[기고]원자로 안전운전 위한 '핵연료병원' 필수

글: 노성기 前원자력연 핵연료저장수송연구본부장
노성기 前원자력연 핵연료저장수송연구본부장노성기 前원자력연 핵연료저장수송연구본부장
우리 인체 이상 유무를 진단해 그에 따른 처방전을 내주는 병원처럼 핵연료 이상 유무를 판별해 대책을 제공하는 '조사 후 핵연료시험시설'(또는 핵연료시험용 핫셀시설)은 지금 24기 원자력발전소를 운영하는 우리나라에 없어서 안되는 핵연료병원 역할을 한다.
 
핫셀시험시설은 원자로 속에서 연소 중에 생긴 핵연료 손상원인 규명과 그에 따른 개선대책을 도출한다. 또 국산 핵연료 설계·제조 적합성과 안전성 검증을 통한 핵연료개발, 원자력 재료개발, 각종 핵연료 성능을 검증한다.

원자로 내 핵연료의 효율적 관리(또는 노심관리)기술 개발에 필요한 주요자료를 제공함으로써 원자로 안전운전을 뒷받침하고 있다.

조사 후 핵연료시험은 반드시 필요하고 이를 위한 핫셀시험시설의 확보는 필수다. 궁극적으로는 고준위 방사성폐기물 안전관리를 가능케 하는 기술적 뒷받침을 해주는 중요한 역할을 하는 시설이다.

현재 원자력발전소를 운영하고 있는 모든 나라는 원자력발전소의 안전운전을 지원하기 위해 핫셀시험시설을 설치해 핵연료의 조사 후 시험을 수행하고 있다.

원자력발전소 10기당 하나의 핫셀시설이 필요하다고 한다. 2015년 현재 우리나라에서는 24기의 원자력발전소를 운영하고 있는데 조만간 30기 이상 증가할 것으로 예상하고 있다.

2016년 현재 원자력연은 2개의 조사 후 핵연료시험용 핫셀시험시설을 운영해 손상핵연료의 손상원인규명을 하고 있다. 고준위 방사성폐기물(사용 후 핵연료 포함) 장기저장 건전성 연구와 관련 저장용기 개발 등을 지원함으로써 핵연료병원의 역할을 충실히 수행해오고 있다.

그러나 원자력발전소 운영기수가 30기 이상으로 증가하면 그 안전운전을 효율적으로 지원하기 위해 최소한 하나 이상의 추가 핫셀시험시설 설치가 필요함을 예상할 수 있다.

우리의 건강상태를 조기 진단해 적시에 적절한 치료를 받기 위해 우리나라에 병원이 있어야 하는 것과 같다. 핵연료 건전성 유무상태를 적기에 진단해 그 대책을 조속히 마련하기 위해서는 핵연료병원이 우리나라에 있어야 하는 것은 당연하다.

현재 논란이 되는 사용 후 핵연료 수송과 핫셀시험 후 잔류핵연료봉 등 시료의 처리에 관한 설명에 의하면 다음과 같다.

원자력발전소에서 원자력연까지 사용 후 핵연료를 수송하기 전에 수송과 시험계획서를 관련 정부기관에 제출해 허가를 받아야 한다. 이후 핵물질안전조치에 따라 국제원자력기구(IAEA)와 미국(한미원자력쌍무협정에 따라)에 통보한다.

국내에서는 수송경로와 일시를 공지하지 않는데(모든 나라에서 공통) 이는 테러로 인한 피해를 원천봉쇄하기 위함이다. 수송은 국제적으로 적용하는 엄격한 안전대책을 강구한 후 시행한다.

조사 후 핵연료 시험시설에서 이미 제출한 시험계획서에 따라 시험을 실시하며 잔류 핵연료봉을 엄격한 안전기준에 따라 순수 저장풀(계속 방사선 감시 하에)에 저장한다. 잔류시험시편을 저장용 핫셀에 보관하며 국제원자력기구 사찰관이 정기핵물질사찰시 실제로 확인한다.

수송·시험과 관련해 1985년 이래 관련 작업종사자 중 방사선량의 과다피폭자는 한사람도 없었다. 핵물질안전조치와 관련해 국제원자력기구와의 이견이나 충돌이 단 한건도 없이 국제협약을 충실히 이행해오고 있다.
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