핵 폐기물 처리방법을 알고싶어요?

방사성 폐기물이라고 하면 흔히 발전소에서 사용한 핵연료를 떠올립니다. 물론 틀린 의미는 아니지만 이는 방사성 폐기물의 일부일 뿐입니다.
방사성 폐기물이란 방사선을 사용하는 곳에서 방사성 물질이 일정 농도 이상으로 함유되어 있거나 방사성 물질에 오염되어 배출되는 모든 물질을 의미합니다.
전기를 만드는 원자력 발전소와 관련 시설뿐만 아니라 병원, 연구기관, 산업체 등 방사선을 이용하는 기관에서도 방사성 폐기물이 발생합니다.

방사성 폐기물은 폐기물에서 나오는 방사선의 세기에 따라 크게 두 가지로 구분돼 관리됩니다. 방사선이 아주적게 나오는 것을 중·저준위 폐기물이라고 하고, 반대로 방사선의 세기가 큰 것을 고준위 폐기물이라고 합니다. 중·저준위 폐기물은 다시 중준위, 저준위, 극저준위, 규제해제 페기물로 구분됩니다.

중준위, 저준위, 극저준위, 규제해제 페기물은 원자력 발전소를 운전하거나 수리하는 사람들이 일할 때 입거나사용한 옷, 장갑, 덧신, 걸레 등과 발전소를 운전하면서 교체한 부품들이 대부분입니다. 고준위 폐기물은 전기를 생산하기 위해 원자로에 핵연료를 넣어 태우고 난 뒤 꺼낸 사용후핵연료가 대부분을 차지합니다. 강한 방사선을 띠기 때문에 방사성 폐기물 중에서도 가장 조심스럽게 다뤄집니다.

그렇다면 방사성 폐기물은 어떤 방식으로 관리될까요?
모든 방사성 폐기물은 기본적으로 인간이 거주하는 환경과 영원히 격리된 공간에 처분하는 것이 원자력 시설을 운영하는 대부분의 국가가 선택한 방식입니다. 그 중에서 중·저준위 폐기물의 처분 방식은 지표 위나 땅을 얕게파서 처분하는 천층 처분과 암반이나 지하 동굴에 방벽을 세워 폐기물을 처분하는 방식으로 나눌 수 있습니다.

어떤 방식으로 처분할 것인가는 나라별 지형에 따라 달라집니다. 프랑스, 영국, 미국, 일본은 천층 처분 방식으로 처분장을 만들었고, 독일, 스웨덴 등은 동굴에 처분하는 방식을 선택했습니다.
우리나라는 2014년 말 경주에중저준위 방사성폐기물 처분장을 완공해 운영하고 있습니다. 이 시설은 해안가 근처에 해수면을 기준으로 지하 80~130m 깊이에 건설되었으며 추가로 땅 위에 처분하는 천층 방식을 건설하기 위해 논의 중입니다.

고준위 폐기물은 중·저준위 폐기물과 달리 아직 운영되고 있는 처분장이 없으며, 핀란드와 스웨덴만이 고준위 폐기물 처분장 부지를 확보한 상태입니다.
처분 방식은 주로 지하 500~1,000m 깊이의 심지층에 처분하는 심지층 처분 방식을 선호하고 있습니다. 우리나라는 고준위 폐기물 처리방안에 대한 정책결정을 위해 노력 중으로, 지금까지 발생한 모든 사용후핵연료는 현재 발전소 내에 임시로 저장하고 있습니다. 하지만 이 임시저장 공간도 2024년 이후 포화가 될 것으로 예상되므로 사용후핵연료의 전체적인 관리정책 수립이 시급한 상황입니다.

[출처] https://www.kaeri.re.kr/board?menuId=MENU00464

핵연료의 처리과정은 총 3단계로 이루어져 있습니다.

임시저장은 핵 폐기물을 냉각,보관의 목적을, 중간저장과 최종저장은 장기간 보관의 목적을 가지고 있습니다.

원자력 발전소 보유국의 대다수는 2차 즉 중간저장시설까지 갖추고 있습니다.

또한 3차 최종저장시설을 갖추고 있는 나라는 핀란드로 2020년 최종저장시설인 ‘온칼로’를

완공할 예정이라고 합니다.

현재 우리나라는 1차 임시저장시설까지 갖추고 있습니다.

우리나라가 갖추고 있는 임시저장 시설은 두가지 습식저장소와 건식저장소로 구성되어 있습니다.

습식저장소는 냉각수로 열을 식히고, 건식저장소는 공기로 열을 식히는 역할을 합니다.
핵 폐기물은 습식저장소에서 약 5년동안 저장되고 건식저장소로 이동하여 저장됩니다.

만약 건저장소가 부족하다면 어떤 일이 발생될까요. 우리나라는 중간저장시설이 없기 때문에

건식저장소가 포화상태가 될 시 핵 폐기물을 보관할 장소가 없습니다. 따라서 핵 폐기물을 더 이상 만들 수

없기에, 원자력 발전은 중단됩니다.

발전이 중단되면 우리나라의 큰 전력 손실로 이어지고, 일반시민들은 블랙아웃, 전기요금 인상 등

수많은 불편함을 초래하게 될 것입니다.

현재 우리나라의 남은 건식저장소가 곧 포화될 예정이라고 합니다.

현재 건식 저장소의 종류로는 캐니스터와 맥스터가 있습니다. 이 둘의 원리는 같지만 맥스터가 캐니스터의 2.7배 더 많이 저장이 가능하다는 장점을 가지고 있습니다.
한수원은 원자력 발전소의 발전 중단을 막기 위해 맥스터 추가 건립을 시도하고 있지만 여러 정치적인 상황과, 지역적인 상황에 의해 건립이 지연되고 있습니다.