[논문]국내원전의 방사성유출물 배출현황과 특성에 대한 고찰

손중권; 공태영; 최종락; 김희근

doi:10.14407/jrp.2012.37.3.138

국내원전의 방사성유출물 배출현황과 특성에 대한 고찰
A Review and Characteristics for Radioactive Effluents from the Nuclear Power Plants in Korea 원문보기

방사선방어학회지 = Radiation protection : the journal of the Korean association for radiation protection, v.37 no.3, 2012년, pp.138 - 145

손중권 (한수원중앙연구원) , 공태영 (한수원중앙연구원) , 최종락 (한수원중앙연구원) , 김희근 (한수원중앙연구원)

초록
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국내에서는 2010년 말 기준으로 21기의 원전이 운전 중에 있다. 이에 따라 원전에서 배출되는 방사성유출물은 지속적으로 늘어나 2010년에는 547.12 TBq이 배출되었다. 국내원전의 기체와 액체 방사성유출물 배출량은 2001년에서 2010년까지 10년 동안 경수로원전의 경우에는 연평균 11.61 TBq/호기 수준으로 유지하고 있으며, 중수로원전의 경우 118.12 TBq/호기 수준으로 유지되고 있다. 이들 기체나 액체 방사성유출물의 배출 핵종의 대부분은 삼중수소로 나타났다. 이러한 배출경향과 분석 결과를 바탕으로 국내원전의 방사성유출물 관리에 대한 특성을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

As of the end of 2010, 21 nuclear power reactors were operating in Korea. Radioactive effluents from nuclear power plants (NPPs) had been increased continuously and the radioactivity of effluents released in 2010 was 547.12 TBq. From 2001 to 2010, the annual average radioactivity of gaseous and liquid effluents per reactor was 11.61 TBq for pressurized water reactor (PWR) plants and 118.12 TBq for PHWR (pressurized heavy water reactor) plants. Most of the radioactivity from gaseous and liquid effluents was came from $^3H$. Based on the results of release trends and analysis, effluents characteristics was suggested for the management of radioactive effluents from NPPs.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이를 위해 2001년에서 2010년까지 10년간 국내 원전의 기체 및 액체 방사성유출물의 배출현황을 분석하였다. 또한 노형별 방사성유출물의 배출특성을 분석하였고, 이러한 분석 결과를 바탕으로 국내원전의 방사성유출물 관리에 대한 특성을 제시하였다.
원전 운영으로 인해 발생하는 기체와 액체 방사성유출물의 배출량은 원전 방사선관리연보나 원자력발전소 주변 환경방사선 조사보고서에 기록되어 있다. 이 논문에서는 원전 방사선관리연보와 원전주변 환경방사선 조사보고서에 근거하여 2001년부터 2010년까지 10년간의 기체 및 액체 방사성유출물의 배출현황과 특성을 분석하였다[2,3].
이 논문은 국내 원전의 방사성유출물의 배출에 관한 현황과 특성을 파악하기 위해 작성되었다. 이를 위해 2001년에서 2010년까지 10년간 국내 원전의 기체 및 액체 방사성유출물의 배출현황을 분석하였다.

제안 방법

국내원전의 2001년부터 2010년까지 기체 및 액체 방사성유출물의 배출현황을 분석하였다. 그 결과 중수로원전의 기체나 액체 방사성유출물 배출량이 경수로원전에 비해 높게 나타났다.
이 논문은 국내 원전의 방사성유출물의 배출에 관한 현황과 특성을 파악하기 위해 작성되었다. 이를 위해 2001년에서 2010년까지 10년간 국내 원전의 기체 및 액체 방사성유출물의 배출현황을 분석하였다. 또한 노형별 방사성유출물의 배출특성을 분석하였고, 이러한 분석 결과를 바탕으로 국내원전의 방사성유출물 관리에 대한 특성을 제시하였다.

