플루토늄 추출 우려가 없이 사용 후 핵연료를 처리할 수 있는 신공정이 개발됐다.
한국원자력연구원은 사용 후 핵연료를 평화적으로 재활용할 수 있는 파이로프로세싱 시험시설인 `프라이드`를 오는 5월 완공한다고 20일 밝혔다.
파이로프로세싱은 사용 후 핵연료 재처리 기술로 고온 공정 특성상 플루토늄을 회수할 수 없기 때문에 핵 확산 억제에 기여할 수 있다는 장점이 있다.
원자력연구원은 이 파이로프로세싱과 제4 세대 원자로인 소듐냉각고속로를 연계해 우라늄 활용도는 획기적으로 높이고 반면에 플루토늄은 녹일 수 있는 시스템 프라이드를 개발했다.
프라이드는 세계 최초로 연간 10t 이상 사용 후 핵연료를 처리할 수 있는 시험시설이다.
처리 과정은 물 대신 500~650℃의 용융염을 이용해 전처리(미리 준비하는 단계)-전해환원(전기분해로 인한 환원반응)-전해정련 및 제련(전기분해를 이용해 순도를 높임)-염폐기물 처리로 이뤄진다.
원자력연구원은 우라늄으로 만든 핵연료를 사용해 오는 7월 모의실험을 진행할 계획이다. 실제 사용 후 핵연료 처리 연구는 미국에서 진행하고 있다.
연구 결과에 따라 연간 수백t 규모 핵폐기물을 처리할 수 있는 종합 파이로 시설은 오는 2025년, 소듐냉각고속로는 2028년께 준공할 수 있을 것으로 예상된다.
현재 한미 원자력 협정에 따라 사용한 핵연료는 다시 사용할 수 없기 때문에 실제 시설 착공에는 2020년 한미 공동 파이로 타당성 승인이 필요하다. 양국은 파이로프로세싱의 경제성과 기술성, 핵비확산성 등을 종합적으로 고려해 해당 시설 허가 여부를 결정할 방침이다.
오는 2100년에는 우리나라의 고준위 폐기물이 10만t 정도에 이르러 경주 방폐장 규모 처리 시설을 10곳에서 20곳 정도 추가 건설해야 하는 것으로 예상되고 있다.
정연호 한국원자력연구원장은 “파이로프로세싱 기술 실용화에 성공하면 기술적 파급효과가 클 뿐만 아니라 수백억원 예산을 절감할 수 있다”며 “사용 후 핵연료 문제를 해결하고 원자력 발전의 지속가능성을 획기적으로 높이는데 기여할 것”이라 말했다.
전국취재팀 win@etnews.com
