고준위방사성폐기물 처분비용은 1982년 방사성폐기물정책법 제 11조에 의해 폐 기물 발생자 및 소유자가 부담하는 것으로 되어 있다. 동법 제 302조에 의한 방사 성폐기물기금(NWF)이 재무성에 실치되어 있다. 폐기물발생자인 원자력발전사업자 는 발전 1kwh당 0.0001달러를 기금에 납부하고 있다. 처분 비용 총액은 2007년 기 준으로 약 962억 달러로 산정된다. 2015년 9월말 기준 적립액은 약 424억 달러이 다. 다만 재판소 결정에 근거하여 2014년 5월 동 기금에 대한 납부는 정지되었 다.[14]
제 2 절 캐나다
1. 사용후핵연료 관리와 처분방침
캐나다에서는 원자력발전소에서 인출된 사용후핵연료를 인출됨과 동시에 폐기 물로 취급되며 핵연료폐기물로 정하고 있다. 연료로는 천연우라늄을 사용하고 있 기 때문에 연소도가 낮고 사용후핵연료 내에 있는 플루토늄량 많지 않기에 재처리 는 경제적으로 적합하지 않는 것으로 판단한다고 있다. 원자력발전소에서 발생한 사용후핵연료는 발전소 소내에 저장되어 있다. 원자로에서 인출된 사용후핵연료는 저장조에서 약 6~10년간 냉각시킨 후 건식저장 관리시설로 이동된다. 2015년 6월 시점에서 사용후핵연료 저장량은 약 260만개, 약 52,000tU 이다. 이중 약 110만개 가 건식저장 되어있다. 캐나다에서는 재처리하지 않고 고준위방사성폐기물로 지정 하고 처분할 방침이다.[14]
표 7. 캐나다 핵연료 폐기물 장기관리계획[14]
제 1 기 집중관리
준비 (약 30년)
단계적 관리를 위한 정부결정
원자로부지의 사용후핵연료 저장 및 모니터링
관련 프로그램, 부지선정 프로세스 수립, 실시
집중시설(지하특성조사시설, 심층처분장, 천층부 암반공동) 선정작 업
집중시설 부지특성조사, 안전해석 및 환경평가
기술개발
캐나다 환경평가법에 근거한 인허가 절차 및 환경평가
각 사안을 통하여 천층부 암반공동 에서의 집중저장을 할것인지 결정
지하특성조사시설 인허가 절 차
천층부 암반공동 시설 인허가 절 차
제 2 기 집중저장과
기술실증 (약 30년)
원자로부지에서의 저장지속
지하특성조사
심층처분장으로서의 적합성 확인
사용후핵연료 운반(30년 필요)
천층부 암반공동시설에서 집중저 장
각 사안을 통해 최종설계를 준비, 심층처분장과 부속시설 건설시 기를 결정
심층처분장 건설 허가를 얻음
제 3 기 장기폐쇄
격리 모니터링
심층처분장으로 사용후핵연 료 운반
모니터링 및 성능평가를 위 하여 필요에 따라 회수가능 으로 하기 때문에 접근 유지
천층부 암반공동시설 해체
폐쇄전 모니터링은 최대 300년간(원자로 부지등에서 저장 60년, 처분시설 240년) 처분장을 폐쇄할지를 결정,(폐쇄,해체)
2. 연구 및 기술개발
캐나다에서는 NWMO가 방사성폐기물 처분을 실질적으로 담당하고 있으며, 처분 의 장기적 방안으로 채용된 “적응성 있는 단계적 관리”실시를 지원하기 위한 기 술적 연구를 진행하고 있다. 연구기술 프로그램은 NWMO 외에 캐나다 국내의 대학 을 포함하는 전문 기술자에 의해 실시되며 독립 평가 그룹에 의해 일년에 한번 검 토되고 있다 또한 NWMO는 스웨덴, 핀란드, 스위스, 프랑스 등의 해외 조직과도 연 계하여 연구를 추진하고 있다. 연구 및 기술개발의 성과를 포함한 NWMO의 검토는 연차보고서와 3년차 보고서로 시행되고 있다.[14]
3. 처분비용
캐나다의 방사성폐기물 심지층처분장 건설 이후, 발생하는 미래비용을 확보하 기 위해 방사성폐기물법에 근거하여 사용후핵연료 관리책임을 가지는 원자력사업 자인 온타리오, 파워제너레이션, 뉴 브런즈윅 파워, 하이드로 퀘벡, AECL은 각각 독자적으로 설립한 신탁기금에 매년 비용을 적립하고 있다. 2015년 말 기금된 잔 고의 합계는 약 3조 2,460억원이다.[14]
그림 14. 캐나다의 처분비용산정[13]
표 8. 캐나다의 사용후핵연료 장기관리방안 비용산정[14]
선택지 비용(억 캐나다달러)
350년후까지 1,000년까지지
1. 심지층처분 162 163
2. 원자력발전소 소내저장 176 684
3. 집중저장 200 470
4. 적용 가능한 단계적 관 리
244 244
226 115
제 3 절 독일
1. 사용후핵연료 관리와 처분방침
독일에서는 처음에 사용후핵연료를 재처리하여 핵물질을 재이용하도록 법률로 규정되어 있었으나 1994년 원자력법 개정되어 재처리하지 않고 사용후핵연료를 직 접처분하는 것을 원자력발전사업자가 선택할 수 있게 되었다. 그 후 원자력발전으 로부터 단계적 철퇴정책을 시행하여 2002년 4월에 개정된 원자력법에 있어 재처리 를 목적으로한 사용후핵연료의 원자력발전소로부터의 반출을 2005년 7월 이후 영 구적으로 금지하고 있다.
