원자력 정책에서 안전성과 운영실적, 환경보전, 경제성 등은 매우 중요한 인자이다. 핵주기의 선택은 에너지정책, 연료의 다양성, 공급의 안정과 관련된 모든 사회적, 환경적 영향에 있어 매우 중요하다. 특히, 원전의 고준위 방사성폐기물인 사용후 핵연료 관리는 높은 방사선준위 뿐만 아니라 장기적인 관리기간이 소요되는 어려운 사업이다. 본 연구는 사용후 핵연료 관리방안인 재처리와 직접 처분의 비용분석, 안전성, 대국민 용인 측면을 살펴보았다. 직접 처분이 재처리에 비해 약 7%정도의 경제성이 있고, 직접 처분의 사용후 핵연료는 재처리폐기물보다 높은 위험도를 갖는다. 대국민 용인측면에서는 두 가지 처리방법 모두 찬성하지 않는다. 결론적으로, 사용후 핵연료관리는 모든 사회/환경적 영향과 경제성을 고려한 핵주기 정책과 병행하여 지속적인 기술개발을 통한 안전성확보가 필요하다.
원자력 정책에서 안전성과 운영실적, 환경보전, 경제성 등은 매우 중요한 인자이다. 핵주기의 선택은 에너지정책, 연료의 다양성, 공급의 안정과 관련된 모든 사회적, 환경적 영향에 있어 매우 중요하다. 특히, 원전의 고준위 방사성폐기물인 사용후 핵연료 관리는 높은 방사선준위 뿐만 아니라 장기적인 관리기간이 소요되는 어려운 사업이다. 본 연구는 사용후 핵연료 관리방안인 재처리와 직접 처분의 비용분석, 안전성, 대국민 용인 측면을 살펴보았다. 직접 처분이 재처리에 비해 약 7%정도의 경제성이 있고, 직접 처분의 사용후 핵연료는 재처리폐기물보다 높은 위험도를 갖는다. 대국민 용인측면에서는 두 가지 처리방법 모두 찬성하지 않는다. 결론적으로, 사용후 핵연료관리는 모든 사회/환경적 영향과 경제성을 고려한 핵주기 정책과 병행하여 지속적인 기술개발을 통한 안전성확보가 필요하다.
Nuclear fuel cycle choices and costs are important in considering energy policies, fuel diversity, security of supply and associated social and environmental impacts. Particularly, the nuclear spent fuel is very important in view of high activity and the need of long term management. This study focu...
Nuclear fuel cycle choices and costs are important in considering energy policies, fuel diversity, security of supply and associated social and environmental impacts. Particularly, the nuclear spent fuel is very important in view of high activity and the need of long term management. This study focuses on the comparison of reprocessing and direct disposal of nuclear spent fuel in terms of cost, safety and public acceptability. The results of the study show that the direct disposal is about 7% more economical than the reprocessing. In terms of safety, the results show that the risk of vitrified HLW (high-level radioactive waste) is less than directly disposed spent fuel. For the public acceptability, both of the methods are not well understood and therefore they are not accepted. In conclusion, it is necessary to guarantee the safety of the both spent fuel processing methods through continuous development of associated technology and to have a fuel cycle policy which should consider not only the economics but also social and environmental impacts.
Nuclear fuel cycle choices and costs are important in considering energy policies, fuel diversity, security of supply and associated social and environmental impacts. Particularly, the nuclear spent fuel is very important in view of high activity and the need of long term management. This study focuses on the comparison of reprocessing and direct disposal of nuclear spent fuel in terms of cost, safety and public acceptability. The results of the study show that the direct disposal is about 7% more economical than the reprocessing. In terms of safety, the results show that the risk of vitrified HLW (high-level radioactive waste) is less than directly disposed spent fuel. For the public acceptability, both of the methods are not well understood and therefore they are not accepted. In conclusion, it is necessary to guarantee the safety of the both spent fuel processing methods through continuous development of associated technology and to have a fuel cycle policy which should consider not only the economics but also social and environmental impacts.
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제안 방법
- 두 처리방법에 대한 대국민 용인측면에서 두 가지의 후행 핵주기 방안을 비교하였다.
경제성 비교에서는 각 방법에 따른 균등화 비용을 계산하였는데, 계산 모델은 기존에 개발된 것을 사용하였지만, 핵물질 자료를 국내 영광 3호기의 운전자료를 사용하여 분석 방법의 적용 가능성을 높였으며, 또한 민감도 분석을 통하여 각 구성 인자의 변화가 총 비용에 미치는 영향을 분석하고, 주요 지배인자를 도출하였다. 안전성과 대국민 용인 측면의 분석은 기존의 문헌을 요약, 제시하는 수준이지만 포함하여서, 비교 연구의 완전성을 보여주는 방법론을 제안하였다.
