국내 사용후핵연료 관리현황  
 

 
 
  1. 사용후핵연료 관리 체계

현재 우리나라에서는 4개 원전부지에 위치한 총 23개 호기의 원자력발전소 및 연구용원자로인 하나로에서 사용후핵연료가 발생되고 있다. 우리나라의 사용후핵연료 관리체계는 아래 그림과 같이 요약할 수 있다.


 

가. 발전용원자로의 사용후핵연료 관리

 

최근 발표된 고준위방사성폐기물 관리 기본계획(안)에 따라 원전외부에 사용후핵연료 중간저장시설 가동이전까지는 불가피하게 원전부지에서 건식저장시설을 확충하여 사용후핵연료를 안전하게 관리하도록 하는 기본방향이 제안되었다. 원자력발전소에서 발생한 사용후핵연료는 해당 부지 내에서 저장·관리되고 있으며, 별도의 중간저장시설 등이 마련되기 전까지 부지 내의 저장시설 용량을 확충하거나 저장능력 포화시점을 지연시키기 위한 다양한 방법들이 시행되고 있다.

- 가압경수로형 원전
경수로형 원자력발전소에서 발생된 모든 사용후핵연료는 해당 부지 내에서 원자로에 인접한 사용후핵연료 습식저장조에 저장되고 있다. 사용후핵연료 습식저장조의 저장시설 용량 부족을 해소하기 위하여 지금까지 거의 모든 원자력발전소에서 저장대 추가설치, 조밀저장대 설치 또는 사용후핵연료 호기간 이송 등이 지속적으로 시행되고 있다.

- 가압중수로형 원전
중수로형인 월성 원자력발전소 1,2,3,4호기에서 발생되는 사용후핵연료는 습식저장조에서 6년이상 저장 후 부지 내에 건설된 건식저장시설로 이송·저장되고 있다. 월성 원자력발전소 부지 내의 사용후핵연료 건식저장 사일로는 1992년 최초 60기가 설치되었으며 이후 3차례 (1998년, 2002년, 2005년)에 걸친 추가설치를 통하여 현재 총 300기의 사일로(총 저장용량 162,000다발)가 설치되어 있다. 한편, 2011년 2월 월성원자력발전소 부지 내에 총 7기의 모듈형 건식저장시설(MACSTOR/KN-400)이 설치되어 현재 운영되고 있으며, 이는 총 168,000 다발의 사용후핵연료를 저장할 수 있는 용량에 해당한다.


나. 연구시설의 사용후핵연료 관리

 

- KRR-1,2
연구용 원자로 1,2호기(KRR-1,2) 해체 사업이 착수됨에 따라 저장중이던 사용후핵연료봉 299개 모두를 1998년 6월에 미국으로 반송하였다.

- 하나로
구용 원자로인 하나로(HANARO, High-Flux Advanced Neutron Application Reactor)의 운전과정에서 발생된 사용후핵연료 및 하나로에서 연소 실험을 마친 조사 시험용 핵연료는 해당 원자로수조와 연결된 사용후핵연료 저장수조에 저장된다.

- 조사후연료시험시설
한국원자력연구원이 운영중인 조사후시험시설(PIEF, Post Irradiation Examination Facility)에서는 조사후 시험 및 연구목적으로 가압경수로에서 발생·이송된 일부 사용후핵연료를 소량 저장하고 있다. 조사후시험은 핫셀 내에서 이루어지며 시험과정에서 발생한 연료봉 절편들은 절편저장용기(rod cuts container)에 넣어 사용후핵연료 저장수조에 보관한다.



2. 사용후핵연료의 발생량 및 저장량


 
 

사용후핵연료가 발생되고 있는 국내 원자력이용시설은 크게 발전용원자로(경수로 및 중수로)와 연구용원자로로 구분할 수 있으며 이들 시설에서는 자체적으로 발생된 사용후핵연료를 대부분 원자로내 저장수조 및 부지내 저장시설에서 저장하고 있다. 과거 연구로1,2호기(서울 공릉동 소재)에서 발생된 사용후핵연료는 1998년 6월에 전량(연료봉 299개, 0.05MTU) 미국으로 이송되어 현재 US DOE 산하의 INEEL에 저장중이며, 국내 사용후핵연료 재고량에서는 제외되어 있다.

한편 한국원자력연구원의 조사재시험시설 및 조사후시험시설에서는 발전용원자로 또는 연구용원자로에서 발생된 일부 사용후핵연료를 조사시험을 위해 저장하고 있으나, 손상핵연료 등에 대한 부분적인 연구목적에 국한되므로 그 재고량은 극히 미미한 수준이다.