정부가 원자력이용의 가장 큰 현안으로 남아있던 사용후핵연료 문제 해결에 본격적으로 나서기로 했다.
정부는 25일 정부세종청사에서 황교안 국무총리 주재로 제6차 원자력진흥위원회(위원장 국무총리)를 열고 ‘고준위방사성폐기물 관리 기본계획’과 ‘미래원자력시스템 기술개발 및 실증 추진전략’을 심의·확정했다.

황교안 총리는 “원자력 발전의 규모가 확대되고 운영 실적이 쌓여가면서 ‘방사성폐기물 관리’라는 과제가 우리에게 남겨졌다”며 “이제는 정부가 미완의 과제로 남아있는 고준위 방사성폐기물에 대한 관리대책을 수립해 추진해야할 시점”이라고 강조했다. 또한 “사용후핵연료 관련정책을 추진함에 있어 국민 안전을 최우선으로 고려하고 국민과 소통하며 고준위방폐물 관리계획을 차질 없이 추진해야 한다”고 당부했다.

이번에 확정된 ‘고준위방사성폐기물 관리 기본계획’은 고준위방사성폐기물을 다루는 국가차원의 최초계획으로 고준위방사성폐기물의 안전한 관리를 위한 부지선정, 관리시설의 구축, 관리기술 개발과 기본계획 실행을 위한 법적·제도적 기반구축 내용을 담고 있다.

또한 사용후핵연료 처리의 기술적 방안의 일환으로서 ‘미래원자력시스템 기술개발 및 실증 추진전략’에서는 사용후핵연료 내의 고준위방사성폐기물량·처분면적 및 관리기간 최소화를 위한 부피·독성저감 기술 개발 등의 내용을 포함하고 있다.

◆ 고준위방사성폐기물 관리 기본계획 = 고준위방사성폐기물 관리 기본계획은 ‘방사성폐기물 관리법’에 따라 설치된 공론화위원회의 ‘사용후핵연료 관리에 대한 권고안(2015년 6월 29일)’ 내용을 반영해 마련한 것으로 투명성과 신뢰성을 바탕으로 하는 관리시설 부지선정 절차, 시설구축 일정과 방식, 관련기술개발 등의 내용이 담겨있다.

정부는 국민안전을 확보하고 30년이상 누적된 정책 불확실성 해소를 위해 공론화 결과물을 토대로 ‘고준위방폐물 관리 기본계획’을 수립, 방사성폐기물관리법 제6조(방사성폐기물 관리 기본계획)에 따라 산업통상자원부 장관이 수립하고 원자력진흥위원회가 심의·의결했다.

정부는 2004년 12월 17일 제253차 원자력위원회를 열고 중·저준위방사성폐기물과 사용후핵연료 관리시설을 분리해 추진키로 의결했으며 이후 중·저준위방폐장 부지를 선정(2005년 11월)하고 시설 준공(2015년 8월)을 추진키로 했다. 이어2009년 12월 방사성폐기물관리법 제6조의2에 의거해 공론화 추진 법적근거를 마련했다.
이어 2013년 10월부터 2015년 6월까지 공론화위원회가 운영됐으며 공론화 과정을 거쳐 권고안안 산업부에 제출하게 된다. 정부는 지난해 7월부터 올해 4월까지 학계, 유관기관, 관계부처, 변호사 등 전문가 50인이 참여하는 ‘기본계획 수립TF’를 운영, 과학·기술·법률적 조사와 분석을 거쳤다.

지난해말 기준으로 사용후핵연료는 경수로형 원전 1만6297다발, 중수로형 원전 40만8797다발, 연구용원자로 502다발이 발생했다. 올해 이후 사용후핵연료는 경수로형 원전 7만3110다발과 중수로형 원전 25만5840다발, 연구용원자로 1600다발이 발생할 전망이다. 이는 제7차 전력수급기본계획(2015년 7월)에 반영된 신규원전 2기를 포함한 총 36기는 최초 가동연한까지만 운영하는 것으로 가정한 수치다.
이에 따라 중수로형은 2019년부터, 경수로형은 한빛(2024년), 고리(2024년), 한울(2037년), 신월성(2038년) 순으로 포화될 것으로 예상된다.

