본 논문에서 사용된 기본적인 처분비용 평가는 한국원자력연구원에서 개발한, 한국형처분시스템(KRS)의 개념설계를 적용하였다. 경수에 대한 정보는 프로그렘에 적용되어있는 기본값을 적용하였고, 중수로의 기본값은 A-KRS-22 값으로 조정하여 적용하였다. A-KRS-22 개념설계에 따른 처분용기의 직경과 부피 값은 각각, 1.28m, 3.53m이며, 처분홀직경과 부피는 각각, 2.08m, 27.15m값을 입력하였으며 [25], 완충재직경과 부피는 기본값은 2.02m와 21.15m을 적용하였다.
시나리오 1
제 8 차 전력수급기본계획에 따른 사용후핵연료 예상누적발생량추정, 제 8 차 전력수급기본계획이 종료되는 시점인 2031년에 심지층처분을 시작, 처분장은 100 년간 운영으로 가정
표 16. 시나리오1에 따른 사용후핵연료 예상누적발생량 [25]
제8차전력수급계획에 따른 사용후핵연료 누적발생량
다발수 MTU
가압경수로(PWR) 59,113 25,419
가압중수로(PHWR) 584,087 11,098
1) 가압경수로 사용후핵연료 다발 톤 변환 상수 = 0.43 톤/다발 적용
2) 가압중수로 사용후핵연료 다발 톤 변환 상수 = 0.019 톤/다발 적용
시나리오 2
모든 원전이 수명연장을 2회 할 경우, 불안정한 전력수급 상황을 가정하여 경 제성을 고려한 수명연장 2회, 처분장운영 시점은 2053년, 종료시점은 2153년으로 가정한다.[27]
표 17. 시나리오2에 따른 사용후핵연료 예상누적발생량[27]
발생년도 2020 2025 2030 2035 2040
시나리오 2
528,728 641,223 754,035 852,451 938,030
2050 2053
1,064,170 1,066,633
시나리오 3
중수로의 경우 경수로에 비해 사용후핵연료의 발생량이 약 7배 이상 높기 때문 에 4기는 수명연장을 하지 않으며, 나머지 가압경수로의 경우 2회, 처분장운영 시 점은 2053년, 종료시점은 2153년으로 가정한다.[27]
표 18. 시나리오3에 따른 사용후핵연료 예상누적발생량[27]
발생년도 2020 2025 2030 2035 2040
시나리오 3
495,187 581,769 625,006 632,267 638,265
2050 2053
649,015 651,477
시나리오 4
중수로 4기는 수명연장을 1회하며, 나머지 경수로의 수명연장은 2회, 처분장운 영 시점은 2053년, 종료시점은 2153년으로 가정한다.[27]
표 19. 시나리오4에 따른 사용후핵연료 예상누적발생량[27]
발생년도 2020 2025 2030 2035 2040
시나리오 3
528,728 627,077 714,171 801,012 842,822 2050 2053
853,572 856,035
표 20. 2053년 사용후핵연료 총 예상누적발생량
구 분 경수로[MTU] 중수로[MTU]
시나리오 2 41,279 18,402
시나리오 3 25,212 11,239
시나리오 4 33,129 14,768
1) 경수로 사용후핵연료 발생량 약 9% 적용 2) 중수로 사용후핵연료 발생량 약 90.8% 적용
3) 가압경수로 사용후핵연료 다발 톤 변환 상수 = 0.43 톤/다발 적용 4) 가압중수로 사용후핵연료 다발 톤 변환 상수 = 0.019 톤/다발 적용
제 5 절 처분 비용 평가 결과
표 21. 시나리오 1에 대한 결과값
시 설 비용항목 비 용
지상시설
건설투자비 3,231 억원
운영비 14조 1,287 억원
폐쇄비 190 억원
지하시설
건설투자비 2조 4,551 억원
운영비 3조 1,055 억원
폐쇄비 2,671 억원
총 합 20조 2985 억원
표 22. 시나리오 2에 대한 결과값
시 설 비용항목 비 용
지상시설
건설투자비 3,231 억원
운영비 17조 3,099 억원
폐쇄비 190 억원
지하시설
건설투자비 2조 8,921 억원
운영비 3조 3,627 억원
폐쇄비 2,671 억원
총 합 24조 1,739 억원
표 23. 시나리오 3에 대한 결과값
시 설 비용항목 비 용
지상시설
건설투자비 3,231 억원
운영비 14조 0,998 억원
폐쇄비 190 억원
지하시설
건설투자비 2조 4,512 억원
운영비 3조 1,032 억원
폐쇄비 2,671 억원
총 합 20조 2,634 억원
표 24. 시나리오 4에 대한 결과값
시 설 비용항목 비 용
지상시설
건설투자비 3,231 억원
운영비 15조 6,816 억원
폐쇄비 190 억원
지하시설
건설투자비 2조 6,684 억원
운영비 3조 2310 억원
폐쇄비 2,671 억원
총 합 22조 1,902 억원
표 25. 각 시나리오에 따른 결과값
구 분
비용항목
지상시설비용 지하시설비용 총 합
