월성원전 2019년부터 포화…방폐물 문제 해결 기대
내년부터 국내에서 실제 사용후 핵연료를 사용한 재활용 연구가 본격 시작된다.
모의 핵연료가 아닌 실제 핵연료를 사용한 실험은 처음으로, 포화 상태에 이른국내 원전 방사성 폐기물 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다.
12일 한국원자력연구원에 따르면 한미원자력협정 개정에 따라 내년부터 사용후핵연료를 평화적으로 재활용할 수 있는 기술인 '파이로프로세싱'(건식 재처리) 공정을 가동한다.
사용후 핵연료는 원자로에서 타고 난 뒤의 핵폐기물이다.
처리를 위해 임시로 저장하거나 지하에 매립해야 하지만, 사용후 핵연료를 재활용하는 기술을 통해 새로운 핵연료의 원료를 얻을 수 있고 핵폐기물의 부피도 줄일수 있다. 사용후 핵연료에서 우라늄과 플루토늄 등 핵물질을 회수하는 것이 핵심이다.
하지만 플루토늄은 핵무기로 이용될 수 있어 플루토늄을 분리할 수 있는 습식재처리 방식은 핵보유국에만 개발이 허용된다.
파이로프로세싱은 고온(섭씨 500∼650도)의 용융염을 이용해 전기화학적인 방법으로 사용후 핵연료에서 우라늄만 분리해내는 기술이다. 공정 특성상 플루토늄을 단독으로 회수할 수 없어 핵연료의 평화적 활용이 가능하다.
회수한 핵폐기물을 연구원이 추진 중인 제4세대 원자로 '소듐냉각고속로'(SFR)에서 재순환시키게 되면 고준위 폐기물 처분장 면적을 100분의 1로 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
연구원은 'DFDF'(듀픽핵연료 개발시설)와 'ACPF'(사용후 핵연료 차세대 관리종합공정 실증시설)를 이용해 내년부터 파이로프로세싱 공정 가운데 전처리와 전해환원 단계의 실험을 진행할 계획이다.
파이로프로세싱 공정은 전처리, 전해환원, 전해정련, 전해제련, 염폐기물 재생등 다섯가지 단계로 나뉜다.
전처리 공정은 사용후 핵연료의 피복을 벗겨 원료물질을 만드는 기술이며, 전해환원 공정은 전기분해를 통해 사용후 핵연료에서 산소를 없애고 금속으로 만드는 기술이다.
이 과정이 끝나면 재활용을 위해 우라늄과 핵물질을 빼내는 전해정련 및 제련공정으로 들어가야 하는데, 이후 단계 공정에 대해서는 아직 미국의 동의를 얻지 못했다.
연구원은 연구용 원자로인 '하나로'와 경·중수로에서 나온 사용후 핵연료 3t으로 파이로프로세싱 연구를 진행할 계획이다.
그동안은 한미원자력협정 때문에 실제 사용후 핵연료를 사용한 연구가 불가능했는데, 지난해 말 협정이 개정됨에 따라 실험을 진행할 수 있게 됐다.
연구원은 이와 함께 실제 핵연료 대신 감손 우라늄으로 만든 모의 사용후 핵연료를 사용해 파이로프로세싱 기술을 구현하는 '프라이드'(PRIDE)도 운용하고 있다.
이번 실험에 대한 실증자료를 확보한 뒤 프라이드를 이용한 연구가 뒷받침되면오는 2020년까지 파이로프로세싱의 기술성, 경제성과 핵비확산 수용성을 한미 공동으로 검증할 계획이다.
파이로프로세싱을 소듐냉각고속로와 연계하면 포화 상태에 이른 사용후 핵연료관리 문제를 해결하고 원자력 발전의 지속가능성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.
2100년이 되면 우리나라의 고준위 폐기물은 10만t 정도로, 이를 처리하려면 경주방폐장을 10∼20곳 정도 추가로 건설해야 한다.
당장 중수로형 월성원전은 2019년부터 포화가 예상되고 경수로형 원전은 한빛,고리(이상 2024년), 한울(2037년), 신월성(2038년) 순으로 포화될 것으로 예상된다.
연구원 핵주기공정개발부 안도희 박사는 "기존에는 사용후 핵연료를 이용해 연구하려면 일일이 미국에 통보하고 승인을 받아야 했지만 원자력협정 개정으로 연구의 자율성을 확보했다"면서 "이번 연구를 통해 사용후 핵연료 처리 문제 해결에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>
내년부터 국내에서 실제 사용후 핵연료를 사용한 재활용 연구가 본격 시작된다.
