사용후 핵연료 재처리

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱 * 일시 : 2012년 10월 26일(금) 오후 2시~6시 * 장소 : 국회의원회관 제 2세미나실

주최 | 환경운동연합, 참여연대, 탈핵-에너지전환 국회의원 연구모임, 박홍근 국회의원

목차

발제 1

Spent-fuel management worldwide and in the U.S. / 3 Frank von Hippel

미국 및 전세계의 사용후핵연료 관리현황 / 11 프랭크 반 히펠

발제 2

Japan's changing rationale for reprocessing - nuclear weapons? / 21 Masa Takubo

일본의 재처리추진 논리의 변화- 핵무장? / 36 마사 타쿠보

발제 3

The Plutonium Industry in France and the UK / 53 Mycle Schneider

프랑스와 영국의 플루토늄 산업 / 66 마이클 슈나이더

발제 4

Pyroprocessing Technology for Sustainable Nuclear Energy / 81 SEONG WON PARK

토론 교육과학기술부 원자력기술과 과장 정택렬 / 95 지식경제부 방사성폐기물과 과장 김정화 / 97 평화네트워크 대표 정욱식 / 99 환경운동연합 탈핵에너지국 국장 양이원영 / 101

발제 1

[세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱]

Spent-fuel management worldwide and in the U.S. Frank von Hippel

미국 및 전세계의 사용후핵연료 관리현황 프랭크 반 히펠

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3

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 1. 미국 및 전세계의 사용후핵연료 관리현황

11

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

12

발제 1. 미국 및 전세계의 사용후핵연료 관리현황

13

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

14

발제 1. 미국 및 전세계의 사용후핵연료 관리현황

15

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

16

발제 1. 미국 및 전세계의 사용후핵연료 관리현황

17

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

18

발제 2

[세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱]

Japan's changing rationale for reprocessing - nuclear weapons?

Masa Takubo

일본의 재처리추진 논리의 변화 - 핵무장? 마사 타쿠보

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21

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

32

ë°œě œ 2. Japan's changing rationale for reprocessing - nuclear weapons?

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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35

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 2. 일본의 재처리추진 논리의 변화 - 핵무장?

37

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

38

발제 2. 일본의 재처리추진 논리의 변화 - 핵무장?

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 2. 일본의 재처리추진 논리의 변화 - 핵무장?

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 2. 일본의 재처리추진 논리의 변화 - 핵무장?

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 2. 일본의 재처리추진 논리의 변화 - 핵무장?

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 2. 일본의 재처리추진 논리의 변화 - 핵무장?

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 2. 일본의 재처리추진 논리의 변화 - 핵무장?

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 3

[세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱]

The Plutonium Industry in France and the UK Mycle Schneider

프랑스와 영국의 플루토늄 산업 마이클 슈나이더

발제 3. The Plutonium Industry in France and the UK

53

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

54

발제 3. The Plutonium Industry in France and the UK

55

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

56

발제 3. The Plutonium Industry in France and the UK

57

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 3. The Plutonium Industry in France and the UK

59

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 3. The Plutonium Industry in France and the UK

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 3. The Plutonium Industry in France and the UK

63

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 3. The Plutonium Industry in France and the UK

65

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 3. 프랑스와 영국의 플루토늄 산업

67

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 3. 프랑스와 영국의 플루토늄 산업

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 3. 프랑스와 영국의 플루토늄 산업

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 3. 프랑스와 영국의 플루토늄 산업

73

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 3. 프랑스와 영국의 플루토늄 산업

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 3. 프랑스와 영국의 플루토늄 산업

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 4

[세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱]

Pyroprocessing Technology for Sustainable Nuclear Energy SEONG WON PARK

발제 4. Pyroprocessing Technology for Sustainable Nuclear Energy

81

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 4. Pyroprocessing Technology for Sustainable Nuclear Energy

83

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 4. Pyroprocessing Technology for Sustainable Nuclear Energy

85

세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 4. Pyroprocessing Technology for Sustainable Nuclear Energy

