에너지정책소통센터

전체메뉴 열기 전체메뉴 닫기

Document

원자력

원자력발전은 핵분열 반응으로 발생하는 열을 사용해 물을 증기로 만들고, 그 증기로 터빈을 돌려 전기를 만드는 방법이다. 핵분열은 크고 무거운 원자핵이 외부의 강한 힘으로 쪼개지는 현상을 말한다. 원자력은 자연계에서 가장 무거운 원소인 우라늄을 이용한다. 우라늄 원자핵에 빠르게 움직이는 중성자를 충돌시키면 바륨, 크립톤, 스트론튬, 제논과 같은 더 가벼운 원소로 쪼개지면서 에너지와 중성자를 함께 방출한다. 이 중성자는 다른 우라늄 원자핵과 반응하여 다시 에너지와 중성자를 생성하고, 이러한 과정이 반복되어 일어나므로 핵분열 에너지를 긴 시간에 걸쳐 꾸준하게 얻을 수 있다. 이 에너지로 물을 끓여서 터빈을 돌려 전기를 얻는 것이 바로 원자력발전이다.

원자력 (2021년 기준)   (출처 : 한국전력)

발전비중 : 27.4%
발전량 : 158,015GWh

원자력발전은 우라늄-235가 2~5%만 농축되어 있는 저농축우라늄을 핵연료로 사용하여 18개월 내외의 발전주기 동안 핵분열이 지속적으로 서서히 일어나도록 한다. 또한 붕소로 이루어진 제어봉으로 핵분열 연쇄반응을 멈추게 할 수도 있다. 발전 과정에서 이산화탄소는 거의 발생하지 않으며 산업 전체로 보더라도 화석연료 발전에 비해 탄소배출량이 적다.

원자력발전은 에너지를 만들어내는 과정에서 방사선과 방사성 물질이 발생하기 때문에 최우선적으로 고려하는 것이 안전성이다. 우리나라 원전은 방사성물질이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해 다섯 겹의 5중 방호벽으로 이루어져 있다. 또한 불의의 고장이나 사고로부터 안전성을 높이기 위해 다중성·다양성·독립성 3가지의 설계 원칙을 따르며, 지진이나 해일 등 자연재해에도 대비 하고 있다.

원자력발전에대한설명
원자력발전에대한설명

원자력발전에 있어 선결과제로 꼽히는 것은 사용후핵연료 처리 문제이다. 말 그대로 핵연료물질을 발전용 또는 다른 방법으로 핵분열시킨 후 배출되는 고준위 방사성 폐기물을 뜻한다. 겉으로 보기엔 일반 핵연료물질과 차이가 없지만, 이미 핵분열 반응을 했기에 고열을 방출하고 그 방사선의 반감기가 길어 세심한 관리 보관이 필요하다. 핵연료를 다 쓰고 나면 열이 식을 때까지 수조에 임시 보관 후 방사능이 어느 정도 낮아지도록 원전 내에 중간 저장하고 있으나 포화 시점이 다가오고 있다. 최종 단계인 영구처분을 위한 기술 개발과 관리계획에 대해서는 심도깊은 논의가 필요하다.

[언론인 칼럼] 집에 있는 화장실 원전엔 왜 없나

집에 있는 화장실 원전엔 왜 없나
 
이투데이 박병립 기자(부장)
 
 
방사성 폐기물 업계에선 방사성 방폐물 처리시설을 ‘화장실’이라고 부른다. 가정마다 화장실이 있듯 원전을 가동·운영하면서 발생되는 방사성 폐기물 처리시설이 있어야 함을 직관적으로 표현하기 위해서 ‘화장실’이란 표현을 쓴다. 방사성 폐기물은 방호복, 장갑 등 중·저준위와 사용후핵연료인 고준위 폐기물이 있다. 현재 경주에 중·저준위 방사성 폐기물 처리장이 있지만 아직 우리나라에 고준위 처리장은 만들지 못했다. 중저준위 폐기물을 처리하는 휴지통은 있지만 정작 변기는 없는 꼴이다.
 
