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국내원전운전(國內原電運轉)에 따른 보건영향(保健影響)의 외부비용평가(外部費用評價)
An External Costs Assessment of the Impacts on Human Health from Nuclear Power Plants in Korea 원문보기

방사선방어학회지 = Radiation protection : the journal of the Korean association for radiation protection, v.33 no.2, 2008년, pp.67 - 76  

김경표 (한국원자력연구원) ,  강희정 (건국대학교)

초록
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본 연구에서는 국내 4개 원전 부지에서 가동 중인 20기에 대한 보건영향을 평가하였다. 이를 위해 국제원자력기구가 최근 개발하여 보급하고 있는 원전에 대한 평가도구인 '뉴크팩스(NukPacts) 모형'을 활용하였다. 국내 원전의 부지별 피폭 경로에 따른 중대 영향인자를 분석하고 보건영향 발생 빈도를 비교하며, 보건영향의 연간 피해비용을 산출하여 발전량당 피해비용을 유럽 국가의 산출 결과와 비교하였다. 동일 배출량 조건 하에서의 상대적 중요도, 피폭 경로의 상대적 중요도 및 연도별 경향 분석 등을 통해 부지별로 가장 크게 영향을 미치는 방사성물질을 분석하여 최소 비용으로 그 효과를 극대화할 수 있는 방안을 도출하였다. 주요 입력 파라미터의 변화에 따른 영향을 분석하기 위하여 인구 밀도, 유효 배출 고도 등에 대한 민감도 분석을 수행하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

