중저준위 방사성폐기물관리

2017.5.11(목) 한국원자력환경공단 박진백

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  외부기관 발표자료 (박진백) –  https://www.slideshare.net/jinbeak

  배운지식 남주기 프로젝트 (박진백) –  http://blog.naver.com/unbong

  국가별 처분시설 소개 –  https://www.youtube.com/

  IAEA 방폐물 워킹그룹 : CONNECT PLATFORM –  https://nucleus.iaea.org/sites/connect/Pages/default.aspx

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중저준위방사성폐기물 처분안전성

주요국의 중저준위방사성폐기물 처분시설

중저준위방사성폐기물

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방사성물질과 중저준위방사성폐기물의 일생

원자력발전소

방사성폐기물의 발생 방사성폐기물의 처분

방사성폐기물의 처리

방사성물질의 발생 방사성물질의 처리

원자력발전소 처리계통 방사성폐기물 처분시설

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목적 : 전기의 생산

목적 : 연구,검사,진단,조사,분석

방사성물질의 이용에 따른 방사성폐기물의 발생

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원자력발전소의 사용후핵연료 임시저장

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원자력발전소에서 임시저장 중인 중저준위 방사성폐기물

출처 : http://www.ingopress.com/ArticleRead.aspx?idx=6347

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한국원자력연구원(대전)에서 임시저장 중인 중저준위 방사성폐기물

출처 : http://news.donga.com/3//20081104/8652706/1 8

액체 처리계통의 이온교환수지 고형화 폐기물

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액체 처리계통의 폐필터

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고체 처리계통의 잡고체폐기물

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압축 및 소각을 이용한고체방사성폐기물의 부피저감(감용)

기체방사성물질 처리시스템 사용된 고성능필터(폐필터)

사용된 활성탄

액체방사성물질 처리시스템 고형화과정을 통한 고체방사성폐기물 발생

활성탄과 고성능필터를 이용한 기체방사성물질 수집

여과, 이온교환, 증발농축을 이용한액체방사성물질 수집

운영과정에서 발생되는 잡고체폐기물

감용과정을 거쳐고체방사성폐기물 발생

방사성물질 처리방법

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복합처분시설 개발계획

  국내에서 발생되는 중저준위방사성폐기물을 환경관리센터에 처분 –  천층(동굴/표층/매립형)방식으로 동일부지에 80만 포장물을 복합처분

규제해제

극저준위 방사성폐기물

저준위방사성폐기물

중준위방사성폐기물

고준위방사성폐기물

자체처분

매립형 처분시설

표층처분시설

동굴처분시설

방사능농도

천층처분 (80만 포장물)

인수부적합폐기물(처분농도제한)

해체폐기물 등 극저준위이하 자체처분

•  동위원소(RI) 밀봉선원 폐기물 •  토양오염폐기물 •  자체발생폐기물 •  생활방사성폐기물 (우라늄함유, 폐아스콘 등)

•  복합시설 인수기준 •  처분시설 별 처분기준

복합처분시설 개발계획 중저준위방사성폐기물 발생량 및 처분계획 –  제6차 전력수급기본계획(원전 34기)/제7차 전력수급기본계획(원전 36기)

구분원전

비원전 합계 비율운영 해체 소계

중준위 16,130 17,930 34,060 6,256 40,316 5%

저준위 194,100 122,521 316,621 75,276 391,897 49%

극저준위 58,606 286,453 345,059 22,728 367,787 46%

합계 268,836 426,904 695,740 104,260 800,000 100%

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복합처분시설 개발계획

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중저준위방사성폐기물 처분안전성

주요국의 중저준위방사성폐기물 처분시설

중저준위방사성폐기물

우리나라의 방사성폐기물 정의

원자력안전법 “방사성폐기물”이란 방사성물질 또는 그에 따라 오염된 물질로서 폐기의 대상이 되는 물질(폐기하기로 결정한 사용후핵연료를 포함한다)을 말한다.

원자력안전법시행령

"고준위방사성폐기물"이란 방사성폐기물 중 그 방사능 농도 및 열발생률이 원자력안전위원회가 정하는 값 이상인 방사성폐기물을 말하고, "중·저준위방사성폐기물"이란 고준위방사성폐기물 외의 방사성폐기물을 말한다. (이 경우 중저준위방사성폐기물은 위원회가 방사능농도를 고려하여 정하는 바에 따라 구분한다.)

원자력안전위원회 고시

방사능농도 열발생률 반감기 20년 이상의 알파선을 방출하는 핵종으로 4,000 Bq/

g 2 kW/m3

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방사성폐기물의 안전성이란 무엇인가요?