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 4. Pyroprocessing Technology for Sustainable Nuclear Energy

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

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발제 4. Pyroprocessing Technology for Sustainable Nuclear Energy

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토론

[세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱]

∙ 교육과학기술부 원자력기술과 과장 정택렬 ∙ 지식경제부 방사성폐기물과 과장 김정화 ∙ 평화네트워크 대표 정욱식 ∙ 환경운동연합 탈핵에너지국 국장 양이원영

토론

파이로-소듐냉각고속로 연구개발 정책 현황 교육과학기술부 원자력기술과 과장 정택렬

□ ’11년 말 현재 전세계적으로 사용후핵연료는 35만톤이 발생, 이중 약 11만톤은 재처리되었고, 나머 지는 발전소 부지 내･외에 저장중(IAEA, 12.8) ※ IAEA는 ‘20년에는 약 44.5만톤이 누적될 것으로 예상

○ 우리나라는 ‘12.6월 현재 총 21기의 원전에서 약 1.2만톤의 사용후핵연료가 발생하여 발전 소내에 저장중 ※ ｢제1차 국가에너지기본계획｣에 따르면 ‘40년에 약 4.2만톤에 이를 전망

□ 세계 각국은 경제성, 핵비확산성, 주민수용성, 기술개발가능성 등을 종합적으로 고려하여 사용후핵 연료 관리 정책을 결정 ※ 스웨덴, 핀란드 등은 직접 처분을, 프랑스 등은 재처리 정책을 추진

○ 우리나라는 현재까지의 사용후핵연료 관리정책은 제253차 원자력위원회(‘04.12)의 의결 사 항에 따라 - 원자력발전소 부지내 임시저장능력을 확충하여 ‘16년까지 각 원자력발전소 부지내에서 관리하고, - 사용후핵연료에 대한 종합적인 관리 방침은 추후 공론화 등을 거쳐 결정할 예정임 □ 사용후핵연료 문제는 정부가 반드시 해결해야 할 과제이며 다양한 관리기술의 개발이 필요 ○ 현재 교과부는 장기적인 관점에서 사용후핵연료 관리기술의 일환으로 처분 기술, 재활용 기 술 등의 방법을 연구중 □ 재활용 기술은 다수의 대규모 고준위방폐장을 건설해야 하는 문제* 등을 해결하기 위한 기술적 대 안으로 개발중 * 약 1만톤의 사용후핵연료를 직접처분하기 위해서는 경주 중저준위방폐장 면적(2km2)의 고준위방폐장이 필요 할 것으로 예상

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

○ 재활용 기술중 파이로 공정과 소듐냉각고속로(SFR)를 연계한 순환형 고속로 시스템을 선택 하여 기초･원천 단계의 연구를 수행중

□ 파이로 프로세싱은 습식 재처리(PUREX 등)에 비해 핵확산저항성, 경제성 및 폐기물 저감 효과 등 에서 장점이 있다고 평가되어 연구에 착수 ※ 미국, 영국, 일본 등이 보유한 기존 습식재처리 기술은 순수 플루토늄 추출이 가능하여 현 핵비확산체제에서 현실적으로 우리나라가 개발하기에는 곤란

○ ’20년까지 한미 공동연구 등을 통해 기술성･경제성･핵비확산성 측면에서 파이로 프로세싱의 타당성 연구를 하고, 타당성이 인정되는 경우에 ’실증시설‘을 ’25년까지 건설할 계획

□ SFR의 경우 차세대 원자력시스템중 기술 수준이나 운영실적이 많이 축적되어 있어 연구에 착수 ○ 현재 13개국*이 ‘제4세대 원자력시스템 국제 포럼(GIF)'를 구성, 6개 차세대 노형**에 대해 공동으로 개발중 - SFR은 7개국(한･미･일･불･EU 등)이 참여하여 가장 활발히 추진중 * 한국, 미국, 일본, 프랑스, 러시아, 중국, 영국, 브라질, 남아공, 스위스, EU, 아르헨티나, 캐나다 ** 소듐냉각고속로(SFR), 납냉각고속로(LFR), 가스냉각고속로(GFR), 초고온가스로(VHTR), 초임계압수냉 각로(SCWR), 용융염원자로(MSR)