지배인자를 도출하였다. 안전성과 대국민 용인 측면의 분석은 기존의 문헌을 요약, 제시하는 수준이지만 포함하여서, 비교 연구의 완전성을 보여주는 방법론을 제안하였다.
지금까지 사용후 핵연료의 재처리와 직접 처분에 있어 각 단위공정의 비용을 가지고 총연료주기 비용을 살펴보았다. 기준값의 가정하에서 수명기간 동안의 전력생산량과 총연료주기 비용을 대비시킨 균등화 비용은 재처리의 경우 6.
이는 선행 핵 주기 사업과 U 구입을 위한 선행시간이 갖는 균등화된 연료비용을 혼합한 효과이다. 참고로, 본 연구에서 비용계산에 사용된 기준 시점은 OECD/NEA의 연구에 적용한 시점과 동일한 현가화 시점을 적용하였다. 재처리와 직접 처분의 경우 총 연료주기 비용은 우라늄 가격과 농축가격에 민감한 것으로 나타난다.
데이터처리
사용후 핵연료에 대한 경제성 분석은 1995년에 수행된 OECD/NEA의 "THE ECONOMICS OF NUCLEAR FUEL CYCLE" 에서 사용한 후행 핵 주기 단위비용의 계산 모델을 이용하여 재처리와 직접 처분의 비용을 추산/비교하였다 [3]. 계산에 필요한 입력자료는 영광 3호기의 운전자료를 사용하였는데, 비용분석의 조건과 일반사항은 다음과 같다:
성능/효과
197 mills/kwh로나타난다. 따라서 본 연구의 결과는 직접 처분의 경우 재처리에 비해 약 7%정도의 경제성을 갖는 것으로 나타났다. 본 연구에서 참조한 1995년도의 OECD/NEA 연구결과는 직접 처분이 약 10% 경제성 우위를 보이는데, 이러한 비용의 차이는 불확실성과 전체 비용기간 특히, 국가의 핵주기 정책에서의 복잡한 외부의 환경적 영향 등을 감안하면 크게 고려할만한 차이는 아니라고 여겨진다.
따라서 본 연구의 결과는 직접 처분의 경우 재처리에 비해 약 7%정도의 경제성을 갖는 것으로 나타났다. 본 연구에서 참조한 1995년도의 OECD/NEA 연구결과는 직접 처분이 약 10% 경제성 우위를 보이는데, 이러한 비용의 차이는 불확실성과 전체 비용기간 특히, 국가의 핵주기 정책에서의 복잡한 외부의 환경적 영향 등을 감안하면 크게 고려할만한 차이는 아니라고 여겨진다.
사용후 핵연료에 대한 재처리와 직접 처분에 있어 본 연구의 결과로는 직접 처분이 약 7% 정도의 경제성을 갖는 것으로 나타났다. 안전성은 재처리가 우위를 보이며, 두 방법 모두 대중의 용인을 얻고 있지 못하다.
후속연구
지금까지의 본 연구에서 사용한 여러 가정과 조건 이외에도 고려되어야할 각 변수와 조건은 매우 많을 것이며, 향후 좀 더 많은 량의 자료와 다양한 분석방법을 통해 분석하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 본 연구에서 수행한 민감도 분석은 입력 변수의 변화범위만을 고려하여, 결과에 미치는 영향을 분석하였는데, 각 변수를 확률론적 분포를 가지는 변수로 취급하고, 민감도 인자를 계산하는 방법도 추후에 포함할 예정이다. 그러나, 이러한 성격의 연구에서는 무엇보다도 필요한, 광범위한 database의 구축과 각 단계에서의 비용 추정이 결과의 정확도를 보장할 수 있으며, 국내에서도 이러한 방법론을 고려한 관련 자료의 확보 작업과 핵주기 관련 각 단계의 정량적 모델링이 시급하다.
나아가 우라늄과 플루토늄의 회수이득 비중이 현재보다 더 증대되면 다소 이상적이긴 하지만, 직접 처분과 재처리의 경제성 비교우위도 큰 차이가 없을 것이다. 지금까지의 본 연구에서 사용한 여러 가정과 조건 이외에도 고려되어야할 각 변수와 조건은 매우 많을 것이며, 향후 좀 더 많은 량의 자료와 다양한 분석방법을 통해 분석하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 본 연구에서 수행한 민감도 분석은 입력 변수의 변화범위만을 고려하여, 결과에 미치는 영향을 분석하였는데, 각 변수를 확률론적 분포를 가지는 변수로 취급하고, 민감도 인자를 계산하는 방법도 추후에 포함할 예정이다.
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