방사성폐기물에 포함되어 있는 방사성물질과 그 방사성물질에서 방출되는 방사선으로부터 우리와 후손이 안전한지에 대한 판단을 하는

것이다.

방사성폐기물의 안전성이란 무엇인가요?

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방사성폐기물 처분시설의 안전성이란 무엇인가요?

방사성폐기물처분시설에 처분된 방사성물질과 그 방사성물질에서 방출되는 방사선으로부터 우리와 후손이 안전한지에 대한 판단을 하는

것이다.

방사성폐기물 처분시설의 안전성이란 무엇인가요?

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방사선으로부터 우리가 안전한지에 대한 판단을 어떻게 할 수 있나요?

방사선이 우리에게 미치는 영향을 일반인과 방사선작업자로 구분하여 연간방사선피폭 허용량을 정하고

허용량 이내로 관리한다.

방사선으로부터 우리와 후손이 안전한지에 대한 판단은 어떻게 할 수 있나요?

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국가 중저준위방사성폐기물 처분시설 고준위방사성폐기물 처분시설

핀란드 ● 0.1mSv/yr 정상조건 ● 5mSv/yr 사고조건

● 0.1 mSv/yr (정상조건) ● 0.1mSv/yr (비정상조건)

프랑스 ● ICRP 권고 ● 0.25 mSv/yr (정상조건)

독일 ● 0.3 mSv/yr (정상/사고조건) ● 10-6 risk/yr (발생확률 10-7/yr이상) ● 10-5 risk/yr (발생확률 10-8/yr이상)

일본 ● 0.01 mSv/yr (정상조건) ● 0.3 mSv/yr (비정상조건) ● 10 mSv/yr (사고조건)

● 0.3 mSv/yr (정상/비정상조건) 고려중

한국 ● 0.1 mSv/yr (정상조건) ● 10-6 risk/yr (확률조건) ● 1 mSv/yr (인간침입조건)

위원회 고시 제2015-21호 ● 10-6 risk/yr (자연현상과 인간침입 등 주요시나리오) ● 10 mSv/yr (확률현상과 인간침입 등 단일시나리오)

스웨덴 ● 10-6 risk/yr (정상/비정상조건) ● 10-6 risk/yr (정상/비정상조건)

스위스 ● 0.1 mSv/yr (정상조건) ● 10-6 risk/yr (확률조건)

● 0.1 mSv/yr (높은확률조건) ● 10-6 risk/yr (낮은확률조건)

영국 ● 10-6 risk/yr (확률조건) ● 10-6 risk/yr (확률조건)

미국 ● 0.25 mSv/yr (정상/비정상조건) ● 0.15 mSv/yr (정상/비정상조건, 104yr 이내) ● 0.25 mSv/yr (정상/비정상조건, 104yr 이상)

IAEA (ICRP)

● 0.3 mSv/yr (정상조건) ● 10-5 risk/yr (확률조건)

● 0.3 mSv/yr (정상조건) ● 10-5 risk/yr (확률조건)

주요국가의 방사성폐기물 처분시설로 인한 방사선안전 목표값

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방사성폐기물 처분시설 때문에우리와 후손이 방사선으로부터 안

전한가?

방사성폐기물 처분안전성?

방사성폐기물 처분안전성이란?

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향후 회수할 의도가 없이인간 생활권에서 격리하는 것을 의미

방사성폐기물의 처분이란?

• 처분된 방사성물질을 영원히 다시 회수하거나 재활용하지 않고 영구처분한다.

향후 회수할 의도가 없다.

• 땅 속을 격리의 장소로 선택한다. • 땅 속에 오랜시간 동안 방사성물질(방사성폐기물)을 묻는다. • 땅 속에서 방사성물질이 인간생활권으로 이동하는 시간을

최대한 길게한다.

인간 생활권에서 격리한다.

방사성폐기물의 처분이란?

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mSv/yr

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방사성폐기물 처분시설의 방식구분

방사성폐기물처분

단순(매립) 천층처분

공학(표층) 천층처분

동굴처분

심지층처분

중저준위 방사성폐기물

처분

방사성폐기물의 종류에 따라 처분방식이

구분되며…..

천층처분

고준위 방사성폐기물

처분

심층처분

방사성폐기물의 처분 깊이에 따라 최종처분방식이

구분된다.

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원안위고시 제 2014-3호 방사성페기물 분류 및 자체처분 기준에 관한 규정 (2014.09.16)

방사성폐기물 처분방식의 특징

방사성폐기물 처분시설의 개발과정지

표면

에서

처분

시설

의 처

분깊

이 증

가

중저준위 방사성폐기물

처분시설

고준위 방사성폐기물

처분시설

방사

성폐

기물

의 방

사성

물질

농도

증가

(저준

위 미

만 →

저준

위 →

중준

위 →

고준

위)

처분

시설

준비

의 어

려움

중가

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중저준위 방사성폐기물 처분시설의 다중방벽 개념

0. 처분대상 방사성물질의 양

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방사성폐기물의 처분안전성?

