방사성폐기물 분류와 처분방식

방사성폐기물은 방사성물질 또는 그에 따라 오염된 물질로서 폐기의 대상이 되는 물질을 말한다. 

방사성폐기물은 방사성물질의 특성상 반감기를 가져 지속적인 방사선 방출로 에너지를 계속 발산하기 때문에 지속적인 관리의 대상이다.

또한 처리에 관한 문제로 전국민적인 관심이 있으므로 폐기물에 대한 이해와 처분의 필요성에 대해 공감할 필요성이 있다. 

그래서 폐기물의 분류, 처분 방식, 관리 방법, 원자력 발전에서 발생하는 폐기물의 관리 등에 관해서 알아보도록 하겠다. 

방사성폐기물은 고준위방사성폐기물, 중·저준위방사성 폐기물로 구분이 되고  다시 방사능 농도에 따라 중준위, 저준위, 극저준위로 분류되며 자체처분이 있다. 

자체처분

가장 방사능이 낮은 자체처분 기준은 연간 피폭방사선량이 10마이크로시버트 이상이거나 집단에 대한 연간 총 피폭방사선량이 1맨시버트 이상을 처분제한치로 명시하고 있다. 

따라서 제한치의 기준보다 낮은 피폭방사선량을 나타내는 방사성폐기물만 자체처분이 가능하다. 

여기서 자체처분이라는 것은 별도의 처분시설을 요하지 않고 자체적으로 처분할 수 있음을 말한다. 

극저준위 방사성폐기물

방사능 농도가 원자력안전위원회가 규정한 자체처분 허용농도(처분제한치) 이상이며, 허용농도의 100배 미만인 정도의 폐기물.(연간 피폭방사선량 1000마이크로시버트 미만 즉, 1mSv)

저준위 방사성폐기물

방사능 농도가 자체처분 허용농도의 100배 이상이고 원자력안전위원회가 규정한 핵종별 농도 미만인 것을 말함. 

중준위 방사성폐기물 

방사능 농도가 자체처분 허용농도의 100배 이상이고 원자력안전위원회가 규정한 핵종별 농도 이상인것을 말함.

여기서 규정한 핵종별 농도는 

[방사능 농도에 따른 중저준위 방사성폐기물의 분류](https://www.korad.or.kr/korad/user/waste/intro/%EB%B0%A9%EC%82%AC%EB%8A%A5%EB%86%8D%EB%8F%84%EC%97%90%EB%94%B0%EB%A5%B8%EC%A4%91%EC%A0%80%EC%A4%80%EC%9C%84%EB%B0%A9%EC%82%AC%EC%84%B1%ED%8F%90%EA%B8%B0%EB%AC%BC_11.pdf)

에서 확인 가능하다. 

고준위방사성폐기물 

반감기 20년 이상의 알파선을 방출하는 방사성 핵종의 방사능 농도가 4000Bq/g 이상이고 열발생률이 2000w/m3이상인 폐기물.

이렇게 분류되는 방사성폐기물은 각 폐기물마다 처분방식이 조금씩 다르며 관련 처리 방법도 다르다. 

자체처분 방사성폐기물 처분

연간 10마이크로시버트 미만으로 방사선량을 발생시키는 폐기물로 발생하는 방사선이 일반적으로 생활환경에서 발생되는 방사선과 비교하여 크게 다르지 않아 처분에 큰 제한이 필요 없다. 하지만, 처분에 관한 관련 규정을 법적으로 규제하고 있다. 

처분시에 처분제한치를 만족하여야 하고 방사성 물질의 표지 및 표시를 제거하여야 하며 임의적인 방법인 혼합, 희석 등의 방법으로 핵종별 농도를 낮추는 것을 금지하고 있다. 또한 자체처분 폐기물을 별도 보관하여 혼입되는 것을 방지하여야 하고 규정된 내용을 포함한 자체처분 절차서를 작성해 처리 및 신고하여야 한다. 

저준위 방사성폐기물 

처분 방식으로는 심층처분, 동굴처분, 표층처분의 방식을 사용한다. 

중준위 방사성폐기물 

심층처분과 동굴처분 방식으로 처분방식이 제한된다. 

우리나라의 경우 한국원자력환경공단의 중저준위 폐기물처리장을 이용한다. 

일단 각 처분방식에 대해 알아보면 다음과 같다. 

    

    천층방식(페기물을 땅속에 묻는 깊이가 얕음)

 - 동굴처분 : 지하의 동굴 또는 암반 내에 천연방벽 또는 공학적 방벽으로 방사성폐기물을 처분하는 것. 

 - 표층처분 : 지표면과 가까이에 천연방벽 및 공학적 방벽으로 방사성폐기물을 처분하는 것. 

 - 매립형처분 : 지표면과 가까이에 천연방벽으로 방사성폐기물을 매립하여 처분하는 것. 

우리나라의 중저준위방폐장은 공학적 천층방식으로 동굴처분 방식을 사용하였다. 

고준위 방사성폐기물

처분방식에 대해 아직 정책상 결정하지 못했으며 전국민적 공감대하에 정책을 결정하여야 한다. 

영구처분 혹은 재처리로 정책이 결정될 수 있으며 영구처분의 경우는 심층처분 방법이 재처리의 경우 파이로프로세싱 방법이 있다. 

   심층처분

     지하 수백 미터 깊이의 암반에 처분 시설을 만들어 높은 방사능을 가진 폐기물을 안전하게 처분하는 방법. 

심층처분을 위한 부지를 평가 및 선정해야 하는데 여기에 관한 논의가 진행되고 있다. 

   파이로프로세싱 

발전소에서 사용을 하고 꺼낸 사용후 핵연료에는 다량의 핵물질이 포함되어 있으며 이를 다시 처리하여 핵연료로 사용하고자 하는 목적으로 개발됨.

사용후 핵연료를 500도 이상의 고온에서 용융염 상태로 만든 다음 전기분해를 하여 우라늄 등 핵물질을 분리해내는 기술.

이 기술을 활용하면 사용후 핵연료 부피를 1/20, 발열량을 1/100, 방사능 반감기를 30만년에서 300년으로 줄이고 사용가능한 핵연료가 다시 재활용되어 핵연료의 활용성이 올라감. 

특히, 사용후 핵연료의 부피가 줄어드는 만큼 폐기물 처리장에 저장가능 양이 늘어나 처분시설에 대한 부담감이 줄어든다.