As the first comprehensive attempt at a national implementation, this study aims at assessing the external costs of major electricity generation technologies in Korea, particularly an evaluation of the impacts on human health resulting from exposures to atmospheric radiological emissions from nuclea...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 국내 원전으로부터 대기 중으로 배출되는 방사성물질에 따른 인체 보건영향을 분석하고, 이의 피해비용을 정량적으로 평가함으로써 원전으로 인한 사회적 비용을 추정하고자 한다. 또한 원전 부지별로 배출되고 있는 방사성물질의 영향 정도를 분석하여 그 중요도에 따라 중점 관리 핵종을 제시함으로써 최소 비용으로 인체 보건영향을 극소화할 수 있는 방안을 도출하고자 한다.
  • 또한 유럽의 경우 핵연료주기 시설 전체를 대상으로 하여 보건영향을 평가한데 반하여 본 논문에서는 원전의 정상 가동 시 대기 중으로 배출되는 방사성물질의 보건영향만을 평가하였다. 이것은 국내에 핵연료 성형가공 시설을 제외하고는 선·후행 핵연료주기 시설이 없기 때문이다.
  • 이 패키지는 '뉴크팩스(NukPacts) 모형', '에어팩스(AirPacts) 모형'및 '하이 드로팩스(HydroPacts) 모형'으로 구성되어 있다 [4]. 본 논문에 서는 우리나라 원전 가동 시 배출되는 기체 방사성물질에 의한 보건영향을 부지별로 평가하고 이의 외부비용을 산출하기 위하여 상기 모형 중 이에 적합한 '뉴크팩스 모형'을 사용하여 그 영향을 분석하였다.
  • 유럽에서 국제공동연구로 수행된 '익스턴이(ExternE) 연 구'는 원전과 석탄화력발전을 포함하여 12개 전력 부문을 대상으로 수행한 대규모 프로젝트이다. 본 논문에서는 국내 4개 원전 부지의 20기 전체에 대해 6년간에 걸친 데이터베이스를 구축하여 대기 중 배출되는 방사성물질의 보건영향을 종합 평가함으로써 우리나라의 사례를 제시하였다는 데 큰 의미가 있다. 그러나 국내 원전에서의 기체 방사성물질 측정 데이터가 9개에 불과하여 유럽에서 수행된 선행 연구 결과치와 비교하기에는 부족한 점이 있다.
  • 비록 원전이 온실가스를 생산하지는 않지만 원전 가동 시 기준치 이하일지라도 방사성물질을 배출하므로 이에 의한 인체 보건의 영향을 산출하여 이를 정량적으로 제시하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 국내 원전으로부터 대기 중으로 배출되는 방사성물질에 따른 인체 보건영향을 분석하고, 이의 피해비용을 정량적으로 평가함으로써 원전으로 인한 사회적 비용을 추정하고자 한다. 또한 원전 부지별로 배출되고 있는 방사성물질의 영향 정도를 분석하여 그 중요도에 따라 중점 관리 핵종을 제시함으로써 최소 비용으로 인체 보건영향을 극소화할 수 있는 방안을 도출하고자 한다.
  • 본 논문에서는 우리나라가 채광, 정련, 변환, 농축, 재처리 등 핵연료 전주기에 대한 시설이 없으므로 원전의 정상 가동에 따른 방사성물질의 보건영향만 평가하였다. 따라서 '익스턴이(ExternE) 연구'를 통해 유럽 국가가 채광, 정련, 변환, 농축, 핵연료가공 등 선행 핵연료주기와 재처리, 중저준위 방사성폐기물 처분, 고준위 방사성폐기물 처분, 수송 등의 후행 핵연료주기의 전 과정에 대해 평가한 결과 중에서 정상 가동에 따른 보건영향만을 본 연구 결과와 비교하였다.
  • 본 논문에서는 원전에 대한 '뉴크팩스 모형'으로 보건영향을 평가하기 위해 국내에서 가동 중인 원전 4개 부지의 20 기 전체에 대해 6년간의 데이터베이스를 구축하였다. 원전으로부터 배출되는 기체 방사성물질에 의한 보건영향을 평가하기 위한 '뉴크팩스 모형'의 주요 입력 자료는 ⅰ) 대기 확산 및 수용체 데이터, ⅱ) 배출 및 기상 관측데이터, ⅲ) 음식물 섭취, ⅳ) 보건영향 및 피해비용 평가로 구성되며 이의 변수 들을 요약하면 표 3과 같다.
  • 이 연구는 원자력, 화석연료, 신재생에너지 발전에 대하여 전력생산을 위한 모든 연료주기에 대하여 인체 보건영향의 피해를 외부비용의 개념으로 평가한 것으로, 에너지원별 환경의 영향 분석, 위험도 평가 및 외부비용 분석으로 크게 구분할 수 있다. 유럽에서 이 연구의 결과가 이용되는 사례가 점차 많아짐에 따라 에너지 시스템의 효과적인 위험도 평가 방법으로 인정받고 있다.
  • 이러한 배경 하에 1991년 국제적으로 합의된 외부효과의 평가도구를 개발하고 이를 각각의 에너지원에 대해 적용할 수 있도록 국제 공동연구 프로젝트인 '익스턴이(ExternE : Extenalities of Energy)' 연구가 유럽공동체 연구개발 프로그램의 일환으로 착수되었다. 이를 통해 유럽공동체는 미국과 공동으로 다양한 전력 부문의 외부효과를 정량화할 수 있도록 통일된 방법론을 개발하고 실증하는 연구를 수행하였다[3].

