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방사성폐기물

방사성폐기물 처분방법

처분방법

자체처분

“자체처분”이란 원자력안전법 시행령 제107조 제1항에 따라 방사성폐기물 중에서 핵종별 농도가 자체처분 허용농도 미만임이 확인된 것을 방사성폐기물이 아닌 폐기물로 소각, 매립 또는 재활용 등의 방법으로 관리하는 것을 말한다.

방사성물질의 방사선학적 영향이 사소하거나 규제 관리 범위에서 벗어나는 경우, 이를 규제배제, 규제면제 또는 규제해제 라는 용어로 표현하고 있다.

방사성물질에 대한 규제관리 개념

국내 원자력안전법령에서 정의된 "자체처분"은 위 그림에서 제시된 "규제해제", 즉 기존에 규제 대상이던 방사선원 또는 행위를 규제 대상에서 제외하는 것(Regulatory control is removed)과 같은 개념이다.

자체처분의 대상이 되는 폐기물은 매우 다양하지만, 그 특성에 따라 가연성 폐기물, 비가연성 폐기물, 공정폐기물 및 기타 폐기물 등으로 분류할 수 있다. 한편 자체처분의 방법은 소각, 매립 및 재활용 등으로 구분할 수 있다.

영구처분

방사성폐기물은 폐기물의 종류와 특성에 따라 적절한 처리를 하여 부피를 감소시키고 안정한 형태로 전환시킨다. 이와 같이 감용 안정화된 폐기물은 탄소강 드럼등의 포장용기에 넣어 발전소 부지내 저장고에 임시저장한 후 궁극적으로는 영구처분하게 된다. "영구처분"이라 함은 방사성폐기물을 회수할 의도없이 인간의 생활권으로부터 영구히 격리하는 것을 말한다.(원자력안전법 시행령 제2조). 즉, 처분의 목적은 처리된 방사성폐기물은 그 유해기간동안 생태계로부터 격리시켜, 인간 및 자연환경이 방사성폐기물에 의한 위해를 받지 않도록 하는 것이다.

위와 같은 처분의 목적을 만족시키기 위해 현재까지 제안되고 있는 처분방법은 폐기물을 격리시키는 장소가 어딘가에 따라 남극 대륙 등에의 극지처분, 지구 밖 외계로의 우주처분, 해저 지층에의 처분, 육지 처분, 해양처분 등으로 나눌 수 있다. 극지처분, 우주처분, 해저처분 및 해양처분은 그 장점들이 있으나, 국제적인 규제와 기술적인 불확실성 등이 큰 단점으로 지적되며, 현재로서는 육지처분 방법만이 IAEA 및 원자력에너지 사용의 선두 주자들인 선진국가들에 의해 안정적으로 시행되고 있다.

특히 해양처분은 중·저준위방사성폐기물을 심해저에 투기처분하는 것으로서, 해양 오염을 방지하기 위한 런던협약으로 규제되고 있으며, 우리나라의 경우도 원자력안전법 제70조(방사성폐기물의 처분제한) 제1항에 의해 누구든지 방사성폐기물을 해양에 투기하는 방법으로 처분할 수 없도록 하고 있다.

육지처분은 방사성 폐기물을 지하 매질내에 격리시키는 방법으로서 일반적으로 천층처분과 심층처분으로 구분될 수 있으며, 국내에서는 원자력안전법 제70조(방사성폐기물의 처분제한)에 의거 천층처분과 심층처분으로 구분하되 천층처분에는 동굴처분을 포함하는 것으로 규정하고 있다.

천층처분

  • 동굴처분
    지하의 동굴 또는 암반 내에 천연방벽 또는 공학적 방벽으로 방사성폐기물을 처분하는 방식이다. 동굴처분시설은 지하에 위치한 다수의 처분용 동굴 및 이를 지상과 연결하는 통로로 구성되며, 시 설내의 갱도는 처분시설 운영중 적절한 방법으로 환기시킨다. 동굴처분은 독일, 스웨덴, 핀란드에서 사용하고 있는 방식이다.
    동굴처분시설 개념도
  • 표층처분
    지표면과 가까이에 천연방벽 및 공학적 방벽으로 방사성폐기물을 처분하는 방식이다. 표층처분은 영국, 미국에서는 오래전부터 실시되고 있으며, 프랑스, 스페인, 일본 등에서도 사용하고 있는 방식이다.
    표층 처분시설 개념도
  • 매립형처분
    지표면과 가까이에 천연방벽으로 방사성폐기물을 매립하여 처분하는 방식이다. 주로 극저준위방사성폐기물을 처분하기 위한 것으로 미국, 스웨덴, 프랑스 등에서 사용하고 있다.
    매립형처분

심층처분

심지층 처분은 지하 깊은 곳의 안정한 지층구조에 천연방벽 또는 공학적 방벽으로 방사성폐기물을 처분하는 방식이다. 고준위폐기물(사용후 핵연료 포함)의 처분을 위해 보통 지하 300 ~ 1,000미터 깊이의 암반에 처분시설을 만들어 위해도가 높은 방사성폐기물을 안전하게 처분하는 영구처분의 개념이다.

공학방벽(engineered barriers)과 천연방벽(natural barriers)의 다중 방벽으로 구성되어 인간의 생활권으로부터 영구적으로 격리하기 위한 처분 방법이다. 해양처분, 우주처분, 빙하처분 등 다양한 영구처분 방식이 존재하지만, 국제원자력기구(IAEA)에서는 경제성과 안정성 등 종합적으로 고려할 때, 심층처분이 가장 적절하다고 권고한다.

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