고리1호기의 영구정지 이후 해체공정에 대해 관심이 집중되고 있다. 방사선관리구역 내부 방사화구조물의 해체는 2026년 이후 본격적으로 진행될 예정이다. 원자로와 내부구조물은 원자력발전소의 구조물 중 가장 높은 수준의 방사능을 갖고 있으며 1차측의 대표적인 중량물로, 절단해체 과정에서 방사선학적 측면과 산업안전 측면에서 주의가 요구된다. 효율적인 해체 폐기물 관리를 달성하기 위해 원자로와 내부구조물의 절단해체공정에 대한 연구가 수행되었다. 방사화 평가결과 내부구조물의 노심 측면부와 상/하부의 일부는 중준위 폐기물로 평가되었고 이외의 구성품은 저준위로 평가되었다. 상대적으로 방사화가 많이 되고 복잡한 형상을 갖는 내부구조물의 경우 작업자의 피폭을 저감하기 위해 수중에서 다양한 절단방법을 통해 원격절단하는 방안이 제안되었고, 절단물은 약 19개의 극저준위/저준위 포장용기와 9개의 중준위 포장용기에 적재될 것으로 예상되었다. 방사화 평가결과 원자로의 노심 측면부는 저준위 폐기물로 평가되었고 이외의 부분은 극저준위 또는 자체처분수준의 폐기물로 확인되었다. 상대적으로 방사화가 적게 된 원자로의 경우 열적절단 방법을 사용해 현재위치에서 인양하며 공기중에서 원격절단하는 방안이 제안되었고, 절단물은 약 42개의 극저준위/저준위 포장용기에 적재될 것으로 예상되었다.
원자력발전소에서 발생되는 방사성 폐기물을 안정된 폐기물로 만들어 환경 문제를 극소화시키고, 또한 폐기물의 부피를 혁신적으로 감소시켜 처분비를 줄일 수 있는 방법 중 현재 가장 적합한 방법으로 시행되고 있는 기술은 폐기물의 유리 고화 기술일 것이다. 고준위 폐기물의 유리 고화 기술은 이미 상용화되고 있고, 중$\cdot$건설 단계에 와있다. 우리 나라의 경우 현재 방사성 폐기물 처분장 확보에 큰 어려움을 겪고 있는데, 이 기술이 성공하면 중$\cdot$저준위 방사성 폐기물의 처분 문제가 크게 줄어들 것이다. 방사성 폐기물의 유리 고화 기술의 개발 이용 현황과 앞으로의 과제 등을 알아본다.
2014년 12월 사용 승인된 경주 중저준위 방사성폐기물 동굴처분시설은 중저준위 방사성폐기물의 처분을 위해 운영중이나 중준위 방사성폐기물을 처분할 수 없다. 왜나하면 기존 중준위 방사성폐기물이 원자력안전위원회 고시 2014-003호에 따라 방사성폐기물 준위가 세분화되었으며, 기존의 중저준위 방사성폐기물 핵종별 처분농도제한치 값이 변경되었으나 이를 고려하지 못하였기 때문이다. 중준위 방사성폐기물의 안전한 처분을 위해 IAEA에서 제시한 방법론과는 달리 방사능량 산출 시 적용된 가용데이터를 기반으로 기존의 설정된 극저준위 및 저준위 방사성폐기물의 처분농도제한치를 고려하여 1단계 동굴처분시설의 중준위 방사성폐기물에 대한 처분농도제한치를 설정하였다. 단, $^{14}C$의 경우 처분농도제한치 외에 추가적인 방사능량 제한이 필요함을 확인하고 우물이용시나리오를 통해 1단계 동굴처분시설의 총방사능량을 제한하였다. 설정된 중준위 방사성폐기물 처분농도제한치와 $^{14}C$의 총방사능량이 적용된 방사능량에 대해 운영 중 및 폐쇄 후 시나리오의 평가결과가 모두 성능목표치를 만족함을 확인하여, 도출된 중준위 방사성폐기물 처분농도제한치가 1단계 동굴처분시설의 중준위 방사성폐기물 처분농도제한치로 사용할 수 있음을 확인하였다. 처분 안전성 증진을 위해 방사성폐기물 발생기관의 데이터를 추가 확보하며, $^{14}C$의 누적방사능량을 관리해 나갈 계획이다.