가설 설정

  • 중대사고 시 방사성 물질의 누출로 인한 환경 영향을 평가하는 모형은 수십 종의 방사성물질을 대상으로 분석하나 정상 가동 시 기체 방사성물질의 배출로 인한 인체 영향을 계산하기 위해 개발된 코드인 '뉴크팩스 모형'은 10개의 주요 방사성물질에 대해서 분석한다. 로컬 영역 내에서의 방사성물질은 모든 방향으로 균일하게 확산하며 12개의 구간으로 나누어진 격자 내에서의 농도는 균일하다고 가정한다[5,6].
  • 이를 위한 대상 부지로는 인구 밀도가 높은 지역에 위치하고 있고 발전소가 노후된 것과 신규 원자로가 함께 운영되고 있는 고리 원전을 선정하였고, 이의 입력 데이터는 최근 6년간의 연평균치(2001∼2006년)를 이용하였다. 상대적 중요도의 분석 방법은 방사성물질의 배출량을 제외하고 모든 입력 자료는 서로 같은 수치를 사용하되 방사성물질을 비교하기 위하여 이의 배출량이 각각 100 Bq/sec으로 동일하다고 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
에너지 사용은 어떠한 문제가 있는가? 국가 경제 개발을 지원하고 사회 복지를 증진시키기 위하여 에너지의 이용은 필수적이지만, 어떤 기술을 사용하게 되더라도 에너지의 생산과 소비는 인류 보건 및 환경에 부정 적인 영향을 줄 수 있다. 특히 에너지 사용은 인체 보건, 자연생태계 및 건축물 등 다양한 수용체에 영향을 미치므로 이에 따른 피해가 발생한다. 이와 같은 피해가 에너지의 시장 가격에 반영되지 않을 경우 이를 외부비용이라 일컬으며, 전통적으로 이러한 외부효과는 무시되어 왔다.
익스턴이 연구가 진행된 배경은? 이와 같은 피해가 에너지의 시장 가격에 반영되지 않을 경우 이를 외부비용이라 일컬으며, 전통적으로 이러한 외부효과는 무시되어 왔다. 그렇지만 유럽공동 체(EC)의 '제5차 환경행동프로그램', '경제성장, 경쟁 및 고용에 대한 백서' 그리고 '에너지 백서'에서 볼 수 있듯이 외부효과의 내부화에 대한 관심이 점차 증대됨에 따라 유럽 선진국과 국제기구는 이의 중요성을 인식하게 되었다. 이러한 배경 하에 1991년 국제적으로 합의된 외부효과의 평가도구를 개발하고 이를 각각의 에너지원에 대해 적용할 수 있도록 국제 공동연구 프로젝트인 '익스턴이(ExternE : Extenalities of Energy)' 연구가 유럽공동체 연구개발 프로그램의 일환으로 착수되었다.
우리나라가 원자력발전을 국가 산업 발전의 원동력으로 육성한 결과는 어떠한가? 이러한 상황 하에 선진국과 같은 온실가스 감축 의무의 부담은 우리나라 경제에 큰 타격을 줄 것이 명백하다[2]. 다행히도 우리나라는 온실가스를 직접 배출하지 않는 원자력발전을 국가 산업 발전의 원동력으로 육성한 결과, 가압경수로 16기와 가압중수로 4기 등 총 20기를 운영함으로써 전력을 안정적으로 공급하고 있다.
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참고문헌 (11)

  1. ElBaradei M. Nuclear power's changing picture. IAEA Bulletin. 2007 Sep;49(1):18-19 

  2. 강승진. 교토의정서 곧 발효, 대비책이 필요하다. 에너지경제신문. 2005.1.28 

  3. Mayerhofer P, Krewitt W, Friedrich R. Extension of the accounting framework. ExternE Core Project Final Report. 1997 Dec:1-2 

  4. SimPacts. http://www.dis.anl.gov/ceeesa/programs/ environmental_analysis_tools.html#simpacts 

  5. Markandya A, Boyd R. Valuing the human health effects of routine atmospheric releases from nuclear facility. International Atomic Energy Agency. 1999 May:1-26 

  6. SENES Consultants Ltd. Review of NukPacts: an environmental assessment package. International atomic Energy Agency. 2003 Aug:2-1-13,3-1-12,A-1-5 

  7. European Commission DGXII. Extern E: Externalities of Energy. 1995;Vol.1.Summary: 115 

  8. ICRP. Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Report No.60. Annuals of the ICRP. UK; Pergamon Press. 1991:53 

  9. 한국수력원자력(주). 원자력발전소 주변 환경방사선조사보고서 2001-2006년도 연보. 각년도 익년 6월 발간 

  10. European Commission. External costs: research results on socio-environmental damages due to electricity and transport. Quarterly Magazine. EUR 20198. 2003:12-13 

  11. AEA Technology. Power generation and the environment: UK perspective. European Commission DGXII. 1998 Jun: 117- 118,133 

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