성능/효과

경수로원전에서 삼중수소와 불활성기체가 방사성유출물의 대부분 배출량을 점유하고 있으며, 중수로원전에서는 삼중수소와 불활성기체 외에 ¹⁴C 핵종이 배출량이 높은 방사성핵종으로 나타났다. 이러한 분포는 미국원전이나 캐나다 원전의 방사성유출물의 배출과 유사한 경향을 보이고 있는 것으로 나타났다[13-17].
경수로원전의 호기 당 기체와 액체 방사성유출물을 합한 연평균 총 배출 방사능량은 11.61 TBq이고 중수로원전의 호기 당 연평균 총 배출 방사능량은 118.12 TBq로 중수로원전이 약 10배 높게 나타났다. 이에 따른 경수로원전의 호기 당 일반인 선량은 9.
전체 선량 중에서 방사성핵종의 비율은 원전별로 약간 다르게 나타났다. 고리원전과 월성원전의 경우 불활성기체에 의한 선량이 차지하는 비율은 전체 일반인 선량 중에서 5% 이하로 나타났지만, 영광원전과 울진원전의 경우 12~13%를 차지하고 있는 것으로 확인되었다. 한편, 요오드에 의한 일반인 선량이 차지하는 비율은 전체 일반인 선량 중에서 울진원전의 경우 약 11%를 차지하고 있지만 다른 부지는 1% 이하를 차지하고 있는 것으로 나타났다.
영광원전은 약 25%를 차지하고 있으며 울진원전은 약 22%를 차지하고 있다. 고리원전에서 배출된 액체 방사성유출물 방사능량은 액체 방사성유출물 방사능량의 약 7%로 가장 낮게 나타났다. 이러한 이유는 월성원전의 삼중수소에 의한 배출이 주된 원인으로 확인되었다[2,3].
국내 원전부지에서 액체 방사성유출물의 방사성핵종별 구성은 삼중수소가 99% 이상 점유하고 있으며, 불활성기체, 옥소, 미립자 등은 아주 미량 배출하고 있는 것으로 나타났다. 영광원전의 경우 미립자가 차지하는 비율이 약 0.
국내원전의 부지별 배출된 기체 방사성유출물은 울진원전이 연평균 12.30 TBq로 최소를 보였으며, 고리원전은 25.96 TBq, 영광원전은 20.39 TBq, 월성원전이 최대인 369.69 TBq로 나타났다. 이러한 배경에는 중수로원전의 배출 특성이외에 경수로원전의 노후 정도와 부지별 가동되는 호기수의 차이에 따른 것으로 판단되었다.
국내원전의 2001년부터 2010년까지 기체 및 액체 방사성유출물의 배출현황을 분석하였다. 그 결과 중수로원전의 기체나 액체 방사성유출물 배출량이 경수로원전에 비해 높게 나타났다. 한편, 방사성핵종은 원전별로 약간의 차이는 있으나 기체나 액체 방사성유출물 모두 삼중수소가 주요 배출 핵종이었다.
이처럼 월성원전이 높은 배출경향을 보이는 것은 중수로원전의 경우 냉각재와 감속재로 사용된 중수의 중성자 방사화 과정(neutron activation process)에서 생성된 삼중수소의 배출이 주를 이루고 있고, 이외에도 불활성가스의 배출량이 많은 데 그 이유가 있다. 그럼에도 불구하고 월성원전은 경수로원전에 비해 배출량이 높은 특성을 보이고 있지만 유도배출한계(DRLs) 기준대비 최대 0.35%에 미치지 못하는 것으로 나타났다.
이러한 이유는 월성원전의 삼중수소에 의한 배출이 주된 원인으로 확인되었다[2,3]. 그럼에도 불구하고 유도배출한계 기준대비 최대 0.30%에 미치지 못하는 것으로 확인되었다.
원전 부지별 액체 방사성유출물의 방사능량은 고리원전이 연평균 16.34 TBq로 최소를 보였으며, 울진원전은 49.50 TBq, 영광원전은 55.31 TBq, 월성원전이 102.78 TBq로 나타났다. 이에 따른 일반인 선량은 고리원전이 연평균 2.
원전주변에 거주하는 일반인에 대한 선량은 삼중수소에 의한 일반인 선량이 최대를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 일반인 피폭방사선량 중에서 삼중수소가 차지하는 비율은 고리원전의 경우 약 97%, 영광원전의 경우 약 85%, 월성원전의 경우 약 64% 그리고 울진원전의 경우 약 75%로 나타나고 있다.
37 TBq로 나타났다. 이 중에서 중수로원전(월성원전)의 방사성유출물 배출량이 기체 방사성유출물 총 방사능량의 약 86%로 대부분을 차지하고 있으며, 경수로원전인 고리원전 약 6%, 영광원전 약 5%, 울진원전 약 3% 순으로 배출되었다. 이처럼 월성원전이 높은 배출경향을 보이는 것은 중수로원전의 경우 냉각재와 감속재로 사용된 중수의 중성자 방사화 과정(neutron activation process)에서 생성된 삼중수소의 배출이 주를 이루고 있고, 이외에도 불활성가스의 배출량이 많은 데 그 이유가 있다.