방사성폐기물 처분안전성을 누구에게 보여 줄 것인가?

방사성폐기물 처분시설이 언제까지 안전하다고 보여주는가?

방사성폐기물 처분안전성을 무엇으로 보여주는가?

방사성폐기물 처분안전성을 결정하는 절차는 무엇인가?

방사성폐기물 처분안전성에 필요로 하는 데이터는 무엇인가?

방사성폐기물 처분안전성평가는 미래에 대한 예측시스템인가?

방사성폐기물 처분안전성 확보에 대한 질문들

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방사성폐기물 처분안전성 이해관계자를 위한 처분안전성평가의 성격

•  정책결정자의 목적과 관점으로 이해할 수 있는 처분안전성평가 정책결정자

•  사업시행기관 내부적으로 합의되고, •  사업시행기관 내부관련자들이 이해할 수 있는 처분안전성평가 사업시행기관

•  정부의 처분안전성평가 작성기준에 부합하고, •  규제기관의 목적과 관점으로 이해할 수 있는 처분안전성평가 규제기관

• 환경단체와 NGO의 입장에서 이해할 수 있는 처분안전성평가 환경단체 및 NGO

• 지역주민과 지방자치단체의 입장에서 이해할 수 있는 처분안전성평가

지역주민 및 지방자치단체

이해관계자 그룹 처분안전성평가의 성격

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처분사업 시행기관

•  처분안전성 판단을 위한 밥상을 준비한다. (보고서를 작성한다.)•  밥상의 개별 음식접시를 이해관계자가 맛있다고 할때까지 보완한다. (보고서 내용[데이터, 방법, 내용 및 결과 등]을 보완한다)

이해관계자(처분사업 규제기관)

•  처분안전성 판단을 위해 밥상음식을 맛 본다. (보고서를 검토한다.)•  밥상의 개별 음식접시 모두를 맛보고 밥상이 맛있다고 판단한다. (처분시설 안전성에 대한 분야 별 검토 후 최종판단을 내린다)

방사성폐기물 처분안전성평가란 무엇인가?

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용어의 정의 [IAEA]

•  SafetyØ  Protection of people and the environment against radiation risks,

and the safety of facilities and activities that give rise to radiation risks.

•  DisposalØ  Emplacement of waste in an appropriate facility without the inte

ntion of retrieval.

•  AssessmentØ  The process, and the result of analysing systematically and evalu

ating the hazards associated with sources and practices, and associated protection and safety measures.

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방사성폐기물처분의 목적

•  Safety Disposal of radioactive waste for required long period of time

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중저준위방사성폐기물 처분안전성

주요국의 중저준위방사성폐기물 처분시설

중저준위방사성폐기물

u  스페인 엘까브릴(El Cabril) 처분Ø  처분대상 : 중∙저준위폐기물 Ø  처분방식 : 천층처분 Ø  운영개시 : 1992년 Ø  처분용량 : 50만 드럼

u  미국 반웰(Barnwell) 처분장Ø  처분대상 : 저준위폐기물 Ø  처분방식 : 천층처분 Ø  운영개시 : 1971년 Ø  처분용량 : 440만 드럼

u  영국 드릭(Drigg) 처분장Ø  처분대상 : 중∙저준위폐기물 Ø  처분방식 : 천층처분 Ø  운영개시 : 1959년 Ø  처분용량 : 750만드럼

u  일본 로카쇼(Rokkasho) 처분장Ø  처분대상 : 저준위폐기물Ø  처분방식 : 천층처분Ø  운영개시 : 1992년Ø  처분용량 : 40만 드럼 (총 300만 드럼으로 단계별 증설)

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중저준위 방사성폐기물 처분시설-해외사례

u  스웨덴 포스마크(Forsmark) 처분장Ø  처분대상 : 중∙저준위폐기물Ø  처분방식 : 동굴처분(해저)Ø  운영개시 : 1988년Ø  처분용량 : 315,000드럼

u  핀란드 올킬루오토(Olkiluoto) 처분장Ø  처분대상 : 중∙저준위폐기물Ø  처분방식 : 동굴처분Ø  운영개시 : 1992년Ø  처분용량 : 77,500드럼

u  프랑스 로브(L’Aube) 처분장Ø  처분대상 : 중∙저준위폐기물 Ø  처분방식 : 천층처분 Ø  운영개시 : 1992년 Ø  처분용량 : 500만 드럼

u  프랑스 라망쉬(La Manch) 처분장Ø  처분대상 : 중∙저준위폐기물 Ø  처분방식 : 천층처분 Ø  운영개시 : 1969년 Ø  처분용량 : 527,000m3

