<사용후 핵연료 어떻게 처리하나>

연합뉴스

(서울=연합뉴스) 김범수 기자 = 고준위 방사성 폐기물인 사용후 핵연료는 원자력발전소에서 연료로 쓰인 뒤 원자로에서 인출된다.

핵연료는 약 5년간 사용되며 사용 전후 외형상의 차이는 없지만 사용후 강한 방사선과 높은 열을 방출한다.

방사성 폐기물은 알파선 방출 핵종 농도를 기준으로 중·저준위와 고준위 폐기물로 분류된다.

중·저준위 폐기물은 알파선 방출 핵종 농도가 4천Bq/g 미만이거나 열 발생량이 2㎾/㎥미만인데 주로 원전을 비롯해 동위원소 이용 산업체와 연구소, 병원에서 사용한 작업복, 장갑, 폐필터를 예로 들 수 있다.

고준위 폐기물은 알파선 방출 핵종 농도가 4천Bq/g 이상이거나 열 발생량이 2㎾/㎥이상인데 원전이나 연구용 원자로에서 쓰인 핵연료가 해당된다.

중·저준위 방사성 폐기물은 지하 10m 깊이의 콘크리트 구조물내에 저장(천층처분)하거나 지하 약 50-100m 깊이의 암반(동굴 처분)에 묻는다.

한국의 경우 경주 방폐장은 동굴처분과 천층 처분을 병행하고 있다.

고준위 폐기물인 사용후핵연료는 임시저장, 중간저장, 최종처분(영구 저장) 단계를 거쳐 처리된다.

임시저장은 사용후핵연료를 원전 안에 임시로, 중간저장은 최종처분 전까지 50년 이상 보관하는 것인데, 수조에 저장해 냉각하는 '습식'과 밀폐된 콘크리트나 금속 구조물에 집어넣어 자연냉각하는 '건식'이 있다.

이중 습식은 건식에 비해 운영비가 많이 들고 폐기물이 추가로 발생한다. 반면 건식은 운영비가 적게 들고 작업자의 피폭선량률이 낮지만 국내에서 실제 적용 경험이 부족한 단점이 있다.

최종처분은 방사성 폐기물을 지하 500m밑으로 영구 격리하는 것인데 10만년 이상 지질의 안정성이 보장돼야 한다.

이밖에 최종처분 이전에 중간저장된 연료를 다시 사용하는 재처리 단계가 있는데 한국은 핵무기 제조에 활용할 수 있다는 이유로 한·미 원자력협정에 의거, 미국의 사전 동의를 얻어야 한다.

bumsoo@yna.co.kr

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