원전에서 발생하는 중 저준위방사성폐기물(이하, "방폐물"이라 함)을 처분시설로 운반하는 것은 원전과 처분시설이 임해지역에 위치하고 있으므로 육상운반보다는 선박을 이용하는 해상운반이 효율적이다. 해상운반은 무엇보다 다량운반이 가능하며 이로 인하여 운반회수가 줄고, 인구밀집지역을 지나지 않아도 되기 때문에 방폐물의 운반에 대한 위험도가 상대적으로 적어 안전성 확보에 유리하다. 방폐물의 해상운반은 운반 도중 방사성물질의 위험으로부터 인간과 환경을 보호하기 위하여 국제원자력기구(IAEA)의 안전운반규정, 국제해사기구(IMO)의 국제해상위험물규칙, 국내 원자력법 등 국내외의 엄격한 기술기준에 따라 안전성이 철저하게 보장되어야만 한다. 한국수력원자력(주)(이하, "한수원"이라 함)는 원전(월성원전 제외)에서 처분시설까지 방폐물을 안전하고 효율적으로 운반하기 위하여 전용운송선박, 운반용기, 전용운반차량 및 원전 물량장 등으로 이루어지는 해상운반시스템을 구축하여 운영할 것이다.
우리나라 중 저준위 방사성폐기물의 처분시설개발을 위해 Safety Case 종합프로그램을 구축하였다. Safety Case 종합프로그램은 단계별 처분시설 종합개발을 위한 안전성판단과 계획수립을 목적으로 IAEA 등 국제기준을 참고하여 국내 환경에 적합하도록 구축하였다. 처분시설 종합안전성 확보체계는 최적화전략, 강건성전략, 논증가능성전략 및 심층방어전략에 따라 안전목표와 안전원칙을 만족하도록 구성하였다. 처분시설의 안전성은 평가기반의 품질에 따라 불확실성 저감을 위한 단계별 안전성평가와 안전성 수준의 확인 및 의사결정판단을 위한 다양한 신뢰성증진을 통해서 확보하도록 하였다.
중저준위 방사성폐기물 중 장반감기핵종의 농도가 처분시설의 인수기준을 초과하는 경우에 대비한 처분방안이 필요하다. 본 논문에서는 장반감기 중저준위폐기물의 처분을 수행하고 있거나 계획하고 있는 대표적인 국가들의 사례를 정리하였으며, 각 국의 사례를 중심으로 장반감기 중저준위 방사성폐기물의 처분방안 설정을 위한 기본절차를 도출하였다. 국내에서도 장반감기 중저준위 방사성폐기물의 처분을 위한 활발한 논의가 필요하다고 하겠다.
처분시설의 안정성 평가에 사용된 시나리오와 파라미터들은 본질적으로 불확실성을 가지고 있다. 이러한 불확시설성을 평가하기 위해서 동일한 시나리오에 대해서 평가 입력 파라미터의 변화에 따라 개인피폭선량 결과가 어떻게 변화하는지를 분석하였다. 본 분석에서는 처분시설을 빠져나온 핵종이 하부의 불포화된 토양층을 지나 대수층에 이른후 지하수에 의한 분산과 이류 등에 의해 인간환경의 우물까지 이동되고, 우물을 통해 다시 희석되어 부지 경계의 주민이 우물물을 식수로 사용하는 '지하수음용시나리오'가 고려되었다.(중략)
본 연구에서는 고준위 방사성폐기물 심지층 처분시설의 규모 및 layout설정에 필요한 요소인 처분터널 및 처분공 간격에 대한 분석을 수행하였다. 이를 위하여, 기준 처분개념과 공학적 방벽 개념을 바탕으로 다양한 조건의 처분터널 및 처분공 단면을 설정하고, 단층 배치 및 복층 배치 개념 에 따른 처분동굴의 구조적, 열적 안정성을 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 설계에 있어서 주요한 고려인자 중의 하나인 굴착량을 감소시킬 수 있는 처분동굴 및 처분공 간격을 제안하였다. 본 연구의 결과는 심지층 처분시설 설계시 활용될 것이며, 향후, 부지에 대한 불확실성을 줄이기 위하여 정확한 부지특성 자료를 통한 상세한 분석이 필요하다.
