[파이낸스데일리 정경춘기자] 원자력 발전 사용 후 핵연료는 재활용이 가능한지에 전문가들 사이에서도 의견이 갈린다.
즉, 사용 후 핵 연료는 ‘일정한 시간이 지나가면 재활용이 안되거나 별로 쓸데가 없다’는 의견과 ‘재처리하면 다시 쓸 수 있고 매우 유용한 자원이다’는 의견이 대립하고 있다.
여기에 정치적인 문제, 경제적인 문제까지 복합적으로 개입되면서 논란이 증폭되고 있는 형세이다.
그럼 모든 상황을 다 배제하고 과학적으로만 봤을 때는 어떠할까?
우라늄 재활용의 목표는 고준위 폐기물 감량
기후에너지환경부 김성환 장관은 사용후 원료 재처리에 대해 “재처리를 기술적으로 할 수 있지만 사실상 별 의미가 없다”고 밝혔다.
김성환 장관은 과학자로서의 논리 보다는 에너지 관련 분야의 장관으로서의 입장을 밝혔지만 순수 과학적인 의견은 아니었다.
한국원자력안전기술원 임승철 원장은 원자로에서 핵연료로 사용 한 우라늄을 재활용(재처리) 하면 원자력 폐기물량이 줄어든다고 과학자들이 얘기하는 것을 쉽게 이해시켰다.
그는 “원자력 발전에 사용 된 우라늄 중 우라늄 235의 1%는 재활용이 가능하며 재활용을 하면 고준위 폐기물의 양이 연료로 사용 된 우라늄 전체의 3% 수준으로 떨어져 관리하기가 용이해 진다”고 강조했다.
임 원장은 서울대학교 원자핵공학과를 졸업하고 KAIST에서 원자력공학 박사학위를 받은 학자로 국내 최고의 원자력 전문가 중 1명이다.
우라늄은 235와 238로 구성되어 있다.
천연 우라늄 중에 235는 0.7%만 존재하는데 인위적으로 4%로 농축을 하면 238은 96%이고 235는 4%가 된다.
3~4년 연료로 사용하게 되면 우라늄 235가 약1%정도 남고 약3%는 분열을 해서 고준위 폐기물이 된다.
이 때 우라늄 238중에 0.5%정도는 플루토늄으로 변화를 하고 나머지 95.5%는 우라늄 238로 남이 있는다.
고준위 폐기물은 열과 방사능의 준위가 높은 폐기물로 고준위 폐기물은 사용 후 핵연료가 대부분이다.
원자력 발전소의 연료로 사용되고 난 후의 핵연료 물질은 발전소 원자로 속에서 핵분열 반응 중 생긴 핵 분열 생성물 때문에 높은 방사능을 가기고 있으며 핵분열 반응은 끝났어도 계속해서 열과 방사능을 발생 시키기 때문에 사람들이 접근할 수 없도록 엄격한 관리가 필요하다.
사용후 핵연료 그대로도 열과 방사능이 매우 높기 때문에 10만년 이상 관리를 해야 한다.
그런데 재처리를 해 고준위 폐기물(우라늄 235) 3%만 유리고화를 통해 골라 내 처분하면 폐기물 양이 많이 줄어들게 되고 관리하는 양이 줄어들어 효율적인 관리가 가능하다.
우리는 이것만 10만년 이상 관리를 하면 된다.
재처리 후 분리 된 나머지 사용 후 핵연료는?
사용후 핵연료 재처리 후 분리 된 플루토늄과 우라늄 238중 플루토늄은 발전소에서 연료로 사용하거나 핵무기를 만드는데 사용할 수 있다.
발전소에서 사용할 계획이 없는데 플루토늄을 분리하면 핵무기를 만들려는 목적이 있는 것으로 의심하게 되는 것이다.
플루토늄을 발전소에서 사용하게 되면 순수하게 우라늄만 넣어서 태우는 발전소보다 안전성이 낮아져 제어하는데 어려움이 있다고 알려져 있다.
고준위 폐기물 관리 기간…10만년 이상
우라늄 235는 분열하면서 세슘 등 여러가지 물질이 생기게 되는데 이것이 바로 고준위 폐기물이다.
고준위 폐기물은 재활용이 불가능하므로 10만년 이상 관리 해야 한다.
10만년 이상 사람들의 접촉이 어려운 곳에 밀폐하여 보관 해야 하는데 문제는 공간 마련이 어렵다는 것이다.
결론
연료로 사용 후 남아있는 1%의 우라늄 235는 재활용은 가능하고 고준위 폐기물의 양은 전체의 3%로 줄어들게 된다.