중 저준위 방사성폐기물 처분시설의 운영 중 사고로 인한 방사선적 영향을 평가하기 위해서는 운영 중 발생 가능한 사고에 대한 타당성이 입증되어야 한다. 본 논문에서는 처분시설의 운영 중 사고분석 체계를 처분시설의 구성요소에 대한 안전기능분석, 잠재위험요소분석, 위험도분석, 그리고 향후 조치대안으로 사고평가체계를 개선하였다. 이를 위하여 위험도분석에 필요한 설계대안과 관리대안을 추가하여 설계-운영-평가가 연계되도록 하였다. 또한 운영 중 사고의 발생확률과 평가결과의 심각성에 따라 운영중 사고에 대한 분류기준을 제안하여 처분시설 운영 중 대표 사고시나리오에 대한 정당성을 확보하였다. 본 논문의 개선된 평가체계를 우리나라의 2단계 중 저준위 방사성폐기물 표층처분시설에 대한 처분시설 운영 중 사고분석의 사례에 대해 적용하였다.
중$\cdot$저준위방사성폐기물처분시설의 운영, 폐쇄, 폐쇄 후 관리에 관한 세부요건을 수립하기 위해 기본적인 사항들을 검토하고 초안을 제시한다. 처분에 관한 관계법령, 다른 기술기준, 안전성평가 등과의 연계성을 강조하며, 현행 방사성폐기물 인도규정과 더불어 향후 바람직한 발전 방향을 모색한다.
중 저준위방사성폐기물(이하, '방폐물'이라 함)을 처분시설로 안전하고 효율적으로 운반하기 위하여 원자력법[1][2] 및 IAEA 안전운반규정(3) 등 국내외 관련규정의 기술기준을 만족시키는 안전성이 확보된 운반용기를 사용하여야 한다. 방폐물이 저준위비방사능(LSA: Low Specific Activity)물질 또는 표면오염물체(SCO; Surface Contaminated Object)로 분류되고 전용상태로 운반되는 경우는 거의 IP-2형 운반용기를 이용하여 운반하는 것이 가능하다. 방폐물 처분시설이 경주의 임해지역에 건설되어 운영된 것이므로 일부를 제외한 대부분의 방폐물은 IP-2형 운반용기에 적재하여 전용선박을 이용하여 해상으로 운반하게 된다. 전용선박은 크레인을 이용하여 화물을 선적하고 하역하는 Lo/Lo(Lift-on/Lift-off) 방식으로 IMO 규정 및 국내 선박법에 따라 국내에서 설계, 건조될 예정이며, 선박의 규모는 총 톤수 약 2,000톤이며, 약 1,600드럼의 방폐물을 적재할 수 있다. 여기서는 방폐물의 해상운반을 위한 IP-2형 운반용기에 대한 요건 및 관련규정에 따른 기술기준을 입증하기 위한 건전성 평가방안에 대하여 기술하였다.
2009년 경주 윌성 지역에 건설 중이던 중 저준위 방사성폐기물 처분장(이하 방폐장) 건설의 완공이 지하 동굴 굴진 공사중 연약 암반이 발견된 것과 관련하여 애초 계획보다 30개월 지연된다고 지식경제부와 방사성폐기물공단이 발표하였다. 경주 주민들은 이에 대해 방폐장 건설의 안전성에 의혹을 제기하면서 진상조사를 할 것을 요구하였고 지경부는 한국지질학회에 의뢰하여 진상조사단을 구성하여 지연 사유를 조사하도록 하였으며 조사 결과 발표회가 개최되었다. 그러나 이에 만족하지 않고 추가 조사 등을 요구하는 지역 주민들의 요구에 의해 '방폐장 현안사항 해결을 위한 지역 공동협의회'가 구성되었으며 이들이 구성한 '방폐장 안전성 검증조사단'이 방폐장 안전성 확인을 위해 현재 조사 활동을 수행하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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