시나리오1 14조 4,708 억원 5조 8,277 억원 20조 2,985 억원
시나리오2 17조 6,520 억원 6조 5,219 억원 24조 1,739 억원
시나리오3 14조 4419 억원 5조 8,215 억원 20조 2,634 억원
시나리오4 16조 0237 억원 6조 1,665 억원 22조 1,902 억원
그림 31. 각 시나리오별 지상시설, 지하시설 비용평가 총합에 대한 결과값
제 6 장 결론 및 고찰
국내 원자로 발전소에서는 매년 사용후핵연료가 발생되고 있지만, 이에 대한 심지층처분정책이 정해지지 않아 임시 저장시설에서 핵연료의 잠열을 제거하기 위 해 저장되고 있다. 처분 또한 중요하지만 발생된 사용후핵연료를 심지층처분할 경 우 수 km의 처분장이 요구되나, 우리나라 인구분포와 지질환경을 고려하면 적절 한 장소를 찾는 것은 매우 어려울 것으로 판단된다. 또한 심지층처분하기 위해서 는 지하심도 약 500m 깊이의 지질환경을 파악할 필요가있다. 우리나라의 유일한 지하처분연구소인 KURT에서는 암반 특성 변화, 고온과 지하수가 완충재에 미치는 영 향, 발파작업이 지하 암반에 미치는 영향, 암석의 틈을 메꾸는 충전광물의 변화 , 암 석, 광물, 지하수 등 지하 특성, 지하처분연구를 위한 기초자료 분석과 같은 여러 연구 가 진행중이다. 하지만, KURT는 수직으로 지하 약 120m 깊이에서 연구되고 있으므로, 실제 처분장 환경과 다를 수 있다. 따라서 우리나라도 인허가용 지하처분연구시설을 처분부지 확보와 연구시설을 구축하여, 처분전에 지하시설상황에 대한 구체적인 데이 터를 기반으로한 연구가 필요할것으로 판단된다.
고준위방사성폐기물 처분 비용 평가는 기준이 되는 자료와 평가자들에 따 라 그 비용이 각각 다른 결과른 나타낸다. 또한 앞서 언급한것과 같이 처분 비 용 평가에 관한 구체적인 자료가 부족하기 때문에 심지층처분장의 비용평가는 실 제적인 비용이 아닌 추정된 비용이다. 본 논문에서 한국원자력연구원에서 개발한 처분비용평가프로그램인 CAFE 프로그램을 이용하여 그 결과값을 도출하였다. 평가 요소는 지상시설과 지하시설에서 발생되는 비용을 평가하였고, 각 시나리오에서 사용후핵연료발생량이 가장 많은 시라니오 2에서 약 24조원으로 비용이 산출되었 다. 하지만, 비용평가에 있어서는 기술적요소와 비기술적요가 포함된다. 모두 예 측하기 매우 어려운 요소이지만 이중 비 기술적 요소에서 부지선정 과정과 규제 그리고 대중의 수용성과 제도적(정치적)결정이 포함되므로 향후 많은 비용이 발생 될 것으로 판단된다.
원전해채비용이 초기에 약 6,500억원으로 추산되었으나, 2019년 12말 개정된 방사성폐기물 관리비용 및 사용후핵연료관리부담금 등의 산정기준에 관한 규정에 따르면 2018말 기준 원전해체비용이 8,129억원으로 산정되어있다. 따라서 시간이
참고문헌
[1] 한국수력원자력, www.khnp.co.kr
[2] 송하중, 사용후핵연료 처분시설의 입지선정과 관련 정책수립에 관한 연구 [3] IAEA, Classification of Radioactive Waste, General Safety Guide No.
GSG-1.
[4] 한국원자력환경공단, 2020년도 중저준위 방폐물관리 시행계획
[5] Joseph H Rustick and James H Clarke, A Systems Approach to Near Surface Disposal Facility Design.
[6] IAEA, Option for Management of Spent Nuclear Fuel and Radioactive Waste for Countries Developing New Nuclear Power Programmes.
[7] IAEA, Status and trends in Spent Fuel and Radioactive Waste Management.
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[10] 한국원자력연구원, www.kaeri.re.kr
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[13] POSIVA, Geologic disposal of spent nuclear fuel in Olkiluoto.
[14] 한국원자력환경공단, 국외 고준위방사성폐기물 처분 현황 [15] 한국원자력산업회의, 2019원자력연감
[16] 한국원자력안전기술원, www.wacid.kins.re.kr
[17] 한국과학기술기획평가원, 사용후핵연료 관리 표준화 시스템 개발 [18] 산업통상자원부 최경신, 안전한 사용후핵연료 관리를 위한 정책 연구