방사성폐기물관리시설 안전규제 체계 선진화 방안 연구 북한 비핵화에 대비한 원자력 관련시설의 해체 등 방사성폐기물 대응을 중심으로

국제원자력기구(IAEA)에서도 원전 해체 안전성과 지속성 등을 확인할 수 있도록 상기 항목별로 세부 기재항목을 정하도록 하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 원자력 시설을 해체했거나 해체중인 국가를 중심으로 원전 해체 사례, 관련 규제요건 및 지침 등을 심층 검토하였으며, 국제원자력기구(IAEA) 관련 요건도 함께 검토하였다. 이와 별도로 2016년 1월 북한의 4차 핵실험 이후 한국과 국제사회의 강력한 대북 제재와 압박이 진행되고 있어, 현재로서는 북한 핵문제의 해결 실마리가 보이지 않는 상황이다. 하지만 과거 2005년 9.19 공동성명(북한의 비핵화 원칙 및 목표에 관한 합의)에 따라 북한 내 핵시설의 폐쇄 봉인 조치와 몇 가지 시설의 불능화 작업이 수행된 점 등을 고려할 때 갑작스러운 국제관계 및 정치적 결정에 의해 핵시설의 폐기조치와 이에 따른 해체가 이루어 질 가능성도 예상할 수 있다. 전 세계 발전용 원자로 운영에 대한 정보를 제공하는 국제원자력기구의 발전용 원자로정보시스템(Power Reactor Information System; PRIS)과 세계원자력협회(World Nuclear Association; WNA)에 따르면, 지금까지 경제적, 정치적 또는 사고/고장 등의 이유로 총 157기의 발전용 원자로가 영구정지 되었다. 2014년 12월 기준으로 미국(33), 영국(29), 독일(27), 프랑스(12), 일본(11) 등의 순으로 가장 많은 원자로가 영구정지 되었다. 이중 19기의 원전이 완전히 해체되었고 나머지는 운영정지 후 즉시해체 중이거나 지금 바로 해체를 할 수 없는 사정 때문에 일정기간 안전 관리 후 해체하는 지연해체 또는 안전한 물질로 원전시설을 밀봉하는 영구밀봉 등의 방법으로 해체되고 있는 중이다. 우리나라 최초의 상업용 원전인 고리 1호기는 2007년에 30년 설계수명을 다한 후, 10년간 계속운전을 진행되고 있으나 2015. 6월 고리1호기의 추가 계속운전을 진행하지 않고 해체하기로 결정하였다. 세계적으로 2015년 12월말 현재 대략 443기의 원전이 운전 중에 있고, 현재까지 운전을 영구 정지한 원전은 157기이며, 이중에서 19기가 해체 완료되었고, 향후 122기가 해체될 예정이다. 여기에는 후쿠시마 원전 4기도 포함되어 있다. 국가별 영구정지 원전은 미국이 33기로 가장 많으며, 영국(30기), 독일(28기), 일본(16기)등이 뒤를 잇고 있다. 우리나라의 경우, 대형 발전용원자로에 대한 국내 해체경험은 전무하다. 원자력시설의 해체란 효용 가치를 상실한 원자력 시설을 주변 환경으로부터 안전하게 영원히 퇴출시키기 위해 취해지는 모든 기술적･관리적 활동을 말한다. 노후 원자력시설의 해체는 원자력의 이용 과정에서 반드시 거쳐야 하는 단계이다. 현재 우리나라는 원자력안전법 제28조(발전용원자로 및 관계시설의 해체)에서 발전용원자로운영자가 발전용원자로 및 관계시설을 해체하려는 때에는 발전용원자로 및 관계시설의 해체계획서를 작성하여 미리 위원회의 승인을 받도록 규정하고 있다. 우리나라는 지난 십 수 년 동안 연구로1, 2호기 및 우라늄변환시설을 해체한 경험과 중 장기 연구개발을 통해 원자력시설 해체의 기본적인 기반기술들은 확보된 상태에 있으나 대규모 발전용원자로시설에 대한 해체 경험은 보유하고 있지 않다. 따라서, 고리원전 1호기와 같이 원자력시설의 가동연수 증가 및 후쿠시마 원전사고와 같은 예상치 못한 원전의 조기해체에 대비한 안전 규제방안 수립이 절실히 필요하다. 