1. 스위스의 지층처분 특징

 

(1) 처분방침

● 고준위 방사성 폐기물 등을 지층처분

스위스에서는 원자력발전소에서 발생하는 사용 후 연료에 관해서 발전회사별로 국외(프랑스와 영국)의 회사와 수탁계획을 체결하여 재처리를 실시하고 있다. 이 재처리 계약에 의해 발생하는 고준위 방사성 폐기물(유리 고화체)와 함께 나머지 사용 후 연료를 깊은 지층에 처분하는 것이 재검토 되고 있다. 재처리 과정에서 발생하는 초우라늄(TRU) 폐기물에 관해서는 고준위 방사성 폐기물과 동일한 처분장에 처분한다. 또한, 국제공동 처분장의 처분도 가능하다.

 

● 처분형태

재처리로 발생하는 고준위 방사성 폐액은 녹인 유리와 함께 캐니스터에 넣어 고화시켜 유리고화체로 만든다. 이것을 구리와 철제 용기에 봉입하여 처분한다. 사용 후 연료의 경우 사용 후 연료의 캐니스터에 직접 봉입하여 처분한다. 초우라늄 폐기물에 관해서는 드럼통에 봉입하고, 콘크리트제의 컨테이너에 수납한다. 드럼통과 컨테이너와의 틈은 시멘트계의 몰타르로 충진하여 처분한다.

 

   

(그림) 유리고화체(좌)와 사용 후 연료(우)

 

 

● 처분장의 개요(처분개념)

처분개념은 고준위 방사성 폐기물 및 사용 후 연료의 경우, 오버팩 또는 캐니스터에 봉입한 폐기물을 완충제(벤토나이트), 지층과 같은 복수의 다중 배리어시스템에 의해 장기간에 걸처 인간환경으로부터 격리하는 방식을 취하고 있다. 초우라늄 폐기물의 경우도, 유사하게 컨테이너를 몰타르로 충진하고 지층을 포함한 다중 배리어에 의해 폐기물을 격리한다.

 

유백점토층(opalinus clay) 처분장은 처분 심토가 지하 약 650m정도 이다. 퇴적암의 일종인 유백점토층은 안정성 및 낮은 침수성의 특성 때문에 지층처분장의 모암으로서 적용성이 높으며, 2008년 10월에 방사성 폐기물관리공동조합(NAGRA)가 제안한 고준위 방사성 폐기물 처분장을 위한 3개 후보 사이트 지역의 모암은 모두 유백점토층이었다.

 

환경, 운송, 에너지, 통신성(UVEK)에 의해 설치된 방사성 폐기물 처분 개념 전문가그룹(EKRA)은 2000년에 보고서를 공표하였다. EKRA는 이 보고서에서 통상의 지층처분(GEL) 개념에 추가로 모니터링 기간을 연장시키는 감시 포함 장기 지층처분 개념(KGL) 및 무기한 지층저장(TDL)과 같은 처분개념의 비교 검토를 수행하여 장기 안정성과 회수 가능성을 융합시킨 KGL 개념이 타당하다고 결론을 내었다.

 

이것에 의해 2005년 2월에 시행된 원자력법 및 원자력령에서는 모니터링 기간의 도입 등 KGL 개념을 반영한 규정이 포함되어 있다. 또한, 2002년 말에 제출된 “처분의 실현 가능성 실증 프로젝트” 보고서에도 이 KGL 개념에 기초한 처분장 시스템이 채용되어 있어 이 시스템에 의한 장기 안전성이 확보될 것으로 말하고 있다.

 

(2) 고준위 방사성 폐기물의 발생

고준위 방사성 폐기물은 현재 운전 중의 원자로 5기가 50년간 운전할 경우, 발생할 것으로 예상되는 약 3,600 우라늄환산톤의 사용 후 연료 중 약 1,100 우라늄환산톤이 재처리될 경우, 유리고화체가 115m³ 발생하고, 사용 후 연료는 약 2,400 우라늄환산 톤이 될 것으로 예측되고 있다.

 

      

(그림) 유백점토층 내에서의 고준위 방사성 폐기물 처분장 개념

 

 

(3) 처분장의 안전확보 대응

● 안전성의 확인과 지식의 축적

모든 방사성 폐기물 처분의 책임을 가진 방사성페기물관리공동조합(NAGRA)는 고준위 방사성 폐기물 처분에 관하여 스위스 국내에서의 처분 실현 가능성을 실증하기 위한 스위스 북부의 결정질암과 퇴적암의 유백점토층에서 처분의 기술적인 측면 및 안전성에 관하여 조사, 연구를 실시하였다.