이에 따른 경수로원전의 호기 당 일반인 선량은 9.21×10-4 mSv(y·man)-1이고 중수로원전의 호기 당 일반인 선량은 1.42×10-3 mSv(y·man)-1로서 연간 일반인 유효선량 한도의 법적기준치 1 mSv 대비 약 0.57% 수준으로 나타났다.
55 TBq로 나타났다. 이에 비해 중수로원전 방사성유출물의 양은 경수로원전의 방사성유출물 양에 비해 약 20배 정도 높게 배출되는 경향을 보였다. 이와 같이 월성원전의 배출 방사성유출물의 총량이 높은 이유는 앞서 기술한 바와 같이, 냉각재와 감속재로 사용된 중수의 중성자 방사화 과정에서 다량 생성된 삼중수소의 배출에 의한 것이다[13].
5% 정도로 나타났다. 전체 선량 중에서 방사성핵종의 비율은 원전별로 약간 다르게 나타났다. 고리원전과 월성원전의 경우 불활성기체에 의한 선량이 차지하는 비율은 전체 일반인 선량 중에서 5% 이하로 나타났지만, 영광원전과 울진원전의 경우 12~13%를 차지하고 있는 것으로 확인되었다.
02% 정도로 나타났다. 전체 일반인 선량 중에서 방사성핵종의 비율은 원전별로 약간 다르게 나타났다. 고리원전, 영광원전, 월성원전의 경우 삼중수소와 미립자에 의한 일반인 선량이 99.
한편, 국내원전의 배출현황은 방사성유출물 감시 규제기준에 비해 훨씬 낮게 유지하고 있는 것으로 나타났다. 그럼에도 불구하고, 국내원전에서는 방사성유출물을 지속적으로 저감하고자 이에 대해 노력하고 있다.
고리원전과 월성원전의 경우 불활성기체에 의한 선량이 차지하는 비율은 전체 일반인 선량 중에서 5% 이하로 나타났지만, 영광원전과 울진원전의 경우 12~13%를 차지하고 있는 것으로 확인되었다. 한편, 요오드에 의한 일반인 선량이 차지하는 비율은 전체 일반인 선량 중에서 울진원전의 경우 약 11%를 차지하고 있지만 다른 부지는 1% 이하를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 이렇게 울진원전에서 요오드에 의한 일반인 선량이 높은 이유는 2002년 핵연료 결함에 의한 계획예방정비기간 중에 발생한 요오드의 환경으로 배출에 따른 영향으로 판단되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	원전의 설비용량은 얼마나 증가하였는가?	국내에서는 1978년 고리1호기의 상업운전을 시작으로 2010년 말 경수로원전 17기와 중수로원전 4기 등 21기의 원전이 운전 중에 있다. 이에 따라 원전의 설비용량이 1978년 587 MWe에서 2010년 말에는 18,716 MWe로 증가되었다. 이러한 설비용량의 증가에 따라 원전에서 생산되는 전력량이 지속적으로 늘어나, 국내 전체 전력 소비량의 약 40% 정도를 점유하고 있다.
	원전의 운전에 따라 발생하는 방사성 폐기물은 무엇으로 구분되는가?	원전가동에 따른 방사성폐기물 발생은 기체 방사성폐기물, 액체 방사성폐기물 및 고체 방사성폐기물로 구분된다[2]. 이 중에서 기체 방사성폐기물이나 액체 방사성폐기물은 원전의 운전에 따라 불가피하게 발생되는데, 적절한 감쇄와 처리방법을 거쳐 정해진 배출경로를 통해 환경으로 배출하고 있다.
	원전에서 생산되는 전력량은 국내 전력 소비량의 몇 퍼센트를 점유하는가?	이에 따라 원전의 설비용량이 1978년 587 MWe에서 2010년 말에는 18,716 MWe로 증가되었다. 이러한 설비용량의 증가에 따라 원전에서 생산되는 전력량이 지속적으로 늘어나, 국내 전체 전력 소비량의 약 40% 정도를 점유하고 있다. 표 1에 국내원전의 설비용량을 보여주고 있다[1,2].

참고문헌 (23)

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상세보기
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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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