국내 교체 증기발생기 방사성핵종 자료를 이용한 고리1호기 대형방사성폐기물 대체 감용 방안 및 해체비용 검토

Abstract

원전의 해체비용평가에 관한 미국 AIF/NESP –036 [AIF; Atomic Industry Forum(현재 Nuclear Engineering Industry), NESP; National Environment Studies Project]보고서와 NEA의 ISDC [International Structure for Decommissioning Costing of Nuclear Installation]보고서의 비용평가방법론에 관한 자료 및 국내 원전의 해체비용과 관련한 법규, 고리1호기 최종해체계획서 초안의 해체비용, 국내 증기발생기 등 대형기기 교체 실적과 해외의 대형방사성폐기물 처리, 처분에 관한 사례와 논문 등을 통해 고리1호기 원전 해체시 대형기기의 처리, 처분방안의 적정성과 대체 처리방안, 그에 따른 비용 등에 대해 검토·분석하였다. 그 결과 원전의 해체비용은 평가방법과 해체비용의 범위에 따라 국가별로 차이가 있었으며, 해체비용의 범위는 통상 1)원자력발전소 설비의 해체비용, 2)방사성폐기물의 처분비용, 3)사용후연료의 최종 처분전 보관비용의 3가지 비용이 혼재되어 있어 국가별 해체비용의 단순 비교는 사실상 불가능하기에 고리1호기 최종해체계획서 초안의 해체비용과 물량의 적정성을 평가하였다. 그 결과 고리1호기 해체비용은 증기발생기, 원자로상부헤드 등과 같은 대형방사성폐기물의 경우 이를 모두 절단하여, 200L 드럼에 포장하여 처분하는 방법을 기본 가정으로 해체비용을 산정해온 것으로 확인되었으며, 금속방사성폐기물을 감용하여 그 중 약 10%만 방사성폐기물로 영구처분하고 나머지 90%는 자체처분 등의 방법으로 재사용할 계획이나, 자체처분 및 감용에 필요한 비용은 해체비용에 포함되지 않은 것으로 파악되었다. 이와 같이 대형기기 처분방식과 고리1호기 해체비용 관련 자료를 조사한 결과를 바탕으로 해체되어 인출된 대형기기중 증기발생기에 대해 현재 방사성폐기물 처분기준에 부합되도록 절단, 용융, 포장하여 처분하지 않고 용융된 금속 잉곳 형태로 그대로 보관 후 재활용하는 방안에 대한 경제성을 분석하였다. 즉, 대형방사성 금속폐기물의 최종 처분시점을 가능한 지연시켜 사용후연료 건식저장용기 등 다양한 저장, 처분용기로 재사용할 수 있도록 방사성 금속폐기물 재활용 제도의 개선이 이루어 진다면 증기발생기 인출비용만을 해체비용으로 산정함은 물론이고 재활용에 따른 기자재 재료비 절감과 국가 중저준위폐기물 처분시설의 포화년도 연장 및 추가 건설 필요성도 저감되기 때문이다. 비록 재활용을 위한 저준위 및 극저준위 방사성폐기물의 금속용융로 운용에 대한 검토는 이 논문에서 다루지 않았지만, 증기발생기에 잔류하는 방사성핵종은 세슘과 코발트 동위원소뿐이며 오직 전열관과 수실에만 주로 존재하므로, 이를 분리, 절단하여 용융제염하면 약 98%까지 재활용할 수 있을 것으로 추정되었으며, 이에 따른 영구처분 물량의 감소로 해체비용을 절감할 수 있을 것으로 예측되었다. 자체처분 허용농도를 약간 상회하는 금속방사성폐기물을 사용후연료 건식저장용기나 방사성폐기물 처분용기로 재활용함으로서 국가적 차원에서 처분해야할 방사성폐기물 양을 줄였을 때 경제적 효과에 대해서 분석하였다. 고리1호기 원전 해체가 점차 구체화됨에 따라 금속방사성폐기물의 감용 방법의 실증과 재활용 제도의 신규 제정도 시급하며, 방사성폐기물의 준위별 처분비용도 세분화되어야 하고, 처분용기도 다양화하여 폐기물의 형상에 맞는 안전한 중저준위처분시설을 운영할 수 있도록 추가적인 연구가 있어야 할 것으로 판단된다.