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사용전 및 조사후 핵연료 저장시설

전문가 제언: ○ 사용후핵연료의 저장 및 영구처분은 원자력이 해결하여야 할 가장 큰 과제 중의 하나이다. 본 발명은 핵연료의 임시 및 장기 지하저장(vault)의 설계, 핵연료에서 발생하는 열에 따라 임시 및 장기저장으로 핵연료를 수송하는 시스템과 방법과 관련이 있다.

○ 본 발명은 임시저장소와 장기저장소를 사용하며, 열 발생률이 높은 조사된 핵연료는 임시저장소에 저장하고, 사용전핵연료나 열 발생률이 낮은 핵연료는 장기저장소에 구분하여 저장한다. 핵연료는 저장소내의 딤블(thimble)에 내장되며, 열전달을 증가하기 위하여 딤블은 불활성기체나 냉각재로 채워진다. 장기저장소의 공기는 피동적으로 순환되며, 임시저장소의 공기는 환풍기를 사용하여 능동적으로 환기된다. 핵연료집합체를 딤블 내에 저장함으로써 오염으로부터 자유롭고, 원자로 노심에 재장전 시에 다른 연료집합체에 영향을 주지 않고 설치가 가능한 장점이 있다.

○ 우리나라의 원자력발전소에서 발생하는 사용후핵연료는 2010년까지 1만 1,000톤에 달하였으며, 2040년까지 이 양의 3배로 증가할 것으로 예상된다. 발전소의 총 연료저장용량은 약 1만 3,000톤으로 2016년 이후에 용량이 포화될 예정이다. 현재 가압경수로의 사용후핵연료는 원자로 내의 저장수조에, 그리고 가압중수로의 사용후핵연료는 콘크리트로 된 캐니스터에 임시 저장되고 있다. 2016년 이후에 우리나라의 원전은 사용후핵연료의 저장용량이 포화되므로 이에 대한 정부정책이 매우 시급하다. 정부는 사용후핵연료를 재처리할 것인지, 혹은 중간저장소와 영구저장소의 건설을 단계적으로 추진하여 저장 공간을 마련할 것인지 결정할 필요가 있다.

○ 한미 원자력협정에 의하여 현재 한국에서 사용후핵연료의 재처리는 허용되지 않고 있다. 한미원자력협정은 2014년 4월에 만기되며, 재협상의 지연으로 만기를 2016년 3월로 미룬 상태이다. 최근에 일본은 Rokashomura 핵처리공장의 가동을 강행하고 있는데, 이 시설을 이용할 것을 제안 받을 수도 있는데 일본의 정치, 기술에 종속되는 문제이므로 특별히 경계할 필요가 있다고 본다.

저자: FALCONE, Maria, E., et al
자료유형: 특허정보