[포럼] 사용후 核연료, 영구처분 준비를

김경민 한양대 명예교수

프랑스는 원자력 대국이다. 전력의 70% 이상을 원자력발전소로부터 획득한다. 그런 만큼 사용이 끝난 원자력 연료를 영구처분하는 연구도 프랑스는 오래전부터 진행해 오고 있다.

프랑스 파리에서 동쪽 방향으로 약 230㎞ 거리에 있는 뷰르라는 인구 약 90명의 소도시에 사용이 끝난 핵연료를 영구처분하는 방안을 연구하는 연구소가 있다. 지하 500m에 길이 2.4㎞에 달하는 갱도가 사방으로 퍼져 있고, 2026년 5월 13일 프랑스는 이 시설을 일본 미디어에 최초로 공개했다. 2000년 이후에 만들어진 지하갱도에는 약 3만4000개의 방사선센서가 설치되어 방사성물질의 영향을 조사하는 실험이 진행되고 있다. 이러한 시설을 유지 실험하는 이유는 수만년이 지나도 파괴되거나 지하수의 접촉이 없어야 하기 때문에 철저히 실험하고 있는 것이다. 이 연구소는 프랑스의 방사성폐기물 관리기관인 안드라(ANDRA)가 운영하고 있고, 뷰르 인구의 4배에 달하는 400명의 직원이 근무하고 있다.

안드라가 연구소 설치허가를 받기까지 30년 넘는 시간이 걸렸다. 시간이 오래 걸린 이유는 방사능이 포함된 사용후 핵연료를 자신들이 사는 동네에 들여오는 것을 싫어하기 때문이다. 최종적으로 부지 자체가 사용후 핵연료를 보관하기에 적합한 부지인지 지질학적 검토가 끝난 후 해당 후보 부지의 주민들의 허락을 받는 순서로 진행된다.

사용이 끝난 사용후 원자력 연료에서는 고농도의 방사선이 나오기 때문에 인간이 접촉하면 20초 이내에 사망할 수 있어 두꺼운 금속용기에 밀폐해 땅속 깊이 반영구적으로 보관해야 한다

일본도 마지막이라는 뜻을 가진 오메가 계획이라 하여 사용후 고방사선 폐연료의 처리방안을 발표한 바 있다. 지하 100m 깊이에 있는 화강암 암반에 구멍을 뚫고 들어가 직사각형의 큰 방을 만들어 그 공간에 사용후 핵연료를 넣어 밀봉한 두께 30㎝의 스테인리스 원통형 캐스크 장비를 하나씩 넣게 된다. 그 방이 가득 차면 화강암 윗부분의 구멍을 닫고 화강암반 주변을 점토로 감싼 후 영구처리 보관이 끝나게 된다는 계획이다. 점토로 둘러싸는 이유는 지하수가 침투하지 않도록 하기 위해서다. 프랑스의 지하 영구처분 시설도 점토로 둘러싸게 된다.

고성능의 방사선을 내뿜는 사용후 핵연료가 지하수를 만나지 말아야 되는 이유는 지하수를 따라 널리 퍼지는 것을 막기 위함이다. 일본도 계획은 있으나 일본 내 어떤 곳에 처분해야 할지 장소를 정하지 못하고 있다. 기술적으로는 좋은 입지를 찾아도 주민들의 반대가 극심할 것이기 때문에 아직도 고심 중이다. 한국은 경수로에서 발생하는 사용후 핵연료를 발전소 내부의 풀에 저장하고 있고, 중수로를 쓰는 월성발전소의 사용후 핵폐기물은 땅 위에 시설을 지어 보관하고 있다.

영구적인 처분장이 마련되기 전까지는 임시저장 방식으로 대처해 나가고 있는 것이다.

한국도 화강암이 많은 나라이기에 사용후 연료의 최종처분을 일본과 유사하게 화강암 속에 처분하는 전략을 선택할 것으로 예상된다. 한국도 적절한 후보지가 나오면 해당 지역 주민들에게 실질적인 도움을 제안해 가며 미래를 준비해야 할 것이다.

김경민 한양대 명예교수

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