이를 위해서 원자력발전소 해체 경험이 있는 외국과 국제기구의 해체 관련 제도를 종합적으로 분석하여 국내 제도와 비교 분석하고자 한다. 또한, 북한의 원자력시설은 천연우라늄을 사용한 흑연감속가스냉각로를 중심으로 개발하여 왔기 때문에 우리가 가지고 있는 연구용 원자로와 우라늄변환시설 두 가지 시설의 해체 경험과는 기술적 특성이 다소 상이할 것이다. 또 북한의 핵시설 해체는 비록 우리가 주도적인 역할을 수행한다고 하여도 우리의 의지대로만 수행할 수는 없을 것이며 6자 회담의 결정이나 남한/북한 또는 북한/미국의 합의에 따라서 결정된 방법으로 이루어질 것으로 예상된다. 따라서 북한 핵시설의 특성, 해체 방안, 필요한 핵심 기술과 장비, 이들의 확보 방안, 해체 기간 및 비용, 폐기물 관리 방안 등에 관하여 정책적인 입장을 검토할 필요가 있다. 기본적인 계통제염이 이루어지면, 이후 수년 동안(일반적으로 5∼10년) 설비를 안전한 상태로 저장함으로써 방사성붕괴를 통한 전체적인 방사선원항을 저감하는 과정을 고려할 수 있다. 물론 “즉시철거”를 해체 전략으로 채택할 경우 이러한 안전저장 기간은 단축될 것이나 단수명 핵종의 붕괴를 통해 얻을 수 있는 이득(작업자 방사선피폭 저감효과 등)을 고려할 때 적절한 안전저장 기간의 확보는 필요한 것으로 보인다. 안전저장 기간이 종료되면 구역, 설비, 기기들에 대 한 철거와 제염작업이 수행되며, 이러한 과정에서 많은 양의 해체폐기물이 발생되고 이들 의 처리 및 처분을 고려해야 한다. 시설의 철거, 제염 및 해체폐기물관리가 완료되면 최종적으로 해체부지 또는 시설의 잔류 방사능에 대한 확인이 이루어지게 되고, 해당 부지 또는 시설을 다양한 목적으로 이용함으로써 해당 원전의 해체사업을 종료한다. 운영자는 해체계획을 이행하고 국가 안전기준과 요건을 준수하며 해체 활동을 수행해야 한다. 운영자는 해체 활동 중 안전 및 환경보호에 대한 모든 측면을 책임져야 한다. 운영자는 해체 폐기물 관리를 포함하여 안전한 해체와 관련한 비용을 부담할 수 있는 재정 보증 및 재원을 제공해야 한다. IAEA는 운영자가 해체 전략을 수립할 때 반드시 국가 정책과 폐기물관리 정책을 준수하고, 즉시 해체를 선호할 것을 권고하고 있다. 하지만 시설을 해체하는 시점의 국가정책 및 폐기물관리 정책에 따라 즉시 해체를 할 수 없을 때에는 선택한 방법의 안전성과 타당성을 입증하는 서류들을 준비할 것을 요구하고 있다. 따라서 운영자는 이러한 해체전략을 포함하여 원자로시설의 해체방법 및 계획에 따라 최종상태가 안전하다는 것을 입증하는 해체계획서를 준비해야 한다. 원자력 발전소를 운영하고 있는 대부분의 국가는 원자력 발전소의 해체 비용 확보를 법으로 규정하고 있으며 원자력발전소 운영자는 해체비용을 마련하고 또 관리하고 있다. 다만, 핀란드 및 스페인 등 일부 나라에서는 해체비용을 마련하는 의무를 다른 기관에 부여하고 관리의 책임까지 부여하는 방법을 적용하기도 한다. 북한의 원자력시설의 경우에는 북한의 경제적 상황으로 보아 원전해체를 위한 적립금을 평상시부터 적립하여 준비하고 있지는 않을 것이다. 북한 핵시설의 해체가 합의되는 시점에서는 소요 경비산출 및 경비 분담이 거론될 가능성이 높다. 이때 이에 관한 북한 비핵화 참여국 간의 경비분담이 이루어져야 한다. 원자력시설을 해체 하기 위해서는 해체기술이 확보되어야 하며, 해체기술을 갖춘 곳에서 북한 원자력시설 해체사업의 주 사업자가 될 것이다. 해체 기술은 해체 계획 수립시에 요구되는 준비 기술, 오염된 설비들로부터 방사성 물질만을 안전하게 제거하기 위한 제염 기술, 고방사능 설비들을 원격으로 절단하여 취급할 수 있는 기술, 해체 과정에서 발생하는 다양한 폐기물을 안전하게 처리할 수 있는 기술, 그리고 오염된 시설 및 부지를 원래의 상태로 되돌리는 복원 기술 등으로 구분할 수 있다.