고준위방폐물 관리원칙은 ▲고준위방폐물은 국가 책임하에 장기간에 걸친 안전 관리 필요 ▲안전성을 최우선적으로 고려해 국민건강과 환경에 대한 위해 방지 ▲관련정보의 투명한 공개와 국민적 공감대 확보 ▲현 세대가 관리책임을 부담하고 관리비용은 발생자가 부담 ▲고준위방폐물의 효율적 관리를 위해 필요한 제반기술 지속개발 등으로 대변된다.

이에 따른 주요 추진과제를 살펴보면 우선 인허가용 지하연구시설(URL), 중간저장시설, 영구처분시설을 동일부지에 단계적으로 확보키로 했다.
과학적이고 민주적인 방식을 통해 부지선정은 부적합지역 배제 → 부지공모 → 부지 기본조사 → 주민의사확인 → 부지 심층조사 순으로 진행해 약 12년이 소요될 것으로 예상된다.
부지확보 이후 중간저장시설 건설(약 7년 소요)과 인허가용 URL(Underground Research Laboratory) 건설·실증연구(약 14년 소요) 동시에 추진한다. URL은 실제 처분조건과 유사한 지하환경에서 처분시스템 성능이 안전하게 구현되는지 실증하는 시험시설이다. 여기에다 인허가용 URL에서 실증연구 이후 영구처분시설도 건설(약 10년 소요)할 계획이다.

또한 국제협력을 기반으로 국제공동저장·처분시설 확보노력도 병행한다. 경제성, 안전성 등을 종합적으로 고려해 국내 고준위방폐물의 안전한 관리를 위한 방안으로 활용과 국내 관리시설 부지선정의 진척도와 해외동향을 감안한 추진여부 등 검토도 포함된다.

아울러 일반국민이 안전성에 대해 믿음을 가질 수 있도록 국민이해증진에 노력하고 핵심 관리기술을 차질 없이 확보키로 했다. 시설운영정보의 상시공개 등 지역주민들과의 지속적 소통 노력을 전개하고 주민감시기구의 설치와 운영에 대해 지원하고 산·학·연 역할분담을 통해 운반·저장·처리·처분 등 분야별 핵심기술을 조속히 확보하되 필요시 국제공동연구도 병행키로 했다.

정부는 고준위방폐물 관리시설 건설·운영과 관리기술개발에 필요한 전체 지출규모에 대해 주기적으로 검토키로 했다. 방사성폐기물 관리에 드는 비용의 산정기준(산정기준에 사용된 변수의 값을 포함)은 매 2년마다 재산정(방사성폐기물 관리법 시행령 제5조)한다. 소요재원은 방사성폐기물 관리법 제15조에 따라 원자력발전사업자에게 ‘사용후핵연료 관리부담금’을 부과·징수하게 된다.

정부는 고준위방폐물 관리 기본계획의 실행을 위한 법적 뒷받침을 위해 ‘고준위방사성폐기물 관리절차에 관한 법률(가칭)’ 제정을 추진키로 했다. 독립적인 실행기구인 관리시설전략위원회(가칭)와 행정지원조직인 기획추진단(가칭)도 구성·운영한다,

특히 원전내 사용후핵연료 한시적 관리방안으로 원전외부에 사용후핵연료 관리시설 확보시점 이전까지 불가피하게 원전부지에서 건식저장시설을 확충해 사용후핵연료를 관리키로 했다. 원전외부에 중간저장시설 등 관리시설 확보지연에 따른 것인 만큼 원전소재지역과 협의해 합리적인 수준에서 지원한다.

한편 정부는 관리계획이 성공적으로 추진될 수 있도록 ‘고준위방사성폐기물 관리절차에 관한 법률’의 입법과정에서 지역설명회 등 이해관계자와 지속적으로 소통해나가고 5년 단위로 수립하는 이번 기본계획을 향후 현실 여건 변화 등을 반영해 보완해나갈 예정이다.

◆ 미래원자력시스템 기술개발 및 실증 추진전략 = 정부는 고준위방사성폐기물 관리시설 확보와 함께 ‘미래원자력시스템 기술개발 및 실증 추진전략’을 통해 고준위방사성폐기물 처분량 감축, 처분면적 축소, 관리기간을 단축할 수 있는 방안인 사용후핵연료 처리(파이로)→초우라늄원소(TRU)연료 제조→고속로 처리→고준위폐기물 처분에 이르는 미래원자력시스템 개발을 차질 없이 추진하기로 했다.

