우리나라의 방사성폐기물관리

우리나라의 방사성폐기물 관리

원전의 운영에서 발생하는 방사성폐기물의 처리기술은 세대를 거치면서 진화하고 있다. 특히 PWR 원전의 운영폐기물은 신기술의 개발과 규제의 진화에 따라 개선이 이루어 진다.

제 1 세대 (80년대) 초기에는 주로 시멘트 고화법과 저압 압축법이 널리 사용되었다. 뒤 이어 제 2 세대 (90년대)에는 파라핀 고화법과 고압 압축법, 그리고 폐수지의 건조 및 포장방법이 도입되었다. 그후 제 3세대 (2010년 이후)에는 열분해 기술을 이용한 유리화 고화 방법과 폴리머 고화방법의 도입이 추진되었다.

우리나라에서 발생하는 중저준위 방사성폐기물의 관리 계통도는 아래 그림과 같다.

방사성폐기물의 처리

- 기체

저준위 고체폐기물의 효율적인 관리를 위해서는 분리수거가 중용하며, 가연성폐기물은 소각하여 감용 (~ 1/20) 하고 불연성은 용융등의 방법으로 방사성 준위를 최소화한다. 그러나 소각은 방사성 배기체의 오염논란으로 실제로는 기계적 압착 (compaction) 방법이 널리 사용되고 있다.

인도절차

방사성폐기물의 운반

방사성 폐기물의 운반은 그 요건이 기술적으로 사용후핵연료에 비하면 경미하나 같은 원리하에 안전성이 규제된다. 우리나라는 원자력 안전법에 방사성물질의 안전성을 위한 요건이 규정되어 있으며, 주로 포장요건과 운반물의 안전수준이 방사성 내용물 (content)의 잠재적 위험성과 상응하도록 구상되어 있다.

방사성폐기물의 운반에는 일반적으로 6종의 운반물을 구분하고 있으며, 방사성 내용물의 물리적 형태와 방사능 (radioactivity)를 고려 대상으로 정하고 있다 (아래 표 참조).

구분

방사능 한도량

비고 L 형 - 고체, 기체: 10(-3) A - 액체: 10 (-4) A2 - 삼중수소(기체): 2x10 (-2) A2 - 기구 또는 품목시 별도 - 운방용기 외부표면에서 5μSv/h를 초과하지 않을것

IP-1 형 (1종LSA) 규제면제 농도의 30배 미만 - 차폐없이 3m거리에서10mSv/h이하 - 선박운반 (해양) 시는 제한 없슴 - 전용운반시 해당

IP-2 형 (2종LSA) (3종LSA) 2종 저준위 비방사능: - 10(-4)A2/g (고체, 기체) - 10(-5)A2/g (액체) 3종 저준위 비방사능

 - 5(-4)A2/g (고체)

- 차폐없이 3m거리에서10mSv/h이하 - 선박운반 (해양) 시 비가연성 고체의 경우 제한값 없슴, 가연성고체/액체/기체의 경우 100 A2 미만 - 전용운반시 해당

IP-3 형 (3종LSA) 3종 저준위 비방사능

 - 5(-4)A2/g (고체)

- 차폐없이 3m거리에서10mSv/h이하 - 선박운반 (해양) 시 비가연성 고체의 경우 제한값 없슴, 가연성고체/액체/기체의 경우 100 A2 미만 - 전용운반시 해당

A 형 - 특수형 : A1 - 특수형 이외의 것 : A2 - 혼합핵종시 비율의 합이 1을 초과하지 않아야 함

B 형 설계승인서에에 규정하는 값 - 항공기 운반시 A값의 3000 배

C 형 설계승인서에에 규정하는 값 - 항공기 운반 A값 3000 배 초과시

방사성물질의 운반과 관련하여 안전성 측면에서 고려하여야 할 사항들은 운반 중에 전복, 충돌, 화재 등의 사고에 대한 예방, 분실, 도난 등의 예방조치와 이들 사고 발생시 비상대책이다. 이러한 것들은 운반용기의 설계요건 준수, 품질보증, 비상대응조치계획 마련, 교육훈련의 실시, 규정일치보증 등을 통하여 완성되도록 하고 있다. 방사성물질의 운반의 안전성은 운반의 계획에서부터 운반이 종료될 때까지 체계적인 관리를 통하여 확보되어야 한다

방사선물질 운반은 산업용, 의료용 및 연구용 등 사용 목적의 방사성동위원소 운반 뿐 만 아니라, 방사성폐기물 및 사용후핵연료의 운반을 포함하고 있다. UN이 정하는 9가지 위험물질의 하나로써 방사성물질은 운반 중에 사고로 인하여 운반물이 파손되어 방사성물질이 누출될 경우에 작업종사자, 일반인 및 환경에 영향을 초래할 수 있으므로 운반용기의 설계 및 제작, 포장, 운반과정에 대한 확인을 통하여 안전성을 확보하고 있다.

○ 국제 위험물 운반 안전관리 체계

운반되는 위험물에는 폭발물, 인화성물질, 유독성물질, 부식성물질 그리고 방사성물질 등이 있다. 위험물의 특성과 고려사항을 반영하여 1953년에 국제연합(UN)은 위험물운송전문가위원회를 설치하였으며, 1956년 위험물 운반에 관한 UN권고를 담은 오렌지북(공식명칭: 유엔위험물운반권고안, UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods)을 발간하였다. 방사성물질은 Class 7로 구분되었으며, 이후 IAEA는 방사성물질 운반에 관한 안전지침을 개발하였다.

방사성폐기물 처분

우리나라는 장기간의 혼란 끝에 2015년 경주처분장을 완공하여 2016년부터 방사성폐기물 처분을 시작하였다.

경주처분장 시설은 총 80만 드럼규모이며, 제 1단계 동굴처분 개념의 시설은 10만 드럼 규모의 동굴처분 개념의 시설이다. 지상시설로는 인수저장시설, 폐기물건물, 지원건물등이 있고, 지하시설로는 건설동굴, 운영동굴, 처분동굴(사일로) 등이 있다

제 2단계 건설은 현재 건설중이며 (2019년 완공예정) 12.5만 드럼 규모의 표층처분 시설이다. 제1단계 동굴처분 시설비용이 과다 하다는 비판아래 표층처분 개념으로 건설된다.