중저준위 방사성폐기물 처분시설-해외사례

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  핀란드 Olkiluoto VLJ   핀란드 Loviisa VLJ   핀란드 ONKALO URL

국외 처분시설 현황 : 핀란드

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핀란드 Olkiluoto VLJ (1) : 처분시설

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핀란드 Olkiluoto VLJ (2) : 처분사일로

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핀란드 Olkiluoto VLJ (3) : 운영 중 사일로 (저준위)

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핀란드 Olkiluoto VLJ (4) : 연구 터널

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핀란드 Olkiluoto VLJ (5) : 사일로 폐쇄방안 (중준위)

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핀란드 Olkiluoto VLJ (6) : 사일로 폐쇄방안 (저준위)

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핀란드 Olkiluoto VLJ (8) : 동영상 1

[Olkiluoto] https://www.youtube.com/watch?v=wckK0SJ6fvA

48

[Olkiluoto] https://www.youtube.com/watch?v=NIi9Vdu2Rdo

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핀란드 Loviisa VLJ (1)

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핀란드 Loviisa VLJ (2)

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핀란드 Loviisa VLJ (3)

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핀란드 Loviisa VLJ (4)

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핀란드 Loviisa VLJ (5)

55

핀란드 Loviisa VLJ (6) : 동영상 2

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핀란드 ONKALO URL (2) : 동영상 3

FINLAND�ONKALO�HLW�처분시설�

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프랑스 처분시설 현황 RADIOACTIVE WASTE CLASSIFICATION

Short lived waste (period of main nuclides < 30 years) Long lived waste

High level High level Deep geological disposal –

Intermediate level Intermediate level

Operating Centre

de l ’ Aube

Operating Centre

de l’Aube

Low level Low level Planned

Near surface

Very low level Very low level Operating Centre de Morvilliers

Mining Residue

Centre de l’AubeIn operation since 1992

CIRES facilityFirst deliveries : October 2003

Storagefor tritiated wastes

Bures URLCIGEO (planned in 2025)

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프랑스 처분시설 현황   프랑스 로브 처분시설 (CSA)   프랑스 라망쉬 처분시설 (CSM)

•  운영기간 : 1969년-1994년 •  최종덮개 : 1990년-1996년 •  부지면적 : 14 ha •  처분면적 : 10 ha •  처분용량 : 527,000 ㎥ •  현재 상태: 폐쇄후관리 (감시)

•  부지조사: 1984년-1986년 •  시설건설: 1987년-1991년 •  운영년도 : 1992년 •  처분용량 : 1,000,000㎥ •  부지면적 : 95 ha •  처분면적 : 30 ha •  단위 구조물 : 24mX21mX8m

[CSM] https://www.youtube.com/watch?v=r0Kj3aO7imc

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[CSA] https://www.youtube.com/watch?v=pK50dVwIbME

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[Cires] https://www.youtube.com/watch?v=FTnDiCylh-g

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프랑스 처분연구시설 : Meuse/Haute-Marne URL •  URL built from 2000 to 2005 •  Available for experiments since the beginning •  Main level at -490m in a clay formation (Callovo-Oxfordian Argillites)

프랑스 고준위처분시설 CIGEO https://www.youtube.com/watch?v=xWzFkpixHPY

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일본 처분시설 현황   일본 MIU & Horonobe URL   일본, 로카쇼

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일본 처분시설 현황 (1) : 로카쇼 운영

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일본 처분시설 현황 (2)

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일본 처분연구시설 현황 (3)

Horonobe URL https://www.youtube.com/watch?v=KgTcKP41tLw

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스페인 El Cabril 처분시설

•  처분용량 : 50,000㎥ •  처분방식 : 천층처분 •  운영년도 : 1992년 •  셀 : 24mX19mX10m 28셀 - 320컨테이너/셀 •  컨테이너: 2.25X2.25X2.2m •  그라우팅 후 무게 - 25톤

  스페인 El Cabril

[ENRESA] https://www.youtube.com/watch?v=gX3t6bygn4s

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[ENRESA]

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스위스 처분연구시설 (Grimsel Test Site)

[GTS] https://www.youtube.com/watch?v=QQ9gB83dmV8

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<Construction tunnel> <Operational tunnel> <Waste loading tunnel>

<Disposal Silo> <Disposal Silo> <Visiting Center>

http://www.korad.or.kr 75