2008년 원자력위원회는 사용후핵연료 부피·독성 저감을 위해 핵비확산성 건식처리기술(Pyro) 및 이와 연계된 소듐냉각고속로 개발 계획을 수립했다. 이후 파이로타당성 한미공동연구 착수(2011년), 신한미원자력협력협정 발효(2015년 11월) 등 정책환경 변화 반영과 실증 대비한 추진전략이 필요해짐에 따라 지난해 10월 원자력진흥위원회에 추진전략 수립계획을 보고했으며 이번에 상세계획을 상정·확정하기에 이른다.

사용후핵연료는 고방열 및 고독성물질(TRU) 포함하고 있어 직접처분 또는 처리 후 처분방식으로 최종 관리해야 한다.
직접처분은 사용후핵연료 보관용기 밀봉 후 처분장 처분하는 방식으로 대규모 처분부지와 장기간 관리가 필요하다. 처리 후 처분은 고방열・고독성물질 별도 분리·관리해야 하며 직접처분 대비 처분효율성 향상 및 우라늄·TRU 물질 재활용이 가능하다. TRU는 우라늄보다 무거운 고독성, 장반감기 원소로 플루토늄, 아메리슘, 큐륨 등이 있다.
미래시스템은 고방열·고독성물질(TRU) 분리(파이로프로세싱), 우라늄·TRU물질 연소를 통한 독성저감 및 전력생산(소듐냉각고속로) 등을 말한다.

현재 소듐냉각고속로 개념설계(2012년), TRU물질 분리·회수공정 실증(2012년, 한미공동) 및 국내 모의시험을 통해 파이로기술 입증(2014년) 등 파이로 타당성 한미 공동연구, TRU핵연료 제조기술, 소듐냉각고속로 설계 등 실증단계 준비 중이다.

파이로 타당성 한미 공동결정(2020년), 소듐냉각고속로 설계인가 획득(2020년) 등 국제적으로 파이로 기술의 핵비확산성 확보, 국내적으로 인허가 획득, 부지·재원 확보 등 필요하나 상황이다.

미래원자력시스템 비전은 ‘사용후핵연료 부피·독성 저감을 통해 미래세대의 부담 최소화’로 방사성폐기물 발생량, 처분면적 및 관리기간 최소화를 위한 기술개발 및 실증을 목표로 설정하고 있다.

이에 따른 추진전략으로 ▲2020년까지 파이로타당성 입증에 전념(대규모 실증 투자 최소화), 직접처분 대비 경제성을 확보할 수 있는 고독성물질 연소 및 처분 기술 지속 개발 등 ‘핵비확산성·경제성을 확보하는 기술 개발’ ▲미국과의 공동연구, 국제원자력기구(IAEA) 및 제4세대 원자력시스템 국제포럼(GIF) 협력 등을 통해 기술개발의 투명성과 신뢰성 확보를 통한 ‘국제적 투명성·신뢰성을 확보하는 기술 개발’ ▲실증부지 조성계획 마련, 원자력시설에 대한 인허가 신청 및 실증시설 구축 단계에 적합한 추진체계 개선 등 ‘기술개발·실증을 위한 기반 및 체계 구축’ ▲국내 사용후핵연료 관련 정책결정 절차・방법, 기술개발 내용 등을 법제화하는 ‘체계적인 기술개발을 위한 법·제도 마련’ 등이다.

기술개발 투명성과 신뢰성 확보를 위해서는 국제원자력기구(IAEA)와 협력을 통한 파이로 시설의 안전조치 기술개발과 제4세대 원자력시스템국제포럼(GIF)에 참여하는 국가(한국, 미국, 프랑스, 러시아, 중국, 인도, 일본)와의 기술정보 교류·시설 공동 활용 등을 통해 고속로 설계 안전성 및 핵연료 기술개발 협력을 확대해 나갈 계획이다. 또한 대규모 투자가 수반되는 실증시설 건설 등은 평가와 검증을 통해 원자력진흥위원회에서 결정토록 했다.

이에 따라 정부는 기술개발, 실증시설 건설 등 추진내용별 투자규모 결정, 원자력기금·정부출연금 등을 통해 소요재원을 조달키로 했다. 예비타당성조사를 통해 정부 재정투입 타당성 및 소요재원을 확보할 방침이다.

또한 실증부지 조성계획, 부지 확보방안 마련 등을 위해 준비기획단 설치, 미래원자력시스템 기술개발 검토를 위한 통합평가단 운영 및 법령개정을 추진키로 했다.