사용후핵연료 재활용 R&D 계속한다… 내년 30억 투입

과기정통부, 재검토위 검토보고서 공개
사용후핵연료량 50분의 1로 줄일 수 있어
SMR 개발에도 관련 기술 응용 가능해

한국원자력연구원 연구원이 사용후핵연료를 고온에서 재활용하는 '파이로프로세싱' 기술을 실용화하는 실험시설인 '프라이드(PREIDE)'를 로봇 팔을 이용해 원격 조정하고 있다. 한국원자력연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 원자력발전소에서 나오는 사용후핵연료를 재활용하기 위한 연구개발(R&D)이 지속된다.

지난 10년간의 한미 공동연구결과, 파이로프로세싱과 소듐냉각고속로(SFR) 연계시스템으로 사용후핵연료를 50분의 1로 줄일 수 있다는 것을 밝혀냈다. 또 안전성 문제도 10년간의 실험이 진행된 연구소시설로 상당부분 해결된 것으로 보인다. 하지만 실제 적용을 위해서는 미회수된 1%의 핵연료 관리 기술 등 해결해야 할 숙제가 남아있다.

과학기술정보통신부는 내년에 30억원을 투입해 파이로프로세싱과 SFR을 연계한 기초·원천기술 확보에 나설 예정이다.

또한 미국과의 공동연구를 기획해 국내에서 금지된 실험까지 진행해 해당 기술을 확보한다는 방침이다. 뿐만 아니라 국내에서도 사용후핵연료의 전주기 R&D가 가능하도록 미국의 장기동의 협상을 준비키로 했다.

과기정통부는 지난 24일 사용후핵연료 처리기술 R&D 적정성 검토위원회가 지난 10년간의 한미 원자력연료주기 공동연구(JFCS) 보고서를 바탕으로 지속 권고안이 담긴 검토보고서를 공개했다. 과기정통부는 적정성 검토위의 권고안을 토대로 R&D 추진 방향을 마련해 오는 27일 원자력진흥위원회의 심의를 거쳐 진행할 예정이다.

26일 과기정통부 관계자는 "정부 예산안에는 못 담았지만, 국회에서 예산안 심의 과정 당시 적정성 검토 진행 추이를 지켜보면서 통과를 전제로 30억원을 반영해 놨다"고 말했다.

수시배정 형태의 예산반영은 지난 2018년에도 있었다. 당시에도 이 R&D와 관련해 한미 공동연구 지속 여부를 검토하는 재검토위원회 심의 과정중 예산을 책정했었다. 이는 만약 위원회의 불허 결정이 내려지면 이 예산을 쓸 수 없게 해둔 것이다.

검토위원회의 이번 결정은 국내 원전에서 나오는 사용후핵연료의 저장공간 포화상태를 해결하기 위해 이 기술이 필요하다는 판단에서다. 또한 차세대 원전인 소형모듈원자로(SMR) 개발에도 이 기술을 응용할 수 있다는 점도 권고안 결정에 영향을 미친 것으로 보인다.

2021년 9월 30일 기준으로 국내 원자력발전소 내 저장공간에 보관 중인 사용후핵연료는 총 약 8930톤이다. 그나마 상업 운전 기간이 10년 미만인 신고리3, 4호와 신월성1, 2호를 제외하면 대부분 2030년경에 저장공간 포화가 예상되고 있다.

연구진의 연구결과를 검토위의 분석 결과, 국내 사용후핵연료 발생량은 파이로프로세싱과 SFR 연계시스템 활용으로 약 2만6700톤에서 약 530톤으로 줄어들 전망이다. 약 50분의 1로 감소하는 효과를 거둘 수 있다.

또한 직접처분 대비 처분면적을 약 68분의 1까지 줄일 수 있다는 것을 증명했다.

뿐만아니라 사용후핵연료를 재활용하는 과정에서 우라늄만 별도 추출해 낼 수 없다는 점도 확인했다.

이는 향후 우리나라가 이 기술을 활용할때 핵무기를 만들기 위한 수단으로 도용하지 않는 핵비확산성을 국제기구에 증명한 것이다.

[e-mail] 김만기 기자