본 연구는 방사성폐기물 처분시설(radioactive waste repository)의 입지를 가정하여, 처분시설이 경상북도 경주시에 발생시키는 경제적, 사회적 효과를 분석하는데 목적이 있다. 정부는 처분장 유치의 유인책(incentives)으로서 경주 지역주민들을 위하여 다양한 정책적 수단을 마련하였다. 처분시설 입지에 따른 특별지원금 3,000 억원 지원, 수거물 반입 수수료 지원(년당 50-100억원), 한국수력원자력(주) 본사이전, 양성자가속기 사업 추진 등이 그것이다. 이들 지원사업들이 가져오는 변화를 시스템 다이내믹스(System Dynamics) 기법을 적용하여 지역사회의 인구, 산업, 토지, SOC, 지방재정 등이 어떻게 변화하는지 추적해 봄으로써 도시체제의 동태성(urban system dynamics)을 이해하고 처분장 시설이 지역에 입지했을때, 미래에 발생 가능한 문제점이 없는지 밝혀내고자한다. 이를 위하여 시뮬레이션 모델링에 입지 지역의 특성과 현황을 반영하여 처분장입지에 따른 지역의 동태적인 변화과정과 경향을 추정해 보고, 현재 예정되어 있는 지원사업이 충분한지, 이외에 다른 정책적 지원이 필요한지를 알아본다. 본 연구의 의미는 이처럼 경주지역 주민들이 처분장의 지역입지를 만족스럽게 행각하고 소외감 없이 생활을 영위할 수 있도록 정책적 지원 프로그램을 작성하는데 기초가 되는 연구라는 점에 있다고 하겠다.
원자력발전소 및 산업계에서 발생하는 중 저준위방사성폐기물을 처분하기 위한 처분장이 2014년경 준공될 것으로 예상된다. 방사성폐기물 처분을 위해서는 물리적인 처분시설의 확보도 중요할 뿐만 아니라 발생자와 처분사업자 등 각종 이해관계자들이 모두 수긍할 수 있는 비용부과체계 마련도 중요하다. 우리나라의 처분비용은 해외의 다른 국가에 비하여 높은 편에 속하며 이는 폐기물 발생자와 처분사업자에게 많은 부담을 주고 있다. 우리나라의 처분비용이 높은 이유는 처분장 확보를 위한 사회적 비용 또는 건설비가 다른 국가에 비하여 상대적으로 높은 이유도 있겠으나, 처분장 건설을 위해 조달한 비용에서 발생한 금융비용이 보다 큰 요인으로 작용하고 있다. 본 연구에서는 처분사업의 지속가능한 사업체계 마련을 위해 비용 구조를 분석함으로서 처분비용 중 금융비용을 낮추기 위한 방안을 모색하고자 한다.
국내 원자력 발전소에서 발생되는 고준위 폐기물의 안전한 지층처분 개념 개발을 위해서는 대상 암반에 지하연구시설을 건설하고 처분개념의 안전성을 평가하는 것이 필요하다. 지하연구용 터널의 개념은 처분개념, 처분장에서의 지하구조물의 형상, 수행될 실험과 지질조건에 영향을 받게 된다. 본 연구는 원자력연구소 내에 소규모 처분연구용 지하시설을 건설하기 위해 지질조사가 실시되었으며 이를 통해 부지에 적합한 시설의 기본설계가 실시되었다.
본 연구에서는 중 저준위 방사성 폐기물 표층처분시설의 방사성 핵종 누출에 대한 안전성을 검증하기 위해 덮개층 및 처분고의 구조적 특성 및 물성이 고려된 유체거동 수치모사를 실시하였다. 유체거동 수치모사를 통해 시설 내 침투수거동 양상을 모사한 후, 덮개층 및 처분고 구조물 경계면을 따라 침투수 흐름 선속을 정량적으로 산정함으로써 방사성 핵종 누출의 위험성이 평가되었다. 또한 발생 가능한 시설 설계조건 및 외부 환경 변화가 고려된 다양한 시나리오 기반 수치모사를 실시함으로써 구축된 표층처분시설의 안전여유도 평가 또한 실시되었다. 그 결과, 본 연구에서 이용된 설계 구조가 표층처분시설의 안전적 운영에 적합한 것을 확인하였으며, 다양한 시나리오 기반 다중 수치모사 결과를 통해 덮개층과 처분고 수리특성의 건전성 유지 여부가 시설 안전성에 지대한 영향을 미침을 확인하였다. 특히, 처분고 콘크리트 벽체의 열화상황에서 처분고 내부로의 침투수 흐름을 관찰함으로써 처분고의 차수기능이 처분시설 안전성에 중요한 영향을 미치는 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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