○ 국제공동연구 등을 통해 ’20년까지 타당성을 검토하고, 타당성이 인정되는 경우에 기술실증을 위한 ’원형로‘(100MWe급)를 ’28년까지 건설할 계획

□ 향후 동 기술보다 앞선 획기적인 기술이 등장한다면 이에 대한 연구개발도 추진할 필요

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토론

사용후핵연료 관리 정책 현황 지식경제부 방사성폐기물과 과장 김정화

1. 사용후핵연료 발생･저장 현황 ○ 사용후핵연료는 12. 6월까지 경수로(17기) 13,624 다발(약 5,600 톤), 중수로(4기) 354,468 다발(약 6,700 톤)이 각 원전부지내에 임시저장 중(전체 용량의 약 71%) - 임시저장시설은 2016년 고리원전부터 포화가 예상되어 관리대책 마련이 필요 * 예상포화시기 : 고리(’16년), 월성(’18년), 영광(’19년), 울진(’21년)

2. 사용후핵연료 관리정책 현황 ○ (세계동향) 영구처분을 실시중인 국가는 없으며, 핀란드, 스웬덴만이 처분장 부지를 확보, 원전 운영국 대다수는 별도 중간저장시설 운영을 통해 사용후핵연료를 관리 중 * 원전운영국 31개국 가운데 미국, 프랑스, 일본 등 22개국(71%)이 중간저장시설을 운영 중

○ (국내현황) 아직까지 임시저장만으로 관리 중이며, 중간저장 등 중장기 대안은 국민적 공감 대 아래에 마련하기로 하고(‘04년 원자력위원회), 제반 활동을 수행 중

• 사용후핵연료 공론화 TF(국가에너지위원회 산하)에서 공론화방안을 제시(‘08.4) • 공론화의 법적근거 마련(‘09.12) • 원자력계 전문가 중심의 관리대안 연구(‘09.12~‘11.8) • 각 분야 전문가 및 이해관계자 의견수렴을 위한 ‘사용후핵연료 정책포럼’ 운영(‘11.11~‘12.8) * 포럼은 ‘사용후핵연료 관리정책 수립과 공론화를 위한 대정부 권고문’을 정부에 제출

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

3. 사용후핵연료 관리정책 수립계획 ○ 사용후핵연료 관리정책은 국민적 공감대 아래 수립･추진하는 것을 기본원칙으로, 정책수립 단계부터 사회적 수용성을 최대한 확보해 가면서 관리방안을 마련 - 우선, 포럼의 권고를 토대로 정부차원의「사용후핵연료 관리대책 추진계획」(공론화 추 진방향 포함)을 총리주재 원자력진흥위원회에 상정 예정(’12년 하반기) - 2013년부터는 법상(방폐법 제6조의 2) “공론화”* 과정을 거쳐 본격적인「방사성폐기물관 리 기본계획」을 수립해 나갈 계획 * 예상 핵심의제: 임시저장시설용량 확충 및 중간저장시설 확보 방안

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토론

사용후 핵연료 처리, 다국적 방안을 고민하자 평화네트워크 대표 정욱식

1. 2014년 3월 만료되는 원자력협정 개정 문제가 그 윤곽을 드러내고 있다. 우라늄 농축 문제의 경 우 한국전력 등을 통해 미국내 우라늄 농축 시설의 지분을 매입하는 방안을 '대안'으로 상정하고 있 는 것으로 전해졌다. 또한 사용후 핵연료 처리와 관련해서는 파이로프로세싱(사용후 핵연료 건식처 리) 기법을 향후 10년간 한미 양국이 공동연구하는 방안이 유력하게 검토되고 있다. 이에 따라 내년 에 새롭게 등장할 한미 양국 정부의 협상 결과에 초미의 관심이 모아지고 있다. 특히 최근 고조되고 있는 한국의 핵주권론과 미국 주도의 비확산론이 상당한 긴장 관계에 있다는 점에서 그러하다.

2. 농축 우라늄을 안정적으로 확보하기 위해 미국 회사에 지분을 매입하는 방안이나 ‘재처리’로 해 석될 수 있는 파이로프로세스의 공동 연구는 한국이 앞으로도 원전 확대 정책을 유지하겠다는 전 제를 깔고 있다는 점에 근본적인 문제가 있다. 후쿠시마 참사가 여실히 보여주고 있듯이 핵발전소 와 인류의 안전은 근본적으로 양립하기 어렵기 때문이다. 또한 한미간에 이러한 합의가 북한 핵문 제나 이란 핵문제를 비롯한 국제사회의 비확산 문제에 어떤 파장을 몰고 올 것인가에 대한 심각한 고민도 필요하다.

3. 핵은 그것이 무기이든 발전이든 시간과 공간, 그리고 인간의 감각을 초월한 공격이라는 특징을 갖고 있다. 이러한 가공할 파괴력에 비해 인간이 불완전한 존재일 수밖에 없다는 점도 핵의 딜레 마를 증폭시키는 요인이다. 이러한 딜레마를 해결하기 위해서는 발상의 전환이 필요하다. 핵 주권 론은 ‘핵무장론’에서부터 ‘핵연료 주기 완성론’, 그리고 ‘핵의 평화적 이용 권리’에 이르기까지 다양 한 스펙트럼을 갖고 있다. 반면 내가 제안하는 ‘탈핵 주권론’은 ‘핵으로 인한 자유(freedom of nuclear)’에서 탈핵화를 안보와 에너지 정책, 그리고 대외 정책의 핵심으로 삼는 ‘핵으로부터의 자 유(freedom from nuclear)’로의 발상의 전환을 일컫는다. 이는 타국의 간섭과 요구에 따라 자국 의 권리 행사가 제약받는다는 소극적 인식에서 벗어나, 탈핵을 한국의 정체성과 비전으로 삼으면 서 이를 지구적 차원으로 확산시키는 적극적이고 능동적인 태도 변화를 의미한다.

4. ‘탈핵’ 주권을 실천할 수 있는 구체적인 정책들에는 무엇이 있을까? 먼저 한국이 핵무기에 의한

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

안보 의존에서 완전히 탈피하고 그 구체적인 선언으로 북한의 핵 포기 시 미국의 핵우산에서도 벗 어나겠다는 입장을 정하는 것이 필요하다. 이는 북한의 핵 포기를 촉진할 수 있는 유력한 상응 조 치 가운데 하나이다. 또한 자체적으로 우라늄 농축 및 재처리 시설을 계속 보유하지 않겠다는 입 장을 확고히 하면, 북한에도 폐기 대상에 이들 프로그램을 포함시키도록 요구할 수 있는 근거를 확보할 수 있다. 국제무대에서도 핵무기 사용이나 핵무기 자체를 금지하는 국제조약 체결 움직임 에 적극 동참할 필요도 있다. 원전 정책도 독일처럼 시간표를 가지고 ‘탈원전’을 지향해야 할 것이 다. 신규 원전 건설 계획을 철회하고, 노후한 원전부터 가동 중단에 들어가 20-30년 후에는 모든 원전을 폐쇄하는 방안을 강구할 수 있을 것이다. 에너지 과소비형 경제구조를 절약형으로 바꾸고 태양열과 풍력 등 신재생 에너지 분야를 적극 육성하면 큰 문제없이 에너지 구조 전환이 가능하다 는 것은 독일과 일본에서 입증되고 있다. 또한 원전 종사자들의 역할과 직업 전환도 강구할 필요 가 있다. 많은 나라들이 ‘탈원전’을 향해 가고 있는 만큼, ‘원전 해체’ 분야는 인류 사회의 발전에 이바지하면서도 한국 경제에 도움이 되는 새로운 블루오션이 될 수 있다. 아울러 ‘국제재생에너지 기구’와 같은 새로운 국제 체제를 구축해 지속 가능하고 재생 가능한 에너지를 원자력의 대안으로 서 지구화하는 것도 요구된다.

5. 사용후 핵연료 처리 방안에 대해서도 발상의 전환이 필요하다. 이미 한국의 사용후 핵연료는 1 만톤이 넘어섰고 2016년이면 포화 상태에 이를 것으로 전망되고 있다. 그러나 경제성, 안전성, 핵 비확산의 측면을 두루 고려할 때, 심지층 처분은 재처리보다 월등한 방안이라고 할 수 있다.

6. 심지층 처분과 관련해 필자가 제안하고 싶은 대안은 북한에 다국적 심지층 처분장을 만드는 방 안을 강구해보자는 것이다. 사용후 연료 처리는 한국뿐만 아니라 일본, 중국, 러시아 등 주변국가 와 북한도 잠재적으로 안고 있는 가장 큰 고민거리이다. 북한을 대안으로 거론한 이유는 처분장 입지 선정이 다른 나라에 비해 상대적으로 용이하고, 심지층 처분 연구 선진국인 스웨덴과 외교적 으로 긴밀한 관계를 구축하고 있으며, 북한에게 상당한 경제적 이익을 보장할 수 있으며, 북한 핵 문제 해결에 있어서도 상당히 기여할 수 있는 방안이라고 여기기 때문이다.

7. 구체적으로는 북한의 핵실험장인 함경북도 길주군 풍계리를 심지층 처분장으로 전환하는 방안 도 검토해볼 수 있을 것이다. 풍계리는 인구 희박 지역이고 단단한 화강암 지대여서 심지층 처분 장으로 유력하게 검토해볼 수 있는 지역이라고 판단된다.

8. 이를 위해서는 6자회담 및 양자 회담의 활성화를 통해 대타협을 이루고, 동북아 역내 국가들인 남북한과 일본, 중국 등이 탈원전 이정표를 세우는 것이 필요할 것이다.

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토론

사용후 핵연료 처분과 파이로 프로세싱의 쟁점 환경운동연합 탈핵에너지국 국장 양이원영

핵발전소 전기를 사용하고 나면 발생하는 핵폐기물을 안전하게 처분할 수 있는 방법을 인류는 아직 찾아내지 못했다. 특히, 고준위폐기물인 사용후 핵연료는 높은 열발생과 높은 방사능 독성으 로 인해 두껍고 특별한 차폐시설과 냉각시설이 필요하고 수십만년간 생태계와 격리시켜야 할 정도 로 심각한 위험을 지니고 있다. 더구나 사용후 핵연료의 강력한 방사화 능력으로 인해 사용후 핵 연료의 주변 모든 공간의 물질들은 핵폐기물이 되어버리는 상황이라서 사용후 핵연료에 무엇이든 작업을 시도할수록 새로운 핵폐기물이 계속 늘어나고 그에 따라 주변 환경의 방사능 오염도 커지 고 비용도 늘어난다. 핵공학 기술자들은 그럼에도 불구하고 물리화학적인 공정을 이용, 사용후 핵연료를 재처리해서 내부 핵물질을 분리하려는 시도를 하고 있다. 사용후 핵연료 내의 핵물질을 분리하려는 이유는 사 용후 핵연료 내에 있는 95%의 우라늄 238과 1%의 우라늄 235, 1%의 플루토늄을 다시 사용하기 위함이라고 주장하면서 ‘재활용’이라고 표현하고 있다. 하지만 이 과정에서 많은 양의 추가 핵폐기 물 발생, 방사능 오염의 확대, 비용 문제 등으로 실제 상업용 재처리 공장을 가진 나라는 영국, 프 랑스, 러시아뿐이다. 일본은 재처리 공장을 건설하기는 했지만 2005년 준공 예정에서 현재까지 18 번 준공을 연장하고도 가동을 시작하지 못하고 있어서 실제 가동이 될 지도 의문이다. 프랭크 본 히펠 교수의 발제문에서도 확인할 수 있듯이 재처리 공장을 가지고 있는 나라들에게 위탁 재처리 하는 것을 포함해서 재처리 정책을 추진하는 나라들은 핵발전을 하는 31개국 중 7개국에 불과하 다. 미국조차 재처리를 하지 않고 있는데, 위탁 재처리 하는 나라들도 줄어들고 있고 영국과 프랑 스의 경우 주 고객인 일본이 사라지면서 재처리 공장이 폐쇄위기에 있다. 사실상 핵무장을 위한 핵물질 분리의 의도가 아니라면 재처리 정책을 추진하는 나라는 없는 것이다.

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

이렇게 핵발전과 함께 재처리가 사양산업인 이유는 오늘 세계 각국의 재처리 산업의 현황을 통 해서 확인한 대로 그동안 재처리 사업의 실패에 있다. 재처리 사업이 예상한 것과 전혀 달랐다. 먼저, 재활용의 허구다. 재처리 추진론자를 비롯한 우리나라의 교육과학기술부, 한국원자력연구 원이 우라늄 238과 우라늄 235, 플루토늄 등 97%의 핵물질을 분리해서 다시 사용할 수 있다는 주 장은 우라늄 238과 플루토늄을 사용하는 고속로의 개발 없이는 불가능하다. 하지만 고속증식로는 상업로 전전 단계인 원형로(프랑스의 피닉스, 일본의 몬쥬)와 전 단계인 실증로(프랑스의 슈퍼 피 닉스)에서 사고와 고장, 높은 비용 등으로 중단되는 등 제대로 가동에 성공하지 못하고 실패로 끝 났다. 뒤늦게 시작한 우리나라 교육과학기술부와 한국원자력연구원은 4세대 원전이라고 이름 붙 여서 개발을 추진하고 있다. 설사, 고속로를 사용한다고 하더라도 재처리로 분리한 우라늄 238을 쓸 가능성은 없다. 재처리로 분리된 우라늄 238은 다른 핵분열성 물질을 완전히 떨어낼 수 없기 때문에 핵연료 농축과정에서의 우라늄 238보다 ‘지저분’하다. 핵연료 농축과정에서 남겨진 다량의 ‘깨끗한’ 우라늄 238이 있는데 굳이 재처리한 우라늄 238을 쓸 필요가 없다. 결국 고속로 개발이 성공하더라도 1% 정도의 재활용률이다. 최근에는 우라늄과 플루토늄을 섞어서 산화연료(MOX)로 만들어서 경수로의 핵연료로 쓰기도 하는데 비싸고 위험해서 플루토늄을 사용하기 위한 목적이 아 니라면 사용할 필요가 없는 연료다. 이때 사용하는 플루토늄은 경수로에서 핵분열이 가능한 것이 라야 해서 1% 플루토늄 동위원소들 중에서도 일부에 불과하다. 어떤 경우라도 재처리한 대부분의 핵물질을 쓸 곳이 없으니 재처리는 재활용이 아니라 ‘핵폐기물 확산 과정’인 셈이다. 두 번째로 1%의 재활용을 위해서 들이는 비용이 너무 높다. 일본의 경우를 들면 ‘재처리 즉 핵연 료주기를 완성하기 위해서는 재처리공장 하나가 덜렁 있으면 되는 것이 아니라, 거대한 규모의 복 수의 관련시설이 필요하므로 천문학적인 비용이 투입되어야 한다. 중략. 2003년에 일본정부가 발 표한 자료에 따르면, 2006년부터 40년간의 무사고 운전을 가정한 상태에서 재처리의 관련 비용은 합계 18.8조엔(약 225조 6,000억원)이었다(장정욱, 프레시안 연재. 2011.5). 세계적으로 핵발전소 가 사양산업이 되면서 우라늄에 대한 수요도 예상만큼 높지 않다. 천문학적인 재처리 비용을 들여 가면서 우라늄과 플루토늄을 분리할 필요가 없는 것이다. 세 번째로 재처리 후에도 고준위 핵폐기물 처분장은 필요하다. 나아가 중저준위 핵폐기물이 다 량 발생한다. 이는 재처리 추진론자들도 인정하고 있다. 하지만 재처리는 사용후 핵연료 처분방식 의 하나로 마치 재처리를 하면 고준위 핵폐기물 처분장이 필요없는 것처럼 알려져 있다. 일본의 예에서도 확인했듯이 재처리는 사실상 직접 처분장을 찾지 못하는 가운데 기존의 연료풀이 포화되 면서 중간저장을 위한 구실로 이용되었다. 로카쇼 재처리 공장의 처리용량이 도카이 재처리 공장

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토론

의 9배에 불과하지만 사용후 핵연료 저장수조 용량은 22배에 이르는 것이 이를 잘 설명해준다. 그 런데 박성원 부원장의 발제에서 파이로 프로세싱을 통해서 고준위 핵폐기물 처분장 부지를 1/100 로 줄일 수 있다고 주장하고 있다. 이 역시 고속로의 성공적인 가동과 ‘지저분하고 비싼’ 재처리 우라늄을 사용한다는 전제이므로 사실상의 실현가능성은 없어 보인다. 마지막으로 핵확산의 위험을 부정할 수 없다. 일본이 핵발전소를 중단할 계획을 가지면서도 재 처리를 고집하는 이유, 원자력법을 개정해서 ‘안보’를 강조한 이유가 있다. 단 6kg의 플루토늄만으 로도 핵무기 제조가 가능한데 일본 내에만 9천톤의 분리된 우라늄이 있다. 2003년에는 재처리공 장에서 플루토늄 60kg이 행방불명이 되는 일도 벌어졌다. 재처리를 통해 분리된 플루토늄의 운반 이 용이하다는 점, 아무리 초우라늄 물질과 섞어서 플루토늄을 분리했다 하더라도 일단 재처리 기 술을 확보하고 있으면 순수한 플루토늄을 얻는데 걸리는 시간은 매우 짧고 쉽다는 점 등은 파이로 프로세싱이 핵확산의 가능성이 없다는 주장이 단지 국내용일 뿐이라는 것을 보여준다. 우리나라의 사용후 핵연료 정책은 한마디로 엇박자다. 나아가서 착실한 재처리와 고속로 추진을 통한 핵연료 주기 완성이다. 한쪽에서는 중간저장을 하겠다는 것 외에는 재처리든 심층 처분이든 아무것도 정해진 것이 없다고 하면서 한쪽에서는 재처리 연구에 세금을 쏟아붓고 있다. 2008년, 국가에너지위원회 산하 사용후핵연료 TFT는 사용후핵연료 처분에 관한 사회적 공론화를 추진하기 로 결정했다. 하지만 2009년 7월 공론화 위원회가 공식 출범하기 직전 무기한 미뤄졌고 원자력학 회와 방사성폐기물 학회에 관련 용역을 발주했다. 2011년 관련 두 개의 보고서가 지식경제부에 제 출되었지만 하나만 공개되고 하나는 비공개 결정되었다. 그 후 지식경제부는 관련 민간단체는 빠 진 상태에서 일부 전문가들과 원전 지역 관계자들로 구성된 ‘사용후 핵연료 공론화 포럼’을 구성 가동했다. 그 결과 올해 9월 2일 공론화 포럼에서 기존 2016년 사용후 핵연료 포화주장을 수정하 는 발표를 했다. 원전 부지간 사용후 핵연료 이동으로 사용후 핵연료 저장풀 포화는 2024년으로 늘어날 수 있음을 확인했다. 그리고 2024년까지 중간저장시설을 건설해야 한다는 권고문을 발표 했다. 지식경제부 장관은 이를 받아들여 2024년까지 중간저장 시설을 짓기로 하고 2013년부터 본 격적인 공론화에 들어간다고 9월 3일에 발표했다. 이때 중간저장시설을 집중형으로 할 것인지, 원 전부지별로 할 것인지, 재처리를 할 것인지 여부 등을 모두 공론화에 맡기겠다는 것이다. 반면에, 교육과학기술부는 재처리를 위한 연구 작업을 착실히 실행에 옮기고 있다. 2008년 12월 22일 미래 원자력 시스템 개발 장기 추진계획을 255차 원자력위원회에서 확정하면서 파이로프로 세싱과 연계한 고속로 순환핵연료주기 시스템 개발을 승인했다. 그리고 2011년 말 이 내용의 구체 적인 추진계획이 담겨 있는 4차 원자력진흥종합개발계획(2012~2016)을 확정했다. 건식재처리 방

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세계의 사용후핵연료 재처리 현황과 한국의 파이로 프로세싱

법인 파이로프로세싱 '프라이드(PRIDE, 연간 10t 규모)'을 추진하면서 2028년까지 소듐냉각고속 로의 원형로 완성을 목표로 2012년 2월 28일에 이의 실증 설비인 '스텔라-1(STELLA-1)을 시작했 다. 동시에 경상북도는 이 관련한 모든 시설이 들어 있는 제 2원자력연구원인 원자력클러스터 사 업을 유치하겠다고 나섰는데 지난 6월 19일 초기 추진을 요구하며 서울에서 대규모 세미나를 가졌 다. 원자력클러스터 추진 계획서를 보면 입지 내에 스마트 원자로, 초고온수소생산 원자로, 소듐 냉각고속로, 고준위 방사성폐기물 연구를 위한 파이로프로세싱 시설이 있다. 한편으로 외교통상부 는 한미원자력협정 개정과정에서 우라늄 농축과 재처리 추진을 연구단계에서만이라도 허용을 받 기 위해서 노력 중이다. 파이로 프로세싱 공동연구를 미국 현지에서 추진하면서 관련 비용을 모두 우리쪽에서 부담하는 이유가 있는 것이다. 그런 가운데, 교육과학기술부는 최근에 사용후 핵연료 처분장 연구 부지를 위해 비밀리에 후보부지를 선정해온 것이 들통나서 문제가 되기도 했다. 일련의 과정을 종합해 보았을 때 정부의 사용후 핵연료 정책은 재처리 정책 추진이다. 핵발전소 확대 정책의 일환으로 불가결한 선택이라는 것이다. 한국은 좁은 국토에 세계 최고의 원전 밀집도를 기록하고 있는 상황에서 높은 인구밀도로 인해 사고 위험성 더 높다. 원전 반경 30km 안에 340만명이 살고 있는 대도시 밀집지역에 원전 12개를 가동 계획 중인 한국은 핵발전 확대를 넘어서 세계가 실패한 재처리와 고속로에 막대한 비용을 들 여가며 추진하고 있다. 반면에 핵폐기물의 안전한 처분이나 핵발전소 폐로기술 개발에는 인색하 다. 폐로 관련 연구가 사업자가 세계 현황과 관련 정책을 정리한 보고서 두 개뿐일 정도다. 어떤 원전도 IAEA가 권고한 원자로 해체계획서가 없다. 세계적으로 핵발전을 하고 있는 국가 중 어느 나라도 사용후 핵연료 처분에 성공한 나라가 없 다. 이제 겨우 스웨덴과 핀란드가 부지를 마련해서 심층 처분을 시도하고 있는 정도다. 핀란드는 이를 위해서 30년 동안 전국적인 지질도를 작성하는 작업부터 시작했다고 한다. 하지만 우리나라 는 아직 전국적으로 제대로 된 지질도조차 없는 상황이다. 지금은 쓸데없는 파이로 프로세싱이나 고속로에 돈과 시간을 낭비할 것이 아니라 사용후 핵연료의 안전한 처분과 핵발전소의 안전한 해 체를 위한 기초 조사와 관련 연구부터 시작할 때다.

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