 

＜결정질암에서 처분 안전성＞

NAGRA는 결정질암에서 처분자의 안전성에 관하여 1980년경부터 연구를 개시하여 1985년에 결정질암에서의 조사결과를 포함한 보고서 “보증 프로젝트”를 공표하였다. NAGRA는 지속적으로 결정질암에 관한 연구를 계속하여 1994년에 “보증 프로젝트”의 내용을 추가적으로 보완한 “크리스탈린-I” 보고서를 공표하였다. 이 보고서에서는 보다 넓은 지역의 결정질암 자료를 이용한 모델 계산에 의해 스위스 북부의 결정질암에서 처분이 유력한 선택사항이라는 것이 실증되었다.

 

＜유백점토층에서 처분의 안전성＞

퇴적암에 관하여는 1988년 연방정부가 “보증 프로젝트”에 대한 평가로서, 퇴적암에서의 조사도 수행해야 한다는 견해를 나타내어 NAGRA에 의한 본격적인 조사가 개시되었다. 퇴적암에서 지질환경에 관한 조사가 실시되고 1994년에는 HSK 등에 의한 검토 결과, 치밀한 점토층으로 침수성이 상당히 낮은 유백점토층에 대한 조사를 추진해 나가는 것이 결정되었다.

 

또한, 3차원 반사법 지진탐사 등의 조사를 수년간에 걸쳐 실시하고, 그 결과를 “벤켄탐사 굴삭 조사보고서”로서 2000년에 공표하였다. 유백점토층에서 처분의 실현가능성 및 안전성에 관해서는 2002년말에 “처분의 실현가능성 실증 프로젝트”보고서가 작성되어 처분 사이트로서 가능성 있는 지역을 선정하였다.

 

● 처분의 안전성 확보를 위한 지침

원자력 안전에 관한 규제기관인 연방원자력안전검사국(ENSI)는 2009년 4월에 처분의 안전성에 관하여 “지층처분장의 설계 원칙과 세이프티 케이스에 관한 요건”이라는 지침을 정하였다. 이 지침에서는 지층처분장에서는 장래의 세대에 과대한 부담 및 의무를 주지 않고, 방사성 폐기물로부터 방출되는 방사선으로부터 인간 및 환경이 장기적으로 보호되는 방법으로 방사성폐기물을 처분해야 한다는 방호목표가 설정되어 있다.

 

지층처분장의 세이프티 케이스(지층 처분장의 장기적인 거동과 그 방사선학적 영향에 과한 안전평가에 의거한 폐쇄 후의 지층 처분장의 장기 안전성에 관한 종합적인 평가)에 관해서는 개요 승인 및 건설, 조업, 폐쇄의 허가수속 각 단계에서 허가 신청자가 지층 처분장의 조업단계, 폐쇄 후 단계 각각에 대응하는 세이프티 케이스를 제출하도록 요구되고 있다.

 

(4) 연구체제

● 연구기관

스위스에서 고준위 방사성 폐기물 처분에 관한 연구는 방사성 폐기물관리공동조합(NAGRA)가 중심이 되어 실시되고 있다. NAGRA는 지표조사, 굴삭조사, 지하연구소에서의 연구활동 등을 통하여 처분장의 사이트 선정, 안전평가, 처분 프로젝트에 필요한 자료의 수집 및 평가, 처분장 및 인공 배리어의 설계, 조업과정의 계획입안, 성능평가용 자료 및 모델 검증 등을 수행하고 있다.

 

● 연구계획

스위스에서는 방사성 페기물관리공동조합이 고준위 방사성 폐기물의 처분연구에 관한 계획서를 작성하고 있다. 1995년에 NAGRA는 지질조사 계획 및 그 실시 스케줄 등도 포함한 “고준위 방사성 폐기물 처분: 목적, 전략 및 타임스케일”을 공표하였다. NAGRA의 지금까지의 연구성과는 2002년말에 연방평의회에 제출한 “처분 실현 가능성 실증 프로젝트” 보고서에 반영되어 있다. 또한, NAGRA는 2009년에는 방사성 폐기물의 처분에 관한 연구, 개발 및 실증활동에 관하여 정리한 보고서를 작성하였다.

 

● 지하연구소

스위스에서 지하연구소는 결정질암을 대상으로 한 그림젤(Grimsel) 시험 사이트와 퇴적암의 유백점토층을 대상으로 한 몬테리암반연구소 2곳이 있다. 이 지하연구소에서는 고준위 방사성 폐기물의 안전한 처분을 실시하기 위한 암반특성 연구 등이 추진되고 있다.

 

2. 지층처분 제도

 

(1) 처분사업의 실시 체제

스위스에서 고준위 방사성 폐기물의 처분과 관련된 행정기관은 연방평의회, 환경운송에너지통신국(UVEK), UVEK가 소속된 연방에너지청(BFE) 및 연방원자력안전검사국(ENSI)이다. 고주위 방사성 폐기물의 처분장에 관한 사업허가는 UVEK가 발급한다. BFE 및 ENSI는 방사성 폐기물관리공동조합에 대해 원자력 안전 및 방사선 방호의 관점에서 직접적인 규칙, 감시를 수행한다. ENSI는 처분의 안전성 확보를 위한 지침을 책정하고 있다. NAGRA는 전력회사 및 연방정부 등의 공동출자에 의해 설립되었다.

