[이슈분석]해외 주요국은 사용후핵연료 어떻게 관리하나

세계적으로 31 개국가가 원자력발전소 443기를 운영중이다.

원자로에서 사용된 핵연료는 일단 원자로 격납건물 내 수조에서 보관된다. 이후 과정은 국가별로 차이가 있다. 원자로 격납건물 내 저장소에 보관된 사용후핵연료를 수조밖으로 꺼내 다른 저장시설로 이동해 보관하는 경우와 원전 부지 안과 밖으로 구분해 보관방식에 따라 습식과 건식으로 구분한다.

습식은 별도 수조에 사용후핵연료를 저장하는 방식이다. 세계 31개 원전운영국이 원전 내에 습식저장 시설을 운영 중이다. 이중 15개 국가는 원전 내에 건식저장시설도 보유했다.

격납건물 내 수조 이외 별도 저장시설이 없는 국가는 한국, 대만, 브라질, 멕시코, 파키스탄, 이란 슬로베니아 등 7개 국가 뿐이다.

발전소 내에 보관하는 국가는 미국과 캐나다를 비롯해 15개 국가가 있다. 외부에 보관하는 나라는 프랑스와 스웨덴, 네덜란드가 꼽힌다. 중국, 일본, 러시아, 독일, 영국, 스위스 등 6개 국가는 양쪽 모두를 채택하고 있다.

미국은 2016년 말 기준 7만7900톤 사용후핵연료를 배출한다. 이 중 2만7000톤은 원전부지내 건식저장시설에 저장한다.

일본은 별도 저장시설을 보유하지 않은 채 원자로 격납건물 내 수조에 사용후 핵연료를 보관하고 있다. 건식 캐스크를 설치해 반출하는 계획도 추진 중이다. 일본은 로카쇼에 사용후핵연료 재처리공장을 건설 중으로 2022년 상반기 운영을 앞뒀다. 소외저장시설로는 아오모리현 무쓰시에 중간저장시설을 건설 중이다

프랑스는 북서부 아그곶에 재처리시설을 운영중이다. 이 시설에 사용후 핵연료를 습식으로 보관하고 있다. 사용후핵연료는 각 원전 내 수조에서 냉각시킨 후 민간이 운영하는 아그곶 시설에 이송된다. 몇 년이 지나면 사용후 핵연료는 고준위폐기물에서 재사용이 가능한 물질을 분리하기위해 용해와 유리화를 거친다. 풀루토늄은 혼합액(MOX) 연료로 재활용되고 우라늄은 재농축후 연료로 재활용한다. 프랑스는 인접국가에서 발생한 사용후핵연료도 재처리를 위해 보관중이다.

핀란드는 루비사와 올킬루오토 사용후핵연료를 부지내 저장조에서 30~50년 동안 저장했다가 최종처분장으로 이송한다. 신규원전도 중간저장시설을 만들어 2090년대에 최종 처분이 시작되기 전까지 70년간 중간 저장이 가능한 것으로 알려졌다.

원전 업계관계자는 “우리나라는 보유한 원자력 설비용량에 비해 사용후핵연료 저장시설이 매우 부족하다”며 “많은 나라가 수조가 포화될 경우 발전소내 건식저장방식을 채택하고 있어 이를 참조할만 하다”고 말했다.

자료 산업통상자원부

이경민 산업정책(세종)전문 기자 kmlee@etnews.com