[원자력발전소 폐기의 백년대계 ⑤] 원자력 발전소 폐기물의 재사용 클리어런스 제도 처음 적용한 도카이발전소

 

원자력 발전 시설의 폐기 조치로 더 이상 쓸모없어진 기자재 가운데 법령상 방사성 물질로 취급하지 않아도 되는 폐기자재가 있다. 일본에서는 도카이발전소 해체 시 처음으로 클리어런스 제도를 시행해 철거 금속 약 2000톤을 클리어런스 폐기물로 인가 받았다. 클리어런스 폐기물은 주로 야외 벤치나 테이블의 다리 등으로 가공해 사용 중인데 이처럼 대중의 눈에 쉽게 띄는 곳에 적용해 클리어런스 폐기물의 안전성에 대한 대중의 이해를 얻고자 노력하고 있다. 

번역·정리 전화영 객원기자 글 일본원자력발전㈜ 오우미 다다시(近江 正) 참조 <전기평론> 제 96권 12호

 

원자력 발전의 폐지 조치로 더 이상 쓸모없어진 기자재가 생겨난다(<그림 1> 참조).


방사성 물질이 달라붙은 기자재는 방사능 농도 레벨에 따라 방사성 폐기물로 적절히 처리 처분해야 한다. 일반적 경향을 살펴보면, 방사성 물질량이 많은 기자재보다 적은 기자재가 훨씬 많다. 이 중에는 방사성 물질량이 아주 적고 자연계 방사선 변동 레벨 이하로, 인체에 미치는 방사선 영향을 무시할 만한 수준의 것도 있다. 이런 까닭에 방사성 물질로 보지 않고 방사선 방호 체계에서 벗어나 취급하는 것을 ‘클리어런스Clearance’라고 한다. 

원자력 관련 시설이 이 제도를 적용해 시설 내에서 생긴 폐기자재의 리사이클을 추진하면, 원자력 분야 순환형 사회를 만들어 갈 수 있다. 특히 원자력 발전소에서 사용하는 부재部材는 고품질 재료도 많아 높은 부가가치의 리사이클 활동이 될 것으로 기대한다.

 

클리어런스 제도는 2005년에 ‘핵 원료 물질, 핵 연료 물질 및 원자로 규제에 관한 법률’ 개정으로 규정됐다. 이 법을 토대로 각 원자력 사업자는 방사성 물질이 달라붙은 더 이상 쓸모없어진 기자재에 대해 성령省令(일본 내각의 각 성省의 대신大臣이 내리는 행정 명령)으로 정한 클리어런스 방사능 농도 이하라는 사실을 주무 대신에게 확인 받으면, 그 기자재는 이 법령의 규제 체계를 벗어난 대상으로 취급할 수 있다는 제도다.



<그림 2>는 실용 발전용 원자로 시설의 법 절차 흐름을 나타낸 것이다. 우선 방사능 농도의 측정과 평가 방법에 대해 주무 대신의 인가를 받은 후 측정·평가를 실시하고, 주무 대신의 확인을 받는다.

 

일본 최초 상업용 원자력 발전소인 도카이(東海)발전소(<그림 4> 참조)는 1966년 7월 영업 운전을 개시해 1998년 3월 영업 운전을 정지했다.


그 후 2001년 12월부터 폐기 조치를 시작해 폐기 조치 초기 5년간 터빈 외 주변 기기 등 비교적 소형 기기를 해체 철거했으며, 2006년부터 관리 구역 내 대형 기기인 열 교환기를 해체 철거 중이다. 원자로 영역은 안전 저장 후 해체 철거할 계획이다.

도카이발전소는 상업 규모 원자력 발전소 일본 내 최초 폐기 조치라는 점에서 폐기 조치하는 동안 관련 제도 정비를 함께 추진하고 있으며, 클리어런스 제도도 그 일환이다. 도카이발전소의 폐기 조치로 생기는 철거물 약 19만 톤 중 금속 5만 톤과 콘크리트 3만 5000톤이 클리어런스 대상이 될 것으로 평가된다. 다른 원자력 발전소에서도 폐기 조치로 1기당 1만~3만 톤의 클리어런스 대상이 생길 것으로 보인다.

일본 최초의 클리어런스 제도 적용 사례로, 도카이발전소의 해체 철거에서 생기는 철거 금속 약 2000톤을 대상으로 2006년 6월 방사능 농도 측정과 평가 방법을 신청했으며, 같은 해 9월 주무 대신의 인가를 받았다. 측정·평가는 대상물에 대해 사전에 샘플 분석과 현장 조사를 실시해 오염원별 핵종 조성비를 설정하는 등 일본원자력학회 표준 ‘클리어런스 판별 방법 2005’를 토대로 했다. 

상세하게는 인가 신청 대상 금속 2000톤에 대한 방사능 농도 평가 방법으로 <그림 5>와 같은 측정, 판단을 사용했다. 이 방법에 입각한 도카이발전소 현장에서의 클리어런스 대상물 취급 절차와 γ선 측정에 사용한 전용 측정 장치는 <그림 6>과 같다. 

이 취급 절차를 토대로 일본원자력발전㈜에서 측정·판정한 대상물은 2007년 5월 주무 대신(경제산업대신)의 확인을 받아 같은 해 6월 처음으로 클리어런스물을 구외로 반출했다. 클리어런스물을 일반 금속 가공 공장에 반입하기 전, 반출하는 발전소 출입구에는 방사성 물질 확인 모니터를 설치해 확인 절차를 거친다(아래 사진 참조).

발전소 바깥으로 반출한 클리어런스 금속은 다른 리사이클 금속과 마찬가지로 일반 금속 가공 공장에서 각종 금속 제품으로 가공해 재이용해 왔다. 2011년 현재까지 가공한 가속기 차폐체를 J-PARC(고高에너지 가속기 연구기구 및 일본 원자력 연구개발기구)에 79개(약 40톤) 납입했다. 

클리어런스 제도의 이해를 높이기 위해 대중의 눈에 쉽게 띄는 벤치, 응접 테이블의 다리 등으로도 가공해 일본원자력발전㈜ 본사와 각 발전소 내에 설치하는 한편, 다른 전력회사의 관련 시설과 경제산업성, 원자력 관계 기관에도 설치해 활용하고 있다( <표> 참조). 2011년 9월 말까지, 클리어런스 금속 약 170톤을 도카이발전소에서 반출했다.

 

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클리어런스 제도는 폐기 조치에 그치지 않고 운전 중인 원자력 발전소에서 생기는 폐기자재에도 적용을 검토 중이다. 또한, 각 기관에서 의료나 연구 등으로 사용한 방사성 동위 원소와 우라늄 핵종에도 적용할 예정이라고 들었다.
 

클리어런스 제도는 핵종 조성이 다른 오염물이 서로 섞이지 않게 시설 내에서 이력 추적(Traceability)을 포함한 관리를 철저히 해야 한다. 클리어런스 측정과 평가가 용이해지고, 측정 판단에서 과도한 보수성을 배제해 확실한 평가 판단을 내릴 수 있기 때문이다. 쉽게 말해 평소 시설 내 분리 관리가 중요하다 하겠다. 
 

원자력 이용자나 방사선 이용자 한 사람 한 사람이 폐기자재를 제대로 분리하는 것이 환경 부하를 낮추고 순환형 사회의 일익을 담당하는 일임을 이해해야 한다. 이를 위해 사업자와 정부 관계자는 클리어런스의 의미와 안전성 등을 국민에게 알기 쉽게 설명하는 노력을 계속해야 할 것이다.