LEVEL Ⅲ 지역(아주중요)
3. 해체 기기별 피폭선량 비교
본 논문의 3장에서 해외 원전에서 기기별 피폭선량을 분석하였을 때는 원자로 용기(Reactor Vessel: RV), 원자로 내부구조물(Reactor Vessel Internal: RVI), 가압기 (Pressurizer), 증기발생기(Steam Generator: SG), 원자로냉각재펌프(Reactor Coolant Pump: RCP), 바이오실드 콘크리트(Bioshield Concrete)의 총 6가지 기기를 분석하였으나, 고리 1호기 예상 선량평가 결과로 해체 시 피폭선량 값이 가장 높은 두 기기인 RV와 RVI 값을 예상하여 나타내었으므로, 기기는 RV, RVI 두 기기만을 고려하였으며, 이를 서로 비교분석하였다.
RV 해체 시 해외 원전들과 국내 원전인 고리 1호기 피폭선량 값을 비교했을 때, 해외 원전의 평균값은 고리 1호기 피폭선량 대비 31.4% 높은 값으로 평가되었으나, RVI 해체 시 해외 원전들과 국내 원전인 고리 1호기 피폭선량 값을 비교했을 때, 고리 1호기가 평균 대비 43.5% 정도로 높은 선량값으로 평가되었다. 원전별로 RV, RVI 피폭선량을 비교한 결과로는, 국내 원전 대비 RV 해체 선량값 차이가 가장 높았던 원전은 약 60% 높게 산출된 원전인 Zion 1 원전이었으며, 이는 원전 격납용기 해체 시 많은 선량률을 받았기 때문이라 분석된다. 국내 원전 대비 RV 해체 시 가장 낮은 피폭선량을 보인 원전은 54% 낮은 피폭선량을 보인 RV를 원격으로 절단한 Stade 원전이었다. 또한 국내 원전 대비 RVI 해체 선량값 차이가 가장 높았던 원전은 약 90%에 이르는 선량 저감을 보인 José Cabrera 원전이었다. 이 역시 수중절단을 시행하여 방사능 준위를 크게 저감시켰기 때문이라 분석된다.
표 5.5 해체 원전 기기별 피폭선량 비교 – RV 해체 시 정규화 피폭선량
국가 미국 미국 스페인 미국 미국 미국 독일 미국
원전명
Connecticut Yankee
Maine Yankee
José Cabrera
San Onofre 1
Zion 1
Zion 2
Stade
Rancho Seco
고리 1호기
피폭선량 (man-mSv)
647.9 N/A* 234.4 N/A* 855.9 680.3 155.5 379 492.2
고리 1호기 피폭선량 (man-mSv)
337.4
해외 원전 기준 대비
(%)
원전별 평균별
-48 - 44 - -60 -50 -54 -11 -31.4
* N/A : 피폭선량의 데이터 공개되지 않음.
표 5.6 해체 원전 기기별 피폭선량 비교 – RVI 해체 시 정규화 피폭선량
국가 미국 미국 스페인 미국 미국 미국 독일 미국
원전명
Connecticut Yankee
Maine Yankee
José Cabrera
San Onofre 1
Zion 1
Zion 2
Stade
Rancho Seco
평균
피폭선량 (man-mSv)
1,859.2 223 142..8 450.6 1,202 807 N/A* 502.4 741
고리 1호기 피폭선량 (man-mSv)
1,312.1
해외 원전 기준 대비
(%)
원전별 평균별
41.7 -83 -89 -65.6 -8.4 -38.5 - -61.7 -43.5
* N/A : 피폭선량의 데이터 공개되지 않음.
제6장 결론 및 제안
본 연구는 고리 1호기 원전 해체를 앞두고 미국, 스페인, 독일 등 선행 해체가 진행된 해외 원전들의 사례를 통해 해체 시 종사자의 피폭선량을 저감할 수 있는 방안에 대해 분석하는 데 주목적을 두고 진행되었다.