2011년 12월말 시점에서 독일 내의 사용후핵연료 저장량은 약 7,790톤(우라늄 환산, 이하 동일)이다. 또한 이미 약 6,670톤의 사용후핵연료가 프랑스 및 영국에 서 재처리되었다.
일부의 사용후핵연료는 원자력발전소에서 반출되어 고어레벤과 아하우스의 2곳 에 집중중간저장시설에서 저장되고 있다. 전력회사 등이 출자한 이들중간저장시설 을 운영하는 원자력서비스회사(GNS)는 고어레벤 중간저장시설에서의 사용후핵연료 뿐 아니라 프랑스와 영국에 위탁한 재처리에서의 반환 유리고화체(고준위방사성폐 기물)를 병행하여 저장할 계획이었다. 고어레벨 중간저장시설에서는 1995년부터 사용후핵연료를 밀봉한 “원반저장겸용캐스크”의 반입이 시작되었다.
그러나 사용후핵연료 운반에 대한 반대 운동이 격하여 1997년을 마지막으로 사 용후핵연료는 반입되지 않았다. 외국으로부터의 반환 유리고화체 반입은 계속되고 있었으나 2013년 3월 연방과 니더작센주의 합의에 근거하여 반입이 중지되었다.
아하우스는 중간저장시설에서는 주로 연구로 및 고온가스로(실험로와 실증로, 둘 다 1980년대 말에 정지)의 사용후핵연료를 건식저장 되어있다. 또한 구 동독에 도 입된 원자력발전소의 해체에 동반하여 이들 발전소로부터의 사용후핵연료가 놀트 집중중간저장시설에 건식저장되어있다. 독일에서는 방사성폐기물을 처분하는 경우 는 모두 국내에서 심지층처분할 방침이다.[14]
2. 연구 및 기술개발
심지층처분에 관한 연구개발은 부지후보지로서 지하조사도 진행되어 온 고어레 벤을 중심으로 한 조사와 보다 일반적인 조사, 연구로 분류된다. 고어레벤에 관한 조사, 연구는 실지주체인 BfS 및 DBE가 실시해 왔다. 일반적인 조사, 연구는 각종 기관이 각각의 전문영역 연구활동을 실시하고 있다. 주된 기관으로는 지질관계 연 구소인 연방지구과학·천연자원연구소(BGR), 율리히, 카를스루에, 로센도르프의 각 국립연구소(FZJ, FZK, FZR), 시설·원자로안전협회(GRS), 대학연구시설 등이 있다. 고준위방사성폐기물 처분에 관해서는 처분대상으로 고려되던 암염 외에 결 정질암 및 퇴적암 그리고 암종에 의존하지 않는 연구도 진행중이다.[14]
그림 15. 암염층인 앗쎄 연구광산에서의 실험모습[13]
3. 처분비용
독일에서의 고준위방사성폐기물 처분비용은 모두 폐기물발생자가 부담하는 것 이 원자력법으로 정해져 있다. 처분비용을 산정하기 위한 공적인 기금제도는 존재 하지 않으며 폐기물발생자인 전력회사 등이 적립금을 확보하고 있다. 현 단계에서 발생하는 비용에 대해서는 처분장 설치 및 운영의 책임을 가지는 연방정부에 대하 여 원자력발전사업자가 매년 지불하고 있다. 그러나 2016년에 새로운 법이 제정되 어 공적 기금을 설치하여 처분비용 등을 관리하는 것이 결정되었다.
