방사능 폐기물 처리장, 알고 보자

방사능 폐기물 처리장이란?

방사능 폐기물 처리장은 방사능 물질이 포함된 폐기물을 안전하게 처리하고 저장하는 시설입니다.
방사능 폐기물은 주로 원자력 발전소, 방사선 치료 시설, 핵실험 등에서 발생하며, 안전한 처리가 필요합니다.
우리나라는 원자력 발전소가 전력공급의 많은 부분을 차지하고 있고
원자력 발전소의 방사능 폐기물 처리가 매우 중요한 이슈입니다.
원자력 발전소의 방사성 폐기물은 사람에게 방사선이 노출되거나 오염될 가능성을 방지해야 합니다.

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방사능 폐기물 sign

 
 

1. 방사성 폐기물이란?

 

방사성폐기물의 종류에는 원자력발전소에서 연료로 사용된 사용후핵연료, 원자력발전소 내 관리구역에서 작업자가 사용한 중저준위폐기물(작업복, 장갑, 교체부품) 및 방사성동위원소 등이 있습니다.
방사성폐기물은 방사선량에 따라 중·저준위폐기물과 고준위폐기물로 분류됩니다. 또한 발생 유형에 따라 기체, 액체, 고체로 분류되기도 합니다.

 

•  중저준위 폐기물 중저준위 폐기물은 고준위 폐기물보다 방사능 수준이 낮지만, 여전히 인체와 환경에 잠재적인 위험을 가지고 있습니다. 형태는 고체, 액체, 기체 등 다양한 형태로 나타날 수 있습니다. 주로 원자력 발전소, 핵시설 운영 중의 방사선 산업, 의료 방사선 치료시설 등에서 발생합니다.
  
• 고준위 폐기물 고준위 방사능 폐기물은 매우 높은 수준의 방사능을 가진 폐기물을 나타냅니다. 이러한 종류의 폐기물은 일반적으로 핵연료의 사용, 원자력 발전소의 사용된 핵연료, 핵무기 생산 및 해체와 같은 프로세스에서 발생합니다. 고준위 폐기물은 매우 위험하며, 오랜 기간 동안 인간과 환경에 잠재적인 위험이 될 수 있습니다. 고준위 폐기물의 안정화와 처리는 어려운 작업이며, 많은 경우 수세기에서 수천 년 동안 방사능을 방출할 수 있습니다.

 
 

2. 사용 후 핵 연료란?

 

사용된 핵연료는 원자로에서 일정 기간 동안 사용된 후, 원자로의 연료봉을 교체할 때 발생하는 폐기물을 의미합니다. 원자력 발전소에서 사용되는 핵연료는 원자로의 핵분열에서 발생하는 열로 전기를 생산합니다. 이 때 사용된 핵연료는 3주기 사용 이후에는 발전에 활용할 수 없으므로 새로운 연료로 교체하고 사용한 핵 연료는 원자로에서 추출합니다. 이렇게 사용 한 핵 연료를 사용 후 핵연료라고 합니다. 

이 폐기물은 여러 가지 방사성 물질을 포함하고 있으며, 안전한 처리와 관리가 필요합니다. 사용된 핵연료를 다루기 위한 주요 처리 및 관리 방법은 다음과 같습니다.

 

• 재처리(Reprocessing) 일부 국가에서는 사용된 핵연료를 재처리하여 원자로에 재사용할 수 있는 우라늄 및 플루토늄 등의 원자로 연료로 추출합니다. 재처리는 핵연료 주기의 재사용을 촉진하고 방사능 물질의 재활용을 목표로 합니다. 그러나 재처리는 환경적, 경제적, 그리고 안전적인 측면에서 논란이 있습니다.
• 최종 폐기(Disposal) 대부분의 국가에서는 사용된 핵연료를 안전한 지하 저장소에 최종적으로 보관하는 방법을 채택하고 있습니다. 안전한 폐기는 지속 가능한 핵폐기물 관리를 위해 중요합니다. 안전한 폐기를 위한 여러 국제 표준 및 가이드라인이 있으며, 이를 준수하여 지하 저장소를 설계하고 운영합니다.
• 보관 및 봉인(Storage and Sealing) 사용된 핵연료는 처음에는 보관용 탱크나 수소화된 베리윰 같은 안전한 환경에서 보관됩니다. 이후 안전한 지하 저장소로 이송되거나, 일부 국가에서는 재처리 등의 처리 전략이 수립될 때까지 임시로 저장될 수 있습니다.
• 환경 모니터링 및 안전 감독 사용된 핵연료 처리 및 폐기물 관리 시설 주변의 환경은 지속적으로 모니터링되며, 안전 감독이 이루어집니다. 이는 주변 지역과 인근 주민의 안전을 보호하기 위한 조치로 중요합니다.

 

3. 우리나라 방폐장 현황

 

우리나라 월성에는 중·저준위 방사성폐기물 처리센터(WLDC)는 총 80만 드럼 규모로 건설 중에 있습니다. 10만 드럼 규모의 지하 사일로 처분을 위한 1단계 공사는 2014년 완료됐으며, 2022년까지 12만 5천 드럼 규모의 표면 처분을 위한 2단계 공사를 완료할 예정입니다.

 

• 지하 사일로 방식(Underground Silos)
  
  - 개요 지하 사일로는 지하에 위치한 보관 시설로, 방사능 폐기물을 지표면 아래에 안전하게 저장하는 방법입니다.
  - 동작 원리 방사능 폐기물은 지하에 파여진 깊은 구멍이나 동굴에 보관됩니다. 지하 저장소는 지표면에서 방사능 물질
    의 방출을 최소화하고 지진, 홍수, 기타 자연재해 등으로부터 보호합니다.
  - 장점 지하에 저장되므로 환경적 위험이 줄어듭니다. 지하 저장소의 안전성은 표면보다 높을 수 있습니다.
  - 단점 구축 및 유지보수가 비용이 많이 들 수 있습니다
  

•  표면처리 방식 (Surface Processing)
  - 개요 표면처리 방식은 지표면에서 방사능 폐기물을 처리하고 보관하는 방법입니다.
  - 동작 원리 방사능 폐기물은 지표면에 위치한 시설에서 안전한 방법으로 처리됩니다. 이 방식에는 폐기물을 안전하게   고체화하거나, 안전한 봉인 과정을 포함할 수 있습니다.
  - 장점 구축 및 운영이 더 간단할 수 있습니다. 일부 폐기물에 대한 표면처리는 고도로 효과적일 수 있습니다.
  - 단점  일부 폐기물은 지표면에서의 처리가 어려울 수 있으며, 환경적 위험이 있을 수 있습니다.

 

원자력발전을 위해서는 필연적으로 발생하는 방사능 폐기물,

보다 깨끗하고 안전하게 처리할 수 있도록 노력해야 하겠습니다.