[단독]사용후핵연료 '재활용' 본격화…국내 처리·소각 실증 목표

정부가 사용후핵연료의 재활용을 추진한다. 원자력발전의 부산물인 고준위방사성폐기물은 지하 500m에서 인간과 영구 격리해야 하는데 처리·소각 기술을 활용해 다시 연료화하고 에너지로 전환하는 게 목표다. 핵 연료 주기가 늘고 고준위방폐물 양이 줄어드는 효과가 있다. 다만 '핵 비확산' 보증과 미국의 동의는 숙제다.

13일 본지가 입수한 '고준위방사성폐기물 처리·소각 분야 로드맵' 보고서에 따르면 정부는 2026년까지 관련 분야 기술을 확보하고 2034년까지 실증시설 구축, 2038년까지 실증을 완료 한다는 계획이다.

정부 로드맵의 핵심은 사용후핵연료 처리·소각 기술의 개발·실증이다. '처리' 과정을 거쳐 사용후핵연료를 재활용·재사용이 가능한 연료로 만들고 이를 원자로에 넣고 에너지화할 수 있는 '소각' 과정을 확보한다는 의미다. 원전에 쌓여만 가는 사용후핵연료에 대한 최종 처분에도 도움이 될 것으로 기대한다.

보고서에 따르면 정부가 설정한 처리·소각 분야 필요 세부기술은 137개인데 84개가 현재 미확보 기술이다. 구체적으로 처리 35개, 소각 49개 기술이다. 실증추진에 필요한 기술 수준이 100%라면 국내 처리 기술은 약 71%, 소각 기술은 58% 수준이다.

처리 과정의 시작은 '파이로 공정기술'이다. 사용후핵연료 내 핵종을 특성별로 분리하기 위한 단위공정에서 발생하는 방폐물을 처리한다. 현재 국내 기술력으로 '모의핵물질'을 통해 파이로 전(全)공정을 검증한 상태다.

파이로 시스템 설계 기술도 확보해야 한다. 사용후핵연료 처리 과정에 대한 공정 안전조치, 핵물질 전용·오용을 방지하는 대비책 등을 포함한 파이로 실용화시설 설계 기술을 의미한다. 선진국 대비 안전조치 기술은 75%, 시설설계기술은 70% 수준으로 파악된다.

처리 과정을 거친 사용후핵연료를 에너지화하는 단계인 소각 과정의 경우 크게 △소각로 금속연료 기술 △소각로 설계 및 검증 기술로 나뉘는데 아직 갈 길이 멀다. 핵연료 제조 기술은 실증 기준 대비 50% 수준이다. 소각로 계통설계 기술은 35% 수준으로 집중 투자가 필요하다.

한펀 기술 확보와 시설 구축 등과 별개로 파이로 기술 활용 등에 대한 국제사회 설득은 숙제다. 핵물질이 핵무기로 사용되거나 핵폭발 장치 등 군사적으로 사용되는 것에 대한 감시, 사찰 등 일련의 검증 활동이 필요하며 종국적으로 핵 비확산에 대한 우리 정부의 의지에 대해 미국 등 동맹국의 신뢰가 필수적이란 의미다.

세종=조규희 기자 playingjo@mt.co.kr