자금확보제도에 있어 “탈원자력과 관련한 자금 확보에 대한 검토위원회”가 2015년 10월에 설치되어 검토한 결과, 2016년 4월에 공적 기금의 설치등을 권고 하였다. 이 권고에 근거하여 2016년 12월에 공적기금 설치 등을 규정한 법률이 제 정되었다. 이 법률에 따라 폐기물 발생자인 전력회사는 기금에 대하여 방사성폐기 물 관리의 장래비용으로 약 22조 7천억원 및 리스크에 대비하기 위한 보험료로서 약 9조원을 납부하게 된다. 납입 이후 방사성폐기물 관리비용은 이 기금에서 지출 되며 부족한 경우에는 연방정부가 부담하게 된다.
또한 기금에서 제공하는 방사성폐기물 관리비용에는 방사성폐기물 운반, 중간 저장, 처분장 건설·운영·폐쇄비용이 포함되어 있다.
발열성방사성폐기물 처분장의 건설·운영·폐쇄에 관한 비용은 약 9조 5,929억 원이고 이중 처분장 건설 비용이 약 4조 2,358, 폐쇄비용이 약 4,982억원이다. 부 지선정을 위한 비용은 약 2조 4,917억원으로 산정하고 있다.[14]
제 4 절 프랑스
1. 사용후핵연료 관리와 처분방침
프랑스의 모든 원자력발전소에서 발생하는 사용후핵연료는 연간 약 1,150톤이 며 그총 연간 약 1,050톤이 라하그 재처리시설에서 재처리되며 나머지는 재처리되 지 않고 사용후핵연료인 채로 저장되어 있다. 재처리를 기다리는 사용후핵연료는 각 발전소에서 저장되어 있으며 라하그 재처리시설에도 인수시설로서의 저장시설 이 있다.(모두 저장조에서의 습식저장). 또한 라하그 재처리시설에는 재처리후에 발생하는 고준위 유리화고화체 저장시설도 있으며, 향후 심층처분장 개설까지 저 장한다.
프랑스에서 최종적으로 심지층처분 해야할 고준위폐방사성폐기물 등의 구성 및 양은 향후 사용후핵연료 재처리 상황에 따라 달라질 것으로 예상된다. 2015년에는 가동중인 58기의 원자로에서 발생하는 사용후핵연료에 대하여 다음과 같은 복수의 재처리 시나리오를 가정하여 최종적으로 심층처분이 필요한 방사성폐기물량을 계 산하고 있다.[14]
표 9. 프랑스의 재처리 시나리오별 방사성폐기물 및 사용후핵연료 예상 발생량 [14]
전량 재처리 (원자로 50년 운전)
재처리 정지 (2019년 재처리정지,
원자로40년 운전)
유리고화체 10,000m 3,900m
장반감기
중준위방사성폐기물 72,000m 65,000m
사용후핵연료 약 57,000개
(핵연료집합체단위)
2. 연구 및 기술개발
프랑스에서는 재처리를 통해 발생한 고준위방사성폐기물은 고온에서 녹인 규산 유리와 혼합되어 유리고화체로서 스테인리스강 캐니스터에 밀봉된다. 캐니스터 1 개에는 사용후핵연료를 약 1.3톤 재처리한 경우에 발생하는 고준위방사성폐기물을 수납할 수 있다. 이것을 높이 1.3~1.6m, 직경 0.57~0.64m, 무게 1.7톤, 두께 약 5cm의 강철 용기(Over-Pack)에 밀봉하여 처분한다. 유리고화체는 냉각을 위하여 AREVA의 라하그 재처리시설 및 마쿨 재처리시설의 전용시설에서 저장되고 있다.
뷰어 지하연구소에서 조사하고 있는 점토층에서의 처분개념은 지하 500m 점토층 내에서 처분갱도를 건설하고, 다음 3가지 방벽으로 구성되는 다중방벽시스템에 의 해 폐기물을 격리한다.
① 폐기물포장물 (방사성폐기물 그자체와 이것을 담고 있는 캐니스터)
② 인공방벽 (처분공 내의 강철제 슬리브)
③ 천연방벽 (부지의 지질학적 환경특성)
처분공 내의 슬리브는 처분공을 역학적으로 지지함과 동시에 폐기물포장물의 정치와 회수를 용이하게 하는 기능을 가지고 있다. 처분장 지하시설은 고준위방사 성폐기물의 처분구역, 장수명 중준위방사성폐기물의 처분구역으로 구분되어 있다.
또한 각 처분구역에서 실시되는 건설작업 및 폐기물 정치작업의 범위를 나누기 위 해 세분화하고 처분구역이 만들어진다.[14]