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[에너지 지식백과] 원자력편 ㉑ 원전 해체 방식과 기술

[에너지 지식백과] 원자력편 ㉑ 원전 해체 방식과 기술

원전 해체 방식과 기술
[nuclear decommissioning]

[한줄 정리] 가동이 끝난 원전을 해체하는 것.
원자력 발전 과정에서 발생하는 방사성 물질을 제염하고 원전 건설 이전 상태로 환경을 복원한다.

원자력 발전은 운영 과정에서 방사성 물질이 발생한다. 따라서 원자로를 비롯한 방사선 관리 구역 내부 시설은 고농도 방사성 물질에 오염된 상태이므로 원전 가동 종료 시 전문적인 ‘해체’ 절차가 필요하다. 발전소의 각종 기기와 시설물, 구조물을 안전하게 제거하고 이 중 오염된 부분은 격리하여 처리하는 한편, 잔여 방사성 물질을 제거한다.

원전해체는 크게 즉시해체, 지연해체 2가지로 나눈다. 즉시해체는 말 그대로 가동중지 후 최대한 빨리 원전을 해체하는 것이고, 지연해체는 사용후핵연료 제거 후, 해체 전까지 일정 기간 동안 관련 설비를 저장‧유지하는 것이다. 즉시해체가 일반적으로 채택되나 기술부족, 방사능 유출 우려 등을 이유로 지연해체 방식을 활용하는 경우가 있다. 즉시해체는 약 15년, 지연해체는 60년 가량 시간이 소모된다.

가동을 중지한 원전은 ‘준비(프로젝트 설계)→제염→해체(절단)→폐기물 처리→복원’을 거쳐 부지 재활용이 이뤄진다. 제염 단계에서는 다양한 방법이 쓰이는데, 화학물질로 오염물질을 녹이거나 진공처리, 그라인딩 등으로 물리적 제거를 시도한다. 또한 초음파, 열 등 다양한 방법을 사용하기도 한다. 제염과정 시 발생하는 환경오염을 줄이는 것이 관건이다.

[그림1] 가동 중지한 원전은 ‘준비(프로젝트 설계)→제염→해체(절단)→폐기물 처리→복원’을
거쳐 부지 재활용에 들어가게 된다. 약 15년이 소모되는 대형 프로젝트다.
출처: 한국건설기술연구원: 원자력발전소 해체 기술 및 현황

구조물 절단은 안전을 위해 주로 원격제어를 활용한다. 방사능 노출 위험이 있고 좁은 공간, 물 속 등 다양한 환경에서 로봇 등을 작동시켜야 하기에 어려운 기술로 꼽힌다.

이후 작업에선 원전 폐기물을 안전하게 이송하고 보관‧처리하는 기술, 환경 복원을 확인하기 위한 완벽한 방사능 측정‧평가 기술 등이 사용된다. 방사선 관리는 기본으로 전기, 화학, 토목, 건축, 기계 등 거의 모든 공학기술이 집대성하는 셈이다.

우리나라는 2022년 6월 ‘원전해체 경쟁력강화 기술개발사업’이 예비타당성평가를 통과하며 관련 기술개발에 박차를 가하고 있다. 정부는 오는 2023년부터 2030년까지 총 3천 482억 원을 투입, 현재 영구정지 중인 고리 1호기‧월성 1호기 해체에 대한 실·검증 기술을 개발한다는 방침이다.

[그림2] 원전해체는 방사선 관리를 기본으로 전기, 화학, 토목, 건축, 기계 등 거의 모든 공학기술이 집약된 산업이다.
우리나라는 ‘원전해체 경쟁력 강화 기술개발사업’을 통해 원전해체기술 선도국으로 도약한다는 방침이다.
출처: 한국과학기술기획평가원 - 2021년도 예비타당성조사 보고서 - 원전해체 경쟁력 강화 기술개발사업