드럼통에 넣어 보관중인 중저준위 방사성 폐기물
드럼통에 넣어 보관중인 중저준위 방사성 폐기물 Ⓒ 원자력안전위원회 
 
 
현재 고준위 폐기물은 각 원전에 마련한 임시시설에 보관 중이다. 그러나 이 임시시설의 포화시점이 점점 다가오고 있다. 각 원전 본부의 포화율과 포화  시점은 △고리 85.9%, 2031년 △한빛본부 74.9% 2031년 △한울본부 82.5% 2032년 △월성본부 62.9% 2044년 △새울본부 25.4% 2066년 이다. 고리, 한빛, 월성 등은 포화시점이 턱 밑까지 차올라 시급히 대책을 마련해 추진해야 한다.
 
원전 유형별 사용후 핵연료(경수로, 중수로)
원전 유형별 사용후 핵연료(경수로, 중수로) © 산업통상자원부
 
 
올해 7월 정부가 ‘고준위 방사성폐기물 R&D 로드맵’을 발표했다. 이 로드맵의 골자는 1조 4000억 원을 투입해 2060년 사용후핵연료인 고준위 방사성 방폐물의 처리시설을 완공하겠다는 것이다. 고준위 방사성 폐기물은 원자력 발전소에서 전기를 생산하고 난 연료로 사용후핵연료를 말하며, 사용후핵연료를 보관·처리하는 시설을 만드는 내용을 이 로드맵이 담고 있다. 올해 7월 정부는 ‘고준위 방사성폐기물 R&D 로드맵’ 1조 4000억 원을 투입해 2060년 사용후핵연료인 고준위 방사성 방폐물의 처리 시설을 완공하겠단 목표다. 포화시점이 다가온 원전을 위해선 임시저장시설을 마련해 저장한 뒤 2036~2043년 준공하는 중간저장시설로 고준위 폐기물을 옮긴다.
 
국내·외 지구물리탐사 조사·분석 결과 등을 학습시킨 머신러닝 기반 부지조사 결과 해석모형 등을 2027년까지, 부지모델링 기법도 현재 2D 기반 모델에서 3D 모델 기술로 고도화 해 지질구조, 수문 등 부지특성 통합 모델링 기술을 2029년까지 각각 개발한다. 10만 년 이상 천연방벽 성능 입증을 위해 지각변동과 함께 기후와 해수면 변동에 따른 생태계의 영향 등 지질환경 장기변화 예측기술도 2029년까지 마련할 계획이다. 부지선정 방법론 및 부지조사·적합성 평가 절차 등을 2023년까지 만들고 장기 지각거동 안정성 평가, 부지특성 예비모델 구축 및 지질환경변화 모델링 기술 등을 2029년까지 확보할 계획이다.
 
에너지 자원이 부족한 우리나라는 안정적인 에너지 수급을 위한 적절한 믹스는 필수다. 원전은 에너지 믹스의 주요한 에너지원 중 하나며 원전을 사용하기 위해선 원전 화장실은 꼭 필요하다. 대한민국의 에너지 백년대계를 위해서도 말이다.​ 
관련 링크 : https://e-policy.or.kr/info_2022/list.php?admin_mode=read&no=5416&make=&search=&prd_cate=1

출처 한국에너지정보문화재단

  • 블로그
  • 페이스북
  • 카카오톡
  • 트위터
목록
Document

정책

원전해체산업 육성전략

20년대 중반 이후 설계수명이 만료되는 원전이 확대되는 상황에서, 고리1호기 해체를 기술역량 축적 및 산업 생태계 창출의 기회로 삼고 글로벌 시장진출을 도모하고자 2019년 4월 17일 원전해체산업 육성전략이 발표되었습니다. 이번 전략으로 건설-운영 등 기존 선행 주기에 해체-폐기물 관리 등 후행 주기 분야까지 더해 원전산업 전반의 경쟁력을 확보하고, 원전기업의 새로운 먹거리 창출을 통한 지역의 경제활력 제고에도 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.

세계 원전해체시장 현황

  • IAEA국제원자력기구에 따르면, 전 세계적으로 450대의 원전이 가동 중이고 이중 30년 이상 가동 중인 원전은 300대가 넘습니다.
    사실상 세계 원전 시설이 노후화 단계에 접어들면서, 세계 각국은 투자회수율이 낮아진 원전을 대상으로 원전해체를 진행하고 있습니다.
  • 영구 정지된 원전 173대 중 안전하게 해체가 완료된 원전은 20기입니다.
    원자력 선진국으로 손꼽히는 미국, 독일, 일본이 각각 16기, 3기, 1기의 원전을 해체한 경험이 있습니다.