해외 원전 해체 경험을 토대로 발간된 보고서 및 자료들의 문헌조사를 통해 도출된 해체 시 종사자들의 피폭선량에 영향을 미치는 대표적인 요인으로는 ① 안전저장 (SAFSTOR) 방식, ② 계통화학제염, ③ 구조물 및 기기 절단 방식, ④ 수중 및 원격 절단 여부, ⑤ 알파 핵종 오염 여부가 있었다.
본 연구에서는 분석 대상 해외 원전을 선정하였고 객관적인 비교를 위해 정규화를 실시하여 이를 원전별, 해체 작업별, 기기별로 분석하였다. 원전마다 계통화학제염 시행 여부가 다르고 각각 영구정지 시작연도 및 해체 기간이 원전별로 모두 다르기 때문에 기준 원전으로 해체 일정이 대부분의 원전과 비슷한 스페인의 José Cabrera 원전으로 잡고 원전별로 수식에 따른 붕괴보정계수를 산출하였다. 정규화 방식으로는 계통화학제염을 실시한 Connecticut Yankee, José Cabrera, Main Yankee 원전에서는 계통화학제염의 영향을 배제하기 위해 계통화학제염으로 절감되지 않은 실제 선량값에 붕괴보정계수를 곱하여 정규화를 시행하였으며, 계통화학제염을 시행하지 않은 원전은 실제 피폭선량값에 정규화 피폭선량을 곱하여 시행하였다. Connecticut Yankee 원전은 계통화학제염을 통해 7,416 man-mSv의 선량저감이 있었으나, 해체 종사자의 알파 오염 내부피폭으로 인해 피폭선량은 가장 높았다. 또한 수중에서 RVI를 절단한 José Cabrera 원전이나, 원격으로 RV 절단을 시행한 Stade 원전의 경우 선량 저감 효과가 두드러지게 나타나 비교군 중 RV, RVI 절단 해체 시 가장 낮은 피폭선량을 보였다.
한편, 국내 원전인 고리 1호기는 아직 해체가 진행되지 않아 주민의견수렴용 해체계획서에 제시된 예상 피폭선량을 사용하였고, 산업자원통상부 보도자료에 따른 고리 1호기의 예상 해체 진행계획을 통해 붕괴보정계수를 도출하여 정규화를 시행하여
도출된 고리 1호기 정규화 피폭선량과 해외 해체원전의 정규화된 피폭선량을 비교분석하였다. 비교 결과, 고리 1호기 원전의 총 피폭선량은 해외 원전의 평균 피폭선량 대비 낮은 피폭선량을 보였다. 또한 고리 1호기의 RV 해체 시 원격절단, RVI 절단해체 방식으로 수중절단이 예정되어 있어 향후 이러한 기술을 사용하여 기기 절단해체 시 종사자의 피폭선량 값은 줄어들 것으로 예상된다.
본 연구를 통해 수행한 해외 원전과의 피폭선량 비교분석을 통해, 향후 고리 1호기 원전을 시작으로 국내 원전들의 적절한 해체 계획 수립에 영향을 줄 수 있을 것이며, 이는 해체 공정을 적기에 시행 가능하여 사회적, 경제적으로 효과적인 원전해체가 진행 가능할 것으로 보인다. 또한 원전해체 시 종사자들에게 발생 가능한 피폭에 대해 저감할 수 있는 요인에 대한 특징을 자세하게 분석하여 향후 고리 1호기의 작업종사자의 피폭선량 저감을 위한 적절한 해체공정 선정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 해외 원전들의 피폭선량을 문헌을 통해 파악했으며, 그 중 선량 데이터값이 비공개이거나 없는 부분이 있어 이는 N/A(Not Available)로 표시하였다.
또한 2021년 기준 고리 1호기 원전의 최종해체계획서가 제출되었으나 계통제염 시행 여부 및 절단 작업 방식 등을 구체적으로 단정지을 수 없었기 때문에 작업별 피폭선량 비교분석 시행에 어려움이 있었다. 향후 고리 1호기의 해체가 본격적으로 진행된다면 계통제염 시행 여부, 해체 방식에 따른 세부적인 분류를 통해 종사자의 피폭선량 저감 방안을 세워야 할 것으로 판단된다.
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