 

(2) 처분비용

스위스에서는 모든 방사성 폐기물의 처분비용을 방사성 폐기물의 발생자가 부담하는 것이 원자력법에 규정되어 있다. 이 책무를 다하기 위해서 폐기물 발생자인 전력회사 및 연방정부가 방사성폐기물관리공동조합의 활동비용을 부담하고 있다. 또한, 전력회사는 원자력 발전소의 폐쇄 후 폐기물관리 전반에 필요한 비용을 모으기 위해 연방평의회가 관할하는 방사성 폐기물관리기금에의 지원금도 부담하고 있다.

 

(3) 처분장의 선정과 수속

2008년 10월에는 특별회계 “지층처분장”에 따라 방사성 페기물관리공동조합이 처분장의 후보사이트 지역을 제안하고, 사이트 선정이 개시되었다. 특별회계 “지층처분장”은 투명성이 높은 사이트 선정의 실현을 목적으로 하고 있으며, 다음 3단계에 의한 사이트 선정 절차를 규정하고 있다.

 

○ 제1단계: 복수의 후보 사이트 지역의 선정

NAGRA가 복수의 후보 사이트 지역을 제안하고, 이 지역에 관하여 주(州) 등의 협력 하에 주로 안전성 및 기술적 실현 가능성의 관점에서 평가를 수행하는 복수의 후보 사이트 지역을 선정한다.  

○ 제2단계: 2개소 이상의 후보 사이트의 선정

해당 지역이 참가하여 지역 개발계획, 환경, 사회 경제적 관점에서의 평가 및 잠정적 안전성 평가를 수행하고 복수의 후보 사이트 지역으로부터 후보 사이트를 2개소 이상 선정한다.

○ 제3단계: 처분 사이트의 결정, 개요 승인 절차

포괄적인 사회 경제적 조사, 환경영향평가 등을 통해 처분 사이트가 결정되고, 개요승인 절차가 개시된다. 제3단계는 사이트의 특정 및 개요승인의 발급으로 종료된다.

 

2008년 10월에 방사성 폐기물관리공동조합에 의한 후보사이트 지역의 제안에 의해 특별계획 “지층처분장”에 의한 방사성 폐기물 처분장 사이트 선정 절차의 제1단계가 개시된 후 연방 관계기관 및 자치체 등은 다양한 대응을 추진해 왔다. 제1단계는 NAGRA의 제안 및 그것에 대한 규제기관 등에 의한 심사 및 연방 에너지청(BFE)가 책정하는 성과보고서의 초안에 대해 실시된 의견청취의 결과 등에 기초하여 2011년 가을 경에 연방평의회가 최종적으로 후보 사이트 지역을 확정하여 종료할 예정이다. BFE는 제1단계의 주요 성과로서 다음과 같은 점을 나타내고 있다.

 

○ 지층처분장이 환경, 경제, 사회에 미치는 영향을 평가하기 위한 사이트 선정 절차 제2단계에 적용되는 “지역개발의 평가방법”의 개발

○ 처분장의 지상시설이 건설될 가능성이 있는 “계획범위”의 안(案) 확정

○ 후보 사이트 지역의 안전성에 관한 안전규칙 당국의 심사

○ 사이트 선정수속의 제2단계 이후에 실시되는 지역 참가 프로세스에 참가하는 자치체의 후보 확정

 

3. 지층처분의 이해 촉진

 

(1) 처분사업의 투명성 확보와 커뮤니케이션

특별계획 “지층처분장”은 방사성 폐기물 처분장의 사이트 선정수속에서 정보제공과 커뮤니케이션이 중요하다. 사이트 선정에서는 연방정부의 담당관청인 연방에너지청(BFE)가 중심이 되어 다양한 방법으로 투명성 확보와 커뮤니케이션의 실현이 도모되고 있다.

 

(2) 의식파악과 정보제공

특별회계 “지층처분장”은 사이트 선정에서 지역 참가 프로세스의 실시 및 자치체 등의 다양한 관계자가 참가하는 위원회 등의 설치를 규정하고 있다. 또한, 연방에너지청 및 방사성 폐기물관리공동조합은 다양한 매체를 통해 정보제공을 실시하고 있다.

 

▣ 원문제목 : スイスの地層処分の状況

      

▣ 원문의 주요목차********************************************************************

1. 스위스의 지층처분 특징

- 처분방침

- 고준위 방사성 폐기물의 발생

- 처분장의 안전확보 대응

- 연구체제

2. 지층처분 제도

- 처분사업의 실시 체제

- 처분비용

- 처분장의 선정과 수속

3. 지층처분의 이해 촉진

- 처분사업의 투명성 확보와 커뮤니케이션

- 정보제공활동