주요국가 원전해체 진행 현황

(IAEA-PRIS 2019년 3월 기준, 단위 : 개)

  • 미국해체계획:6 ,해체진행중:13,해체완료:15,총:35,우크라이나 해체진행중:4 총:4

  • 영국해체계획:4 ,해체진행중:13,총:30,슬로바키아 해체계획:3 총:3

  • 독일해체계획:9 ,해체진행중:16,해체완료:3,총:28,스페인 해체계획:1 , 해체진행중:2 총:3

  • 일본해체계획:13 ,해체진행중:4,해체완료:1,총:18,리투아니아 해체진행중:2 총:2

  • 프랑스해체계획:2 ,해체진행중:10 , 총:12,아르메니아 해체진행중:1 총:1

  • 캐나다해체계획:3 ,해체진행중:3, 총:6,벨기에 해체진행중:1 총:1

  • 러시아해체계획:2 ,해체진행중:4 ,총:6,카자흐스탄 해체계획:1 총:1

  • 스웨덴해체계획:2 ,총:3, 총:5 , 한국 해체진행중:1 총:1

  • 불가리아해체계획:4 , 총:4, 네덜란드해체계획:1 총:1

  • 이탈리아해체계획:4 ,총:4,스위스해체계획:1 총:1

  • 미국 : 총35
  • 영국 : 총30
  • 독일 : 총28
  • 일본 : 총18
  • 프랑스 : 총12
  • 캐나다 : 총6
  • 러시아 : 총6
  • 스웨덴 : 총5
  • 불가리아 : 총4
  • 이탈리아 : 총4
  • 우크라이나 : 총4
  • 슬로바키아 : 총3
  • 스페인 : 총3
  • 리투아니아 : 총2
  • 아르메니아 : 총1
  • 벨기에 : 총1
  • 카자흐스탄 : 총1
  • 한국 : 총1
  • 네델란드 : 총1
  • 스위스 : 총1
  • 해체계획
  • 해체진행중
  • 해체완료

주요 내용

원전해체를 원전산업의 새로운 먹거리로 육성함에 따라, 2035년까지 세계 원전해체 시장 점유율 10%를 달성하고 세계 5위권 이내로 진입하는 것을 비전과 목표로 4대 과제를 담고 있습니다.

  • 초기시장 창출 및 인프라 구축
    • - 본격 원전해체 시작 전인 ’22년까지 해체물량 조기발주, 상용화 R&D 등 민.관 합동으로 대규모 선제 투자 추진
    • - 원전해체 사업 세분화(폐기물 처리시설 구축, 해체 공사용 장비 구매, 해체 계획서작성 등) 시행 가능한 것부터 조기발주 착수
    • - 원전해체연구소를 설립하고 등 관계부처 및 관련 연구기관과 공동으로 기술 고도화 및 상용화를 위한 연구개발을 적극 추진
  • 원전해체 전문 강소기업 육성
    • - 원전기업이 해체분야로 사업을 전환하여 역량을 키워나갈 수 있도록 생태계기반, 인력, 금융 등 종합지원 추진
    • - 지역과 협력하여 인근 산업단지 등을 중심으로 지역별 특성을 반영한 기업집적 및 생태계 활성화를 추진
    • - 기존의 원전인력을 해체 수요에 맞게 단계적 전환을 유도하는 등 전문인력 양성
  • 단계적인 글로벌 시장 진출 지원
    • - 해체실적(Track-record)이 중요시되는 해체시장 특성상, 고리 1호기 실적을 토대로 3단계에 걸쳐 해외진출 추진
      • ①해외 해체원전 단위사업 수주(’20년대 중반) ②원전 운영 경험 등이 상대적으로 부족한 제3국에 선진국과 공동진출(‘20년대 후반) ③제3국 단독진출(’30년대 이후) 3단계에 걸쳐 단계적으로 글로벌 시장에 진출
  • 제도기반 구축 및 대국민 정보공개 확대
    • - 안전한 해체관리를 위해 관련 규정을 정비하고 폐기물 등에 대한 안전관리 강화 및 관련 정보공개 확대로 대국민 이해도와 신뢰도 제고
    • - 전문기업 확인제도 운영 등 산업육성을 위한 제도적 근거를 신설하고, 안전기준 명확화
    • - 해체 세부기준 조기 마련 추진

원전해체산업 육성전략 다운로드