세계 방사성 폐기물 처리 방법 및 전망

김지혜(Jihye Kim),이성묵(Seongmuk Lee),최희정(Heejeong Choi),박현영(Hyunyoung Park),정석희(Sokhee P. Jung) 대한환경공학회 2023 대한환경공학회지 Vol.45 No.4

1954년 6월 소련에서 시작된 원자력 발전은 현재 세계 33개국에서 주요 전기 에너지 공급원으로 자리를 잡았다. 하지만 방사성 폐기물과 안전성은 늘 논란의 중심에 있었고, 70년이 지난 지금도 방사성 폐기물의 공식적인 국제법상 처분 규정은 없는 실정이다. 본 총설에서는 한국을 포함한 세계 주요 국가의 방사성 폐기물 처분에 대한 정책과 현황을 조사하였다. 이를 바탕으로 한국 방사성 폐기물 관리에 방향을 제시하였다. 현재 방사성 폐기물은 두 가지 방식으로 처분되고 있다. 핀란드, 스웨덴, 프랑스는 국제원자력기구의 권고에 따라 심층 영구 처분을 진행하고 있으며, 일본, 영국, 인도는 폐기물 및 처분장 부피 감소를 위해 사용후핵연료의 재처리를 추진하고 있다. 한국은 1978년 고리 1호기 준공 이후 발전소 내 부지에 방사성 폐기물을 임시 저장하고 있으나, 2031년에 임시 저장시설 용량의 한계에 도달할 것이라 예상되고 있다. 이에 따라, 영구 처분 부지 확보와 재처리 기술 개발이 함께 연구되고 있으나, 아직까지 가시적인 성과를 이루지 못하고 있다. 한국 방사성 폐기물 처리에는 좁은 국토 면적, 재처리 기술 개발에 대한 제도적 어려움, 잦은 정책 변동, 무지와 무관심, 원활한 소통 부재와 같은 문제가 있다. 후쿠시마 사태로 원자력 발전에 대한 국민적 우려는 높아졌지만, 사용후핵연료에 관심 갖는 사람은 많지 않다. 한국은 재처리와 영구 처분의 큰 틀 내에서 국민여론과 연구 개발에 혼선을 주는 잦은 정책 변경을 지양하여 장기적으로 현실성 있는 정책을 마련해야 한다. Nuclear power generation, which began in the Soviet Union in June 1954, has now become a main source of electrical energy in 33 countries around the world. However, radioactive waste and its safety have always been at the center of controversy, and even after 70 years, there is no official regulation on the disposal of radioactive waste under international law. In this review, the policies and current status of radioactive waste disposal in major countries around the world, including Korea, are investigated. Based on this, the direction for radioactive waste management in Korea was presented. Currently, radioactive waste is disposed of in two ways. Finland, Sweden, and France are conducting deep permanent disposal according to the recommendation of the International Atomic Energy Agency, and Japan, the United Kingdom, and India are promoting reprocessing of spent nuclear fuel to reduce waste and the volume of the repository. Korea has been temporarily storing radioactive waste at the site of the power plant since the completion of Kori Unit 1 in 1978, but it is expected that the capacity of the temporary storage facility will reach its limit in 2031. Accordingly, the securing of a permanent disposal site and the development of reprocessing technology are being studied together, but no tangible results have been achieved so far. Korea’s radioactive waste disposal has problems such as a small land area, institutional difficulties in developing reprocessing technology, frequent policy changes, ignorance and indifference, and lack of smooth communication. Although public concern about nuclear power generation has increased due to the Fukushima disaster, not many people are interested in spent nuclear fuel. Within the framework of reprocessing and permanent disposal, Korea should refrain from frequent policy changes that can confuse public opinion and research and development, and come up with a long-term realistic policy.

