에너지원별 현황 (원자력발전)

원자력 발전과 사용후핵연료 이슈

고리 1호기가 첫 가동을 시작한 이래, 1980년대 원자력발전소가 잇따라 건설되며 고도성장기 산업 인프라를 안정적으로 유지하는 데 중요한 역할을 했다. 한국은 2000년대 들어 전체 발전에서 원자력의 비중이 20%를 넘어서고 원자력 수출국의 지위에 오르는 등 주요 원전 국가로 성장했다. 그러나 2011년 후쿠시마 원전사고 이후 원전의 안전성이 도마 위에 오르면서 기존의 원전 계획을 재검토하는 등 성장세가 정체된 상태다.

원자력발전을 둘러싼 가장 큰 쟁점은 사용후핵연료다. 사용후핵연료는 원자로에서 사용을 끝내고 꺼낸 상태의 연료로,, 오랜 시간에 걸쳐 방사선을 내보내는 초우라늄 원소와 장반감기 핵종이 있어 장기간 방사선과 열을 방출하기에 철저한 관리가 필요하다.

사용이 끝난 핵연료는 우선 과도한 반응을 막기 위해 냉각재로 채운 임시저장 시설에 저장, 관리한다. 일반적으로 3년 정도 임시저장 후 사용후핵연료의 물리화학적 상태가 안정되면 영구처분을 준비한다. 문제는 사용후핵연료를 영구처분하려면 10만 년 이상에 이르는 긴 시간 동안 안정성을 유지하며 보관할 수 있도록 거대하면서도 튼튼한 시설이 필요하다는 점이다.

한국은 원자력발전 초기인 1983년부터 사용후핵연료 문제를 논의하기 시작했다. 사용후핵연료를 포함한 고준위방사성폐기물 관련 정책은 역대 정부에서 9차례에 걸쳐 추진됐으나 계속 합의에 이르지 못했다. 사용후핵연료 영구처분장을 건설하면 해당 부지는 사실상 접근과 사용이 불가능해지므로 지자체와 지역주민의 반대가 컸던 탓이다.

[그림 4] 원자력발전 및 사용후핵연료 저장공간(2021년 12월 현황)

자료: 한국수력원자력(주), 한국원자력산업협회, 한국원자력안전기술원

 자료: 한국수력원자력(주), 한국원자력산업협회, 한국원자력안전기술원

이를 위해 정부는 고준위 방사성폐기물 관리를 공론의 장으로 끌고 와 공개적으로 논의하고자 관련 근거를 마련하는 한편, 2013년부터 사용후핵연료 공론화위원회를 운영하기 시작해 사용후핵연료 처분의 청사진을 확정했다. 이어 2021년에는 ‘고준위 방사성폐기물 관리에 관한 특별법’이 발의되어 독립 행정위원회 설치, 처분장 부지 선정 절차 법제화, 의견수렴 대상 범위 확대와 같은 내용이 담겼다.

사용후핵연료 영구처분장 건설이 순조롭게 진행되더라도 본격적인 가동은 중간저장시설 2030년, 영구처분시설 2050년 이후가 될 것으로 전망된다. 그러나 이미 전국의 주요 원전에 마련된 임시저장시설은 대부분 조만간 포화를 앞두고 있다. [그림 4]에서 국내 원전 현황과 사용후핵연료 보관상태를 확인할 수 있는데, 월성원전 중수로는 이미 포화가 임박했고, 고리·한빛원전은 2031년, 한울원전은 2032년, 월성원전 경수로도 2044년이면 포화상태에 이를 전망이다. 2021년 현재 월성원전 중수로의 사용후 핵연료봉 임시저장시설을 추가 건설하고 있어 당장 급한 불은 껐지만 , 어디까지나 임시저장시설을 추가 건설하는 것인지라 영구처분에 이르기까지 시간을 벌었다는 의미만 있을 뿐, 영구처분 논의를 서두를 필요가 있다.

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전국 원자력 발전설비용량 및 발전량