"차세대 원자로 특성에 맞는 사용후핵연료 처분시스템 연구 시작돼야"

지성훈 한국원자력연구원 저장처분기술개발부장이 5일 서울 광화문 버텍스코리아 비즈니스센터에서 열린 '과학언론인 원자력 아카데미'에서 강연하고 있다. 박정연 기자 hesse@donga.com

에너지 수급을 위한 원자력 에너지 활용방안에 대한 관심이 커지고 있다. 소형모듈원자로(SMR) 등 차세대 원자로 개발경쟁도 본격화했다. 전문가들은 차세대 원자로 특성에 맞는 사용후핵연료 관리를 위한 체계와 법제도 마련에도 당장 나서야 한다고 지적했다. 

과학적인 법제화가 이뤄지기 위해선 관련 연구가 필수적이란 이야기다. 고준위방폐물을 처분하는 다른 나라의 사례를 참고해 연구개발(R&D)과 실증이 필요한 기술을 분류하고 연구 역량을 집중하기 위한 사전 작업에 지금부터 나서야 한다는 것이다.

지성훈 한국원자력연구원 저장처분기술개발부장은 5일 서울 광화문 버텍스코리아 비즈니스센터에서 열린 '과학언론인 원자력 아카데미'에서 "소형모듈원자로(SMR)와 같은 차세대 원자로 개발이 본격화되고 있는 가운데 새로운 원자로 특성에 적합한 사용후핵연료 및 방사성폐기물 처분시스템과 관련 규정을 개발해야 한다"며 이같이 말했다.

발전소에서 생성된 사용후핵연료는 임시저장, 중간저장을 거쳐 처분된다. 사용후핵연료를 처분하는 방법은 심지층에 처분하는 직접처분 외에 재활용하는 처분 방법 및 중저준위화를 통해 소멸처리하는 방식이 있다.

심층처분의 경우 지하 깊은 암반에 처분해 다중방벽으로 방사성 물질이 인간 생활권에 도달하지 못하도록 격리한다. 적어도 수십만 년 이상 사람의 생활권에서 격리되기 때문에 충분한 안전성이 확보된다. 지 부장은 "지하 500m 심도의 환경은 문명의 변화나 간빙기 및 빙하기 등 극심한 기후변화를 포함한 지표환경 변화의 영향을 거의 받지 않는다"며 이 방식의 장점을 소개했다.

각국에선 안전한 심층처분을 위한 연구가 진행 중이다. 스웨덴과 핀란드는 지하 500m에 존재하는 화강암에 처분하기 위해 70년대부터 기반연구를 시작했다. 스웨덴은 2040년부터, 핀란드는 2025년부터 처분장을 정상 운영할 예정이다.

한국도 지하 500m 화강암에 사용후핵연료를 처분하는 방안을 모색 중이다. 1997년부터 2020년까지 고준위폐기물 처분 기초연구가 수행됐으며 2021년부터는 사용후핵연료 심층처분 실증기반기술이 개발되기 시작했다. 지 부장은 "심층처분시설에 대한 예비 안전성 평가 결과 위험도와 피폭선량을 만족하는 것으로 예측됐다"고 설명했다.

지 부장에 따르면 현재 한국에는 사용후핵연료를 안전하게 처분할 수 있는 암반이 풍부한 편이다. 전체 암반 중 35%가 처분 조건에 부합하는 것으로 분석됐다. 지 부장은 "원전 진흥정책으로 처분물량이 증가해도 충분한 수준"이라고 말했다.

사용후핵연료 처분을 위한 R&D가 순차적으로 이뤄지고 있는 가운데 처분을 효율화하기 위한 관련 연구가 함께 진행돼야 한다는 분석이 나온다. 지 부장은  "안전성을 유지 또는 제고하면서 경제적 효율성을 높이는 방향으로 처분 기술 개발이 필요하다"고 말했다.

이어 "유럽연합(EU)의 EU-택소노미 국제표준 마련 등 사용후핵연료 관리 일정의 유연성 확보를 위해 과학기술적 준비가 필요하며 이밖에 SMR과 같이 사용후핵연료의 물리적, 화학적 특성이 기존 원전과 다른 곳에서 배출되는 사용후핵연료 처분에 대한 새로운 시스템 마련이 시급하다"고 강조했다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]