모의 핵연료가 아닌 실제 핵연료를 사용한 실험은 처음으로, 포화 상태에 이른국내 원전 방사성 폐기물 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다.
12일 한국원자력연구원에 따르면 한미원자력협정 개정에 따라 내년부터 사용후핵연료를 평화적으로 재활용할 수 있는 기술인 '파이로프로세싱'(건식 재처리) 공정을 가동한다.
사용후 핵연료는 원자로에서 타고 난 뒤의 핵폐기물이다.
처리를 위해 임시로 저장하거나 지하에 매립해야 하지만, 사용후 핵연료를 재활용하는 기술을 통해 새로운 핵연료의 원료를 얻을 수 있고 핵폐기물의 부피도 줄일수 있다. 사용후 핵연료에서 우라늄과 플루토늄 등 핵물질을 회수하는 것이 핵심이다.
하지만 플루토늄은 핵무기로 이용될 수 있어 플루토늄을 분리할 수 있는 습식재처리 방식은 핵보유국에만 개발이 허용된다.
파이로프로세싱은 고온(섭씨 500∼650도)의 용융염을 이용해 전기화학적인 방법으로 사용후 핵연료에서 우라늄만 분리해내는 기술이다. 공정 특성상 플루토늄을 단독으로 회수할 수 없어 핵연료의 평화적 활용이 가능하다.
회수한 핵폐기물을 연구원이 추진 중인 제4세대 원자로 '소듐냉각고속로'(SFR)에서 재순환시키게 되면 고준위 폐기물 처분장 면적을 100분의 1로 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
연구원은 'DFDF'(듀픽핵연료 개발시설)와 'ACPF'(사용후 핵연료 차세대 관리종합공정 실증시설)를 이용해 내년부터 파이로프로세싱 공정 가운데 전처리와 전해환원 단계의 실험을 진행할 계획이다.
파이로프로세싱 공정은 전처리, 전해환원, 전해정련, 전해제련, 염폐기물 재생등 다섯가지 단계로 나뉜다.
전처리 공정은 사용후 핵연료의 피복을 벗겨 원료물질을 만드는 기술이며, 전해환원 공정은 전기분해를 통해 사용후 핵연료에서 산소를 없애고 금속으로 만드는 기술이다.
이 과정이 끝나면 재활용을 위해 우라늄과 핵물질을 빼내는 전해정련 및 제련공정으로 들어가야 하는데, 이후 단계 공정에 대해서는 아직 미국의 동의를 얻지 못했다.
연구원은 연구용 원자로인 '하나로'와 경·중수로에서 나온 사용후 핵연료 3t으로 파이로프로세싱 연구를 진행할 계획이다.
그동안은 한미원자력협정 때문에 실제 사용후 핵연료를 사용한 연구가 불가능했는데, 지난해 말 협정이 개정됨에 따라 실험을 진행할 수 있게 됐다.
연구원은 이와 함께 실제 핵연료 대신 감손 우라늄으로 만든 모의 사용후 핵연료를 사용해 파이로프로세싱 기술을 구현하는 '프라이드'(PRIDE)도 운용하고 있다.
이번 실험에 대한 실증자료를 확보한 뒤 프라이드를 이용한 연구가 뒷받침되면오는 2020년까지 파이로프로세싱의 기술성, 경제성과 핵비확산 수용성을 한미 공동으로 검증할 계획이다.
파이로프로세싱을 소듐냉각고속로와 연계하면 포화 상태에 이른 사용후 핵연료관리 문제를 해결하고 원자력 발전의 지속가능성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.
2100년이 되면 우리나라의 고준위 폐기물은 10만t 정도로, 이를 처리하려면 경주방폐장을 10∼20곳 정도 추가로 건설해야 한다.
당장 중수로형 월성원전은 2019년부터 포화가 예상되고 경수로형 원전은 한빛,고리(이상 2024년), 한울(2037년), 신월성(2038년) 순으로 포화될 것으로 예상된다.
연구원 핵주기공정개발부 안도희 박사는 "기존에는 사용후 핵연료를 이용해 연구하려면 일일이 미국에 통보하고 승인을 받아야 했지만 원자력협정 개정으로 연구의 자율성을 확보했다"면서 "이번 연구를 통해 사용후 핵연료 처리 문제 해결에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>
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