종군의 소멸처리(핵변환)
소멸처리와 핵변환: 소멸처리는 장수명핵종군 등이 중성자와 반응에 의해 핵종파쇄, 안전핵종 또는 단수명핵종으로 전환시키는 것을 의미하고 있다. 따라서 큰 의미에서 소멸처리는 핵변환과 함께 사용되고 있다.
- 사용후핵연료에 함유된 대표적인 장수명 및 단수명(열부하) 핵종군
수명 핵분열생성물 중 표에 제시된 핵종이외에 Cs-135, Cl-36, Se-79, Sn-126, C-14 등도 있지만, 이들은 양적으로 극미량이거나 또는 소멸처리율이 극히 낮거나, 중성자 흡수로 반감기가 보다 긴 핵종으로 변환이 일어나 소멸처리 대상에서 제외된다. 특히 Cs-137과 Sr-90도 높은 발열성 때문에 소멸처리시킬 필요가 있지만 현재 방법으로 효과적으로 소멸시키기 어렵기 때문에 별도 저장관리를 통해 방사선 준위와 방열효과가 낮아질 때까지 기다려야 한다.
반감기가 긴 핵분열생성물이 중성자 흡수로 인해 안정핵종으로 변환되는 대표적 핵종변환 예는 아래와 같다.
- Tc-99 + n → Tc-100(16s) → Ru-100
- I-129 + n → I-130(12.4h) → Xe-130
사용후핵연료 소멸처리 프로세스
사용후핵연료에 함유된 방사성 원소들은 관리에 적합하게 분리된다. 분리방법은 우선 사용후핵연료의 대다수(약 95%)를 차지하는 우라늄을 회수하고, 그 다음 잔여물로부터 장수명핵종군을 분리한다. 장수명핵종군들이 제거된 잔여물 내에 남아있는 단수명핵종군 중에서 열부하가 큰 핵종들을 분리하게 된다.
아래 그림은 사용후핵연료 내 원소들을 분리하여 소멸처리시키는 전략을 보여주고 있다. 우라늄은 일단 회수 후 추후 자원으로 사용하기 위해 저장해 둔다. 그 다음 장수명핵종군들 중에 핵분열성 물질들은 고속중성자의 단면적이 커서 고속로에서 소멸처리시킨다. 그 다음 테크네튬과 요오드와 같은 핵분열생성물은 열중성자의 단면적이 크기 때문에 열중성자로에서 안정 핵종으로 전환시킨다. 단수명핵종 중에 Cs-137과 Sr-90은 고방열성핵종으로 방사능 준위가 낮아지고, 또 방출하는 열이 충분히 식어 질 때까지 저장한 후 중저준위방사성폐기물로 분류한다. 최종적으로 남아있는 핵분열생성물은 안정한 고화체로 만들어 영구 처분시킨다.
소멸처리 원자로
소멸처리가 가능한 원자로는 크게 중성자를 발생시키는 방법에 따라 아래와 같이 구분한다.
- 임계로: LWR 및 HTGR(열중성자 이용), SFR(고속중성자 이용)
- 미임계로: ADS(Accelerator Driven System 가속기 구동 계통)
그 밖에 제안된 방법은 High Powered Lasers, Hybrid Fusion-Fission System 등을 들 수 있지만 현재 임계로 및 미임계로를 이용한 소멸처리방법이 기술개발 측면에서 가장 근접되어 있다. 특히 Pu + MA의 소멸처리에 SFR과 ADS가 가능성이 높은 소멸로로 평가되고 있고, I-129 와 Tc-99과 같은 장반감기 핵분열생성물의 소멸처리는 열중성자 사용이 가장 적절한 것으로 인식되고 있다.
이 자료의 최초 작성 :김 응호(영산대) ehkim1@naver.com, 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr