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사용후핵연료 처리기술 시급한데…연구공백 장기화되나

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  • 한고은 기자
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  • 2021.06.23 18:00
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공학규모 파이로프로세싱 일관공정 시험시설(PRIDE). /사진=한국원자력연구원
공학규모 파이로프로세싱 일관공정 시험시설(PRIDE). /사진=한국원자력연구원
사용후핵연료 재활용 기술(파이로프로세싱) 연구 재개 논의의 시작점이라 할 수 있는 한미 공동연구보고서 승인이 지연되고 있다. 해당 기술 확보를 위한 연구공백이 장기화되는 분위기다.

문승욱 산업통상자원부 장관은 23일 국회에서 열린 대정부질문에서 파이로프로세싱 연구개발 진행상황과 관련한 김영식 국민의힘 의원의 질의에 "한미 양국이 (공동연구) 결과에 대해 연구하고 있고, 어떤 방향으로 추진할지 검토하고 있는 것으로 알고 있다"고 답했다. 한미 양국은 2011년부터 2020년까지 파이로프로세싱 기술 공동연구를 진행했으며, 현재 연구 결과를 담은 최종 보고서 승인을 앞두고 있다.

파이로프로세싱은 고온(500~650도)의 용융염 내에서 사용후핵연료에 포함된 우라늄, 플로토늄 등 다양한 핵물질을 특성별로 분리, 회수하는 기술이다. 습식 처리기술과 달리 플루토늄만 따로 분리할 수 없어 핵무기 개발로 이어질 걱정이 없다. 파이로프로세싱 처리를 거친 사용후핵연료는 부피가 20분의 1 수준으로 줄어들어 직접처분(매립) 부지 확보 부담을 줄일 수 있고, 차세대 원자로로 꼽히는 소듐냉각고속로(SFR) 연료로도 활용할 수 있는 장점이 있다.

하지만 2017년 국회를 중심으로 파이로프로세싱 기술의 불완전성 등에 대한 우려가 제기되며서 사업 재검토가 이뤄졌고, 재검토위원회 결정으로 2020년까지 연구개발을 진행한 뒤 연구결과 등을 보고 다시 사업 재개여부를 결정하기로 했다. 당초 사업 재개 여부는 올해 상반기 중 결정할 예정이었지만, 소관부처인 과학기술정보통신부는 공동보고서 승인이나 재검토 위원회 구성 등과 관련한 구체적인 계획을 내놓지 않고 있다.

한미 공동연구보고서 내용은 아직 공개되지 않았지만 한국원자력연구원은 공동연구를 통해 파이로프로세싱 기술을 상당 수준으로 확보한 것으로 알려졌다. 원자력연은 폐기물 저감을 위한 악티늄(우라늄 등) 회수공정 기술, 전해정련시 공정속도를 높일 수 있는 흑연음극 도입 등 핵심기술을 미국에 이전했으며, 미국 등 일부 국가만 보유하고 있는 전해환원 공정기술도 확보했다.


한미 공동연구보고서 승인 후 적정성 검토 거쳐야…美측 장기동의도 필요


한미 공동연구보고서 승인은 관련 연구개발 재개를 위한 절차 중 일부다. 보고서가 승인되더라도 정부와 국회의 적정성 검토를 거쳐야 하며, 파이로프로세싱 2~3단계 기술 국내 실증을 위한 미국 측의 장기동의를 얻어야 한다. 적정성 검토와 예산 확보, 미국 측 동의 확보 등 일정을 감안하면 연구공백이 1년 이상 길어질 가능성이 높다.

보고서 승인을 위한 운영위원회(한미 정부 국장급 협의체)가 열려야 하는데, 현재 위원회 일정은 미정이다. 과기정통부 관계자는 "운영위원회 개최를 위해 미국 측과 수시로 협의를 진행중"이라고 밝혔다.

일각에서는 파이로프로세싱 기술이 사용후핵연료 처리 문제의 부담을 덜 수 있는 기술적 대안으로 타당성을 인정받을 경우 예상되는 파장을 우려해 정부가 눈치보기하는 것 아니냐는 목소리도 나온다. 정부는 탈원전 정책 추진의 근거 중 하나로 사용후핵연료 처리 문제를 들고 있다.

원자력계에서는 2030년까지 원전 3곳의 사용후핵연료 임시저장시설이 포화상태에 이를 것으로 예상되는 상황에서, 사용후핵연료 처분 면적을 줄일 수 있는 기술 개발에 정부가 보다 적극적으로 나서야 한다고 주장하고 있다. 반대로 파이로프로세싱 연구개발이 중단되는 경우 8000억원에 달하는 예산을 투입해 개발한 기술이 무용지물이 될 수 있어 이에 대한 정부의 책임있는 설명이 필요하다는 지적이다.

한 원자력 전문가는 "우리는 미국이나 중국에 비해 국토 면적이 좁아 국내 환경에 가장 적합한 기술적 옵션을 확보하고 계속 쌓이고 있는 사용후핵연료 처리 방안을 마련해야 하는 상황"이라며 "한미 공동 연구보고서 승인과 적정성 검토를 통해 연구 재개 여부를 빨리 결정해야 한다"고 강조했다.



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