국제협력을 통한 방사성폐기물 처리ㆍ처분장 대안

김윤경(Yoon Kyung Kim),강정민(Jung Min Kang),정우진(Woo Jin Chung) 에너지경제연구원 2004 에너지경제연구 Vol.3 No.1

Radioactive waste management has been a significant problem where the nuclear powers are operated. Spent fuel storages of many countries in the world are reaching its capacity limit and some countries are faced with political trouble in constructing additional storage facilities. Some reactors will have to be closed down in the near future if no further steps are taken toward storage capacity expansion. Asia increase nuclear power generation on a large scale compared with other regions of the world to meet its electricity demand due to its high economic and population growth. The possibility of international cooperation on regional spent fuel storage facilities and their enhanced dependability and nuclear fuel cycle service need to be considered in order to support the economic growth and increasing electricity demand in the region. This paper focuses on some key aspects of international cooperation on radioactive waste management, geographical conditions, politics, business opportunities and population of each country in Northeast Asia. Based on geographical conditions such as the degree of isolation from residential area and territorial width, and geological conditions such as the stability of stratum, China and Mongolia seem to be a strong candidate for siting international spent fuel and radioactive waste storage and disposal facilities.

The Status and Prospect of Decommissioning Technology Development at KAERI

Jeikwon Moon,Seonbyung Kim,Wangkyu Choi,Byungseon Choi,Dongyong Chung,Bumkyoung Seo 한국방사성폐기물학회 2019 방사성폐기물학회지 Vol.17 No.2

한국원자력연구원에서 개발 중인 해체기술 현황 및 전망에 대해 기술하였다. 특히, 해체의 핵심기술인 제염, 원격절단, 해체 폐기물처리 및 부지 복원 분야를 중점적으로 다루었다. 제염기술로는 부품제염과 원자력시스템제염 부분을 고찰하였고, 원격절단기술 관련해서는 절단기술, 원격제어 및 해체공정 모사기술이 다루어졌다. 해체 폐기물처리기술 관련해서는, 비록 해체 후 다양한 폐기물이 발생하지만, 주 폐기물인 금속, 가연성폐기물과 난처리성 특수 폐기물인 고염 고방사성 폐액, 유기혼 성폐기물 및 우라늄 복합폐기물 처리기술 등을 주로 기술하였다. 마지막으로, 해체부지 복원 분야에서는 방사선 측정, 부지 재이용의 안전성평가 그리고 부지 복원기술 등을 중점적으로 기술하였다. The current status and prospect of decommissioning technology development at KAERI are reviewed here. Specifically, this review focuses on four key technologies: decontamination, remote dismantling, decommissioning waste treatments, and site remediation. The decontamination technologies described are component decontamination and system decontamination. A cutting method and a remote handling method together with a decommissioning simulation are described as remote dismantling technologies. Although there are various types of radioactive waste generated by decommissioning activities, this review focuses on the major types of waste, such as metal waste, concrete waste, and soil waste together with certain special types, such as high-level and high-salt liquid waste, organic mixed waste, and uranium complex waste, which are known to be difficult to treat. Finally, in a site remediation technology review, a measurement and safety evaluation related to site reuse and a site remediation technique are described.

방사성폐기물처리장의 입지정책의 변화와 보상메커니즘

장임숙(Jang Im Sook),이원일(Lee Won Il) 경성대학교 사회과학연구소 2008 社會科學硏究 Vol.24 No.1

이 연구는 보상메커니즘에 관한 Lesbirel(2003)의 연구를 기초로 과연 한국의 위험-편익 거래시장의 결정요인은 무엇인지, 방폐장 입지정책의 제도적 구조가 편익-위험 거래를 촉진하는 중요한 요인인지, 그리고 거래시장과 제도의 상호작용이 방폐장입지에 관한 NIMBY 혹은 YIMBY 현상을 야기하는 요인인지를 밝히는데 목적을 둔다. 한국의 핵시설에 대한 편익-위험거래와 보상정책의 특성을 검토하여 편익-위험 거래와 보상제도의 관계모델을 마련하고, 경주 방사성폐기물처리장을 중심으로 사례연구를 수행하였다. 분석결과, 경주방폐장의 경우 유치지역지원특별법 제정이후 방폐장 유치를 둘러싸고 지역간의 유치경쟁이 과열된 점과 그 원인이 보상적 차원의 지원제도에 기인한다는 설문조사의 결과를 통해 정책과 제도의 변화가 편익-위험 거래를 촉진하는 요인이며 이들 간의 상호작용이 NIMBY 혹은 YIMBY 현상을 초래하는 것으로 확인되었다. The purpose of this study is to clarify as to what are the determinants of risk-benefit trade-off market in Korea, whether the institutional and policy framework on the location for radioactive waste disposal site are important factors for the promotion of benefit-risk trade-offs and whether the interaction between market and institution is the factor to cause NIMBY or YIMBY phenomena regarding the location of radioactive waste disposal site, based on Lesbirel's study(2003) on the compensation mechanism. To accomplish the purpose, analysis on the characteristics of the benefit-risk trade-offs and compensation policy on nuclear facilities of Korea was performed and the relationship model for the benefit-risk trade-offs and compensation system based on the result of the review while performing the case study focusing on the Gyeongju Radioactive Waste Disposal Site. The result of analysis revealed that in the case of Gyeongju Radioactive Waste Disposal Site, competitions among many regions on the inducement of the radioactive waste disposal site were overheated after the enactment of the Special Law on the Support to the Inducement Region. And the result of questionnaire survey confirmed that the cause for competition was due to government support in compensational dimension, which explains the fact that the changes in institutional and policy framework is the factor to promote the benefit-risk trade-offs and the interaction between market and institutional dynamic caused the phenomena of NIMBY or YIMBY depending on the situation.

방사성폐기물 유리화설비의 배기가스 처리계통 운영 사례 연구

이혜현(Hye Hyun Lee),박규원(Kyu Won Park) 大韓環境工學會 2016 대한환경공학회지 Vol.38 No.5

본 연구에서는 상용 유리화설비 설계를 위한 기초자료에 도움이 되고자 용융공정에서 발생되는 배기가스의 특성과 배기가스 처리계통 운영사례를 조사하였다. 유리화설비 운영의 목적은 용융공정으로 투입된 방사성폐기물 내에 함유되어 있는 유해물질과 용융공정 내에서 발생된 다양한 화학종을 함유하고 있는 유해 배기가스를 처리하는 것이다. 유리화설비를 건설, 운영하기 위해서는 안전성 분석을 통한 인허가가 필수적이며, 부산물로 발생하는 방사성핵종이나 유해물질을 법적 환경배출규제치 이하로 처리하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해서는 배기가스의 특성을 정확히 파악하여 그 특성에 따라 적절한 배기가스 처리공정을 설계해야 한다. 따라서 적절한 배기가스 처리계통을 설계하는 데는 폐기물 발생 특성, 용융로 특성, 배기가스 규제지침, 배기가스 발생 특성, 배기가스 처리장치에 대한 성능 평가 등의 광범위한 요소를 고려해야 한다. In this study, we investigated the main characteristics of off-gas generated from melting process and off-gas treatment system operation example to provide some primary data for commercial vitrification facility design. The purpose of vitrification facility operation is to treat hazardous materials in the radioactive wastes and harmful off-gas containing a variety of chemical species generated in the glass melting process. Constructing and operating vitrification facility essentially need to be licensed through safety analysis; it is very important to treat radionuclide and hazardous materials below the legal environment emissions regulation level. We must accurately understand the characteristics of off-gas and apply an appropriate off-gas treatment process accordingly. Thus, to design the appropriate off-gas treatment there must be a wide range of elements taken into account such as characteristics of waste and melter, regulation guidance of off-gas, characteristics of generated off-gas and off-gas treatment system performance assessment.

Determination of major and minor elements in low and medium level radioactive wastes using closed-vessel microwave acid digestion

Jeong-JIn Lee,Hyung-Yeal Pyo,Jong-Seon Jeon,Chang Heon Lee,Kwang-Yong Jee,Pyung-Kook Ji 한국방사성폐기물학회 2004 방사성폐기물학회지 Vol.2 No.4

원자력 발전소에서 발생하는 고체 방사성 폐기물인 이온교환수지, 제올라이트, 활성탄 및 슬러지 에 포함된 성분 원소 분석을 위한 산분해 조건을 확립하였다. 방사성 폐기물의 분해 에는 흔합산을 이용한 밀폐형 극초단파 산분해법을 사용하였으며, 제안한 방법에 따른 산분해 후의 용액은 맑고 색이 없는 투명한 상태임을 확인할 수 있었다. 또한, 산분해 과정을 거친 각각의 용액 시료는 ICP-AES와 AAS를 사용하여 분석하였고, 모의 방사성 폐기물에 첨가한 5종의 금속 원소들은 이상의 높은 회수율을 보여주었다. 화학적 특성을 고려하여 제안된 산분해 조건에 의해 용액화된 중저준위 방사성 폐기물의 성분 원소 분석은 최적의 유리화 기술 개발을 위한 기초 자료로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다. The conditions are obtained for the decomposition of solid radioactive wastes, including ion exchange resin, zeolite, charcoal, and sludge from nuclear power plant. In the process of decomposing the radioactive wastes was used the microwave acid digestion method with mixed acid. The solution after acid digestion by the following method was colorless and transparent. Each solution was analyzed with ICP-AES and AAS and the recovery yield for 5 different elements added into the simulated radioactive wastes were over . The elemental analysis of destructive low and medium level radioactive wastes by the proposed microwave acid digestion conditions concerning the chemical characteristics of each radioactive waste are expected to be useful basic data for development of optimal glass formulation.

방사성 액체폐기물 내 코발트 제거를 위한 전기응집공법의 활용 가능성 평가

고명수(Myoung Soo Ko),김용태(Yong Tae Kim),김영광(Young Gwang Kim),김경웅(Kyoung Woong Kim) 대한자원환경지질학회 2018 자원환경지질 Vol.51 No.2

본 연구는 원자력 발전시설에서 발생하는 방사성 액체폐기물 내 코발트의 제거를 위해 전기응집공법의 적용 가능성을 확인하였다. 전기응집공법은 전기화학반응을 이용하여 폐액 내 오염물질을 제거하는 방법으로 기존의 화학처리와 막공정의 단점을 보완하는 새로운 기술이다. 원자력 발전시설에서는 냉각 배관의 세척과정에서 코발트를 포함한 방사성 액체폐기물이 발생한다. 용액 내 코발트의 농도를 1 mg/L와 10 mg/L로 조성하여 전기응집공법을 적용한 결과 약 10분 이내에 코발트가 완전히 제거되었다. 또한 500 mL의 코발트 용액을 처리하는 과정에서 0.2 g의 슬러지가 발생하여 폐기물의 부피감용에 매우 효과적인 것으로 나타났다. This study assessed an application of electrocoagulation (EC) for the removal of cobalt (Co) in radioactive liquid waste from nuclear power plant. The EC process is an electrochemical means to remove a contaminant in wastewater and a novel process to complement the disadvantage of chemical treatment and membrane process. Radioactive liquid waste has been produced from washing process of radio nuclide power plant cooling system. The EC process eliminates Co from the electrolyte within 10 min; in addition, the dewatered sludge produced in EC process is only 0.2 g. Therefore, the EC process is a promising technique for the removal of Co in radioactive liquid waste and volume reduction of wastes.

