원전해체시 발생하는 금속 및 콘크리트 방사성폐기물 최소화를 위한 자체처분 규제 및 처리방안 검토

Abstract

우리나라는 정부 정책에 따라 1978년 고리 1호기의 상업 운전의 시작으로 국내 원전 비중 확대, 원전기술 확보, UAE원전수주를 통하여 원전 산업을 확대해왔다. 원자력 건설과 운영 산업의 황금기를 지나 현재는 원전운영 축소와 함께 고리1호기의 원전 해체를 시작으로 해체산업이 새로이 시작되었다. 전 세계적으로도 또한 1960년부터 1980년까지 건설된 원전의 설계수명 임박, 경제성 저하, 정부 정책, 국민 수용성 등에 따라 2040년까지 약 200기 이상 원전이 퇴역하며, 원전해체 시장 규모는 최대 2250억달러(약 270조)로 성장할 것으로 예상하고 있다. 이 거대시장을 점유하기 위하여 원전건설의 기술을 보유한 미국, 프랑스, 영국, 독일, 일본이 기술개발 경쟁을 시작하였으나, 현재 원전해체 시장은 아직 무주공산이다. 국내의 경우 40년의 운영경험, 한국형원전 보유, 해외원전 수출, 건설 능력까지 세계적으로도 인정받는 원전강국으로 평가받고 있다. 더불어 국내는 과거 연구용 원자로 트리가 마크를 해체한 이력 또한 보유하고 있다. 이것은 원전해체 시장 경쟁에 참여할 충분한 경쟁력이 있는 플레이어가 될 수 있음을 입증한다. 다만, 고리 1호기의 해체 진입에 따라 원전 해체 기술 자립 및 제염기술 등은 국내에서 많은 연구가 진행되고 있으나, 해체시 발생되는 대규모의 자체처분 방사성폐기물의 자체처분 제도, 기준 기술에 대한 체계적인 연구는 많지 않은 실정이다. 특히 해체시 대량으로 발생하는 콘크리트 및 금속폐기물에 대한 최적화된 처리와 재활용방안은 아직 명확하지 않다. 방사성폐기물의 경우 처리에 관한 제도와 처리방법에 따라 시간, 비용, 인력, 심지어 국민의 수용성측면에도 많은 영향을 줄 것이다. 본격적인 해체가 착수되기 이전 방사성폐기물의 적절한 처리방법과 관리방안이 이루어지지 않는다면 폐기물 처분비용 증가, 폐기물처분장 조기 포화 등의 문제로 해체사업에 막대한 지장을 초래할 것이다. 이에 당해 연구는 원전해체 과정에 있어 대량으로 발생하는 자체처분 폐기물에 대한 관리전략을 제시하고자 해외의 방사성폐기물 관련 기준 및 현황을 검토하였으며, 이를 통하여 국내에 적용가능한 전략을 검토하였다. 특히 해체과정에서 발생하는 방사성폐기물의 규제해제를 위한 규정 및 프로세스와 대규모로 발생하는 금속 및 콘크리트폐기물의 처분 전략을 제시하고자 한다.

상기 관점에서 해체시 발생하는 폐기물의 효율적 처리를 위하여 현행 자체 필요하기에 처분 규정은 재정비할 필요가 있으며, 폐기물의 자체처분의 절차 및 제한적 재활용 사용을 위해 본 연구를 통해 제언하는 내용을 정리하면 아래와 같다.

첫째, 자체처분 관련 법률적 규제와 규정에 대한 재검토가 필요하다. - 자체처분의 기본 개념에 대한 명확한 구분이 필요하다. 국내 법령에서 통용되고 있는 규제배제, 규제면제, 규제해제의 개념 재정립이 필요하다. - 현행 법률상 자체처분의 허용기준(연간 1톤 또는 이에 상응하는 부피)의 제한에 대한 개정이나 해체 자체처분 폐기물에 대한 신규 허용기준이 필요하다. - 폐기물의 임의적인 혼합 또는 희석 또한 원전해체 폐기물을 용융처리시 발생될 수 있기에 해체시 발생하는 폐기물 처리에 관한 기준 및 콘크리트폐기물 처리 및 재자원화를 위한 제도적 지원이 필요하다.

둘째, 원전 해체시 발생하는 대량의 오염 금속과 콘크리트 폐기물의 제염, 자체처분, 재활용 방안에 대한 절단, 제염, 방사선학적 평가, 소각 등의 처분 시나리오와 해외 자체처분 현황 및 기술을 검토함으로써 국내 적용가능한 금속 및 콘크리트 처분 시나리오 및 개선된 자체처분 프로세스를 제시하고자 한다.

본 연구를 통한 방사성폐기물의 자체처분의 제도 및 프로세스 연구를 통해 고리1호기의 발생하는 대규모의 금속 및 콘크리트 방사성폐기물의 양을 최소화하고, 자체처분의 기준과 기술을 검토하여 한국형 해체 방사성폐기물 처리추진 방향을 제시하고자 한다.; In accordance with government policies, Korea has expanded the nuclear power plant industry in 1978 while increasing the proportion of domestic nuclear power plants, securing nuclear power technology, and winning UAE NPPs Project After the golden age of the nuclear power construction and operation industry, now the decommissioning industry is going to begin, starting with the reduction of nuclear power plant operation of NPPs and the decommissioning of Kori Unit 1.

Globally, more than 200 nuclear power plants constructed from 1960 to 1980 will have been decommissioned by 2040 due to design life, economic feasibility, government policies, and public acceptability of nuclear power plants and the number is also expected to grow to about 270 trillion. In order to occupy this market, the United States, France, the United Kingdom, Germany, and Japan have begun their own competition, but it is still a pioneering industry.

In Korea, it is highly regarded for nuclear technology such as nuclear power plant operation, construction and winning UAE nuclear power plant. In addition. Korea also has a history of decommissioning the research reactor "Triga Mark" in the past. This proves that we can be a player with enough competitiveness to participate in the NPP decommissioning market. However, with the initiation of the decommissioning of Kori Unit 1, many studies have been conducted on the self-reliance of decommission technology, but not systematic research on the Clearance of radioactive waste and recycle.

This study suggested disposal strategy of radioactive waste during the nuclear power plant decommissioning process. In particular, I would like to present the regulations and processes for disposing of metal and concrete waste generated on a large scale.

First, it is necessary to review legal regulations and regulations related to disposal of radioactive waste. The basic concept of radioactive waste disposal should be clearly distinguished. It is necessary to redefine the concept of Exclusion, Exemption, Clearance that are commonly used in domestic laws and regulations. It is essential to revise the limits on the allowance for clearance (1 ton per year or equivalent volume) or new allowances for decommissioning waste. Random mixing or dilution of waste is currently prohibited by law. However, the system for mixing and dilution that may occur during the melting treatment of nuclear power plant wastes needs to be reviewed for the treatment and recycling of concrete waste. Second, it is possible to apply domestically the disposition scenarios such as Clearance, recycling methods of decontamination, radiological evaluation, and incineration of large amounts of contaminated metal and concrete wastes generated during the dismantling of nuclear power plants, as well as the status and technology of overseas Clearance process.

This study presented that the amount of large-scale metal and concrete radioactive waste generated by decommissioning Kori Unit 1 minimize while research on the clearance and disposal process of radioactive waste, and examines the standards and technologies of decommissioning.