원자력시설 부지 내 방사성폐기물 처리시설 현황 분석

김혁재,라현준,김기훈,김광표 대한방사선방어학회 2021 대한방사선방어학회 학술발표회 논문요약집 Vol.2021 No.11

정책결정과정의 프레이밍에 대한 담론 분석: 방사성폐기물처리장입지 선정 과정을 중심으로

강민아,장지호 한국행정학회 2007 韓國行政學報 Vol.41 No.2

Framing Analysis of Policy Decision Making Process: A Case of Radioactive Waste Disposal Facility Placement in South Korea ---Minah Kang Kim & Jiho Jang This paper is an application of discourse analysis to policy decision making process in siting efforts of radioactive waste disposal facilities in South Korea. While previous research focused on finding contributing factors for the failures in siting the radioactive waste disposal facility, this research takes a different start and construes the policy decision development process with a new perspective. In particular, the focus of the research is on the framing strategies that are manifested in the discourse. It is noted that each party participating in the policy decision development process (government officials, environmental groups, and community residents) has defined and framed the policy issue distinctively from each other based on underlying values and perspectives. The discourse analysis identified various framing efforts and strategies used to diagnose the problem, suggest prescriptions, and motivate participants. Strategies include selective attention and naming of the policy issues using frame articulation, amplification, extension, and transformation strategies. Overall it is found that framing analysis is a useful tool for understanding policy decision making process. 이 글은 방사성폐기물처리장 부지 선정에 대한 정책결정과정을 담론 분석적 시각에서 재해석해보고자 하는 시도이다. 방폐장 입지 선정 정책에 대한 과거 연구들이 경주시 입지선정이전의 방폐장 입지선정 노력을 사전적으로 정책실패로 규정한 후 그러한 실패의 원인을 규명하는 데 초점이 맞추어졌다면, 이 연구는 이 정책의 목표나 성공에 대해 참여자들 간에 관념과 가치관의 현격한 차이가 있음에 주목하고, 이러한 차이에 근거하여 정책형성과정에서의 참여자간의 의사소통방식과 내용이 어떻게 형성되었는지를 담론분석을 통하여 파악하고자 하였다. 특히, 이 글에서는 정책결정자나 시민단체를 비롯한 정치 엘리트들이 정책결정을 위한 의사소통에 있어서 동일한 정책문제에 대해 극명하게 다른 의미를 부각하며 자신들의 가치에 부합하거나 자신들이 원하는 방향으로 일반국민이나 정책수용자들이 사회적 쟁점을 인식하도록 유인하여 자신들에게 유리한 여론을 형성함으로써 의사결정의 쟁점을 일정한 방향으로 유도하고자 하는 프레이밍(framing) 전략의 형성 및 발전과정에 주목하고 있다. 프레이밍에 대한 담론 분석은 방폐장 입지 선정 정책과 같이 이성적이고 합리적인 이해관계로 해결될 수 있는 ‘정책이견’을 넘어서는 정책사안, 즉, 참여자간의 근본적인 가치관과 관념의 차이로 인하여 단지 보다 많은 과학적 자료나 경제적 효익을 제공하는 것만으로는 쉽사리 해결될 수 없는 ‘정책분쟁‘의 성격을 가지고 있는 정책 사안의 결정과정에 대한 유용한 분석도구로 사용될 수 있으리라고 기대한다. [주제어: 방사성폐기물 처리장, 담론분석, 프레이밍]

경주시 방사성폐기물 처리장 유치과정에 관한 연구: 정치적 관리 관점을 중심으로

지수호 한국정책학회 2019 한국정책학회 학술대회 Vol.2019 No.-

연구의 목적은 경주시에 방사성폐기물 처리장이 유치되는 과정에서 어떠한 정치적 관리가 이루어졌는지를 밝히는데 있다. 경주시 방사성폐기물 처리장에 대한 그동안의 선행연구들은 주로 입지선정과정에서의 갈등관리, 거버넌스 차원에서 이루어졌으며 각각의 관점에서 경주시 방폐장 입지선정과정을 이해하는 데 도움을 주었지만, 정책관리자의 어떠한 역할이 방폐장을 유치시켰는지 이해하는 데는 부족함이 있었다. 경주시 방폐장에 대한 찬성률은 8월 여론조사에서는 55.4%였지만 3개월이 지난 뒤 주민투표에서 89.5%로 급상승하였다는 점에서 정책관리자가 어떠한 역할을 하였는지 분석하는 것이 필요하다. 89.5%의 찬성률로 방폐장을 유치하는데 성공하였지만, 주민투표 당일까지 찬ㆍ반 갈등이 지속되었다는 점에서 방폐장 유치의 성과를 바라보는 입장이 상이할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 우선 Marsh & McConnell(2010)의 정책 평가 기준(프로그램, 과정, 정치)을 바탕으로 경주시 방폐장 유치를 평가하였다. 그리고 이를 통해 방폐장 유치가 전반적으로 성공을 거두지 못한 정책인 것을 확인하였다. 더 나아가 본 연구는 경주시가 어떻게 방폐장을 유치할 수 있었으며 유치과정에서 무엇이 미흡하여 방폐장 유치가 성공적인 결과를 얻지 못 했는지 이유를 분석하기 위해 Moore(1995)의 정치적 관리 관점을 바탕으로 경주시 방폐장 유치과정을 분석하였다. 분석 결과, 경주시는 시민들의 찬성을 이끌어내기 위해 유치과정에서 기업가적 옹호, 공적숙의ㆍ사회학습ㆍ리더십, 공공부문 마케팅ㆍ전략적 커뮤니케이션 기술에 집중하였고 방폐장 유치에 성공하였다. 하지만 그 과정에서 방폐장에 관한 양질의 정책을 만들고자 하는 노력은 미비하였으며 이로 인해 방폐장 유치가 성공적인 결과로 이어지지 않았다. 본 연구는 찬반이 격렬하였던 경주시 방폐장 유치과정을 분석함으로써 정책을 시행시키기 위해서 정책 관리자들이 어떠한 전략을 실행하여야 하는가에 대한 실천적 함의를 제공하였다는 점에서 의의가 있다.