[논문]해외국가별 고준위방사성폐기물 처분 후보부지 조사를 위한 기준 분석

나태유; 채병곤; 박의섭; 김민준

doi:10.9720/kseg.2024.1.117

[국내논문] 해외국가별 고준위방사성폐기물 처분 후보부지 조사를 위한 기준 분석
Comparative Analysis of Siting Criteria of High-Level Radioactive Waste Disposal in Leading Countries 원문보기

지질공학 = The journal of engineering geology, v.34 no.1, 2024년, pp.117 - 136

나태유 (한국지질자원연구원 심층처분환경연구센터) , 채병곤 (한국지질자원연구원 심층처분환경연구센터) , 박의섭 (한국지질자원연구원 심층처분환경연구센터) , 김민준 (한국지질자원연구원 심층처분환경연구센터)

초록
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고준위방사성폐기물 심층처분은 국가의 안전과 환경 보호를 위해 필수적이며, 각 나라의 지질학적, 사회적 환경에 적합한 부지선정기준의 확립은 이 과정에서 중요한 단계이다. 논문의 목적은 고준위방사성폐기물의 심층처분 부지를 확보하는 과정에서 국가별로 적용되는 다양한 지질학적 및 사회적 선정기준을 비교분석하는 것이다. 이 연구에서는 고준위방사성폐기물 처분 선도국들이 설정한 부지선정기준을 중심으로 비교분석을 수행하였으며, 각 국가별 선정기준 분석결과, 국가별 지질조건 및 환경을 반영한 선정기준을 차별적으로 설정하였음을 확인하였다. 연구의 결과는 우리나라의 고준위방사성폐기물 심층처분 부지선정기준 마련에 중요한 기반 자료로 활용될 수 있을 것이며, 국가의 지속 가능한 발전과 환경 보호에 이바지하게 될 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Deep geological disposal of high-level radioactive waste is imperative to national safety and environmental protection and it relies on establishing siting criteria suited to the geological and social conditions of each country. This paper compares the various geological and social criteria applied by different countries in the process of securing sites for the deep geological disposal of high-level radioactive waste. The present comparative analysis considers the siting criteria established by the worlds leading countries in high-level radioactive waste disposal with the aims of establishing detailed criteria appropriate to Korea's conditions and applying the criteria to explore safe and suitable sites for deep geological disposal. The findings of this research are expected to serve as a foundation for establishing criteria for the selection of disposal sites for high-level radioactive waste in Korea and are anticipated to contribute significantly to sustainable national development and environmental protection.

Keyword

표/그림 (22)

표 Table 1. Siting criteria group and factors in Sweden (SKB, 2011)
표 Table 2. Siting criteria group and factors in Finland (POSIVA, 2000)
표 Table 3. Siting criteria group and factors in Switzerland (SFOE, 2008)
표 Table 4. Siting criteria in Germany (BGE, 2020)
표 Table 5. Siting criteria in France (ANDRA, 2019)
표 Table 6. Siting criteria in the USA (USNRC, 1984)
표 Table 7. Siting criteria in Japan (NUMO, 2021)
표 Table 8. Siting criteria group in Sweden, Finland and Switzerland
표 Table 9. Siting criteria for the characteristics of bedrock in leading countries (a: SKB, 2011 , b: POSIVA, 2000, c: AkEnd, 2002, d: USNRC, 1984, e: NUMO, 2021)
표 Table 10. Siting criteria for the active fault zone in leading countries (a: POSIVA, 2000, b: BGE, 2020, c: NUMO, 2004)
표 Table 11. Siting criteria for the uplift and erosion in leading countries (a: SKB, 2000, b: SFOE, 2008, c: AkEnd, 2002, d: ANDRA, 2005, e: USNRC, 1984, f: NUMO, 2004)
표 Table 12. Siting criteria for the seismic activity in leading countries (a: SKB, 2011; b: POSIVA, 2000, c: BGE, 2020, d: USNRC, 1984, e:NUMO, 2021)
표 Table 13. Siting criteria for the volcanic activity in leading countries (a: AkEnd, 2002, b: USNRC, 1984, c: NUMO, 2004)
표 Table 14. Siting criteria for the geothermal gradient in leading countries (a: SKB, 2000, b: AkEnd, 2002, c: USNRC, 1984, d: NUMO, 2021)
표 Table 15. Siting criteria for the hydraulic conductivity and hydraulic gradient in leading countries (a: SKB, 2000, b: POSIVA, 2000, c: Nagra, 2008, d: BGE, 2020, e: ANDRA, 2019, f: USNRC, 1984, g: NUMO, 2021)
표 Table 16. Siting criteria for the pH in leading countries (a: SKB, 2000, b: POSIVA, 2000, c: Nagra, 2008, d: AkEnd, 2002, e: NUMO, 2021)
표 Table 17. Siting criteria for the Eh in leading countries (a: SKB, 2000, b: POSIVA, 2000, c: Nagra, 2008, d: AkEnd, 2002, e: USNRC, 1984, f: NUMO, 2021)
표 Table 18. Siting criteria for the future climate change in leading countries (a: SKB, 2011 , b: POSIVA, 2000, c: ASN, 2008, d: USNRC, 1984, e: NUMO, 2004)
표 Table 19. Siting criteria for the natural resources in leading countries (a: SKB, 2011 , b: POSIVA, 2000, c: SFOE, 2008, d: ASN, 2008, e: USNRC, 1984, f: NUMO, 2021)
표 Table 20. Siting criteria for the population density in leading countries (a: SKB, 2000, b: POSIVA, 2000, c: Nagra, 2008, d: AkEnd, 2002, e: USNRC, 1984, f: NUMO, 2004)
표 Table 21. Siting criteria for the transportation in leading countries (a: SKB, 2011, b: POSIVA, 2000, c: USNRC, 1984, d: NUMO, 2021)
표 Table 22. Siting criteria for the costs in leading countries (a: SKB, 2011, b: POSIVA, 2000, c: SFOE, 2008, d: USNRC, 1984, e: NUMO, 2021)

AI 본문요약
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문제 정의

핀란드는 부지선정기준으로 안전한 처분시스템이 개발될 수 있어야 하며, 규제 한도 내에서 장기간 방사성핵종 유출을 방지하고 기술적으로 처분장 건설이 가능해야 한다고 설정하였다. 또한, 처분장이 건설 중 및 폐쇄 이후 모든 기간에서 환경적 및 사회적으로 광범위한 수용성을 가져야 하며, 비용이 너무 과하지 않을 것을 기본 요건으로 도입하고 이들을 충족할 수 있는 처분부지를 찾는 것을 목표로 하였다.
부지 제외 기준은 독일 전역에 제외 기준을 적용하여 적어도 하나가 충족되는 지역을 확인하고 잠재적 부지에서 제외하기 위한 목적으로 제외 기준을 세 단계의 부지선정 절차 전체에서 반복적으로 적용된다. 최소 요구조건은 부지 제외 기준을 바탕으로 확인된 잠재적 부지에 대해 최소 요구조건을 적용하여 후보 부지의 범위를 좁히기 위해 적용되며, 지구과학적 가중 기준은 처분장으로서의 적합성과 관련하여, 제외 기준 및 최소 요구조건을 적용하여 확인된 지역의 비교 평가를 가능하게 하기 위한 목적을 가진다.

제안 방법

1~2 단계를 통해 총 3개의 부지로 범위를 좁혔으며, 3단계에서는 2단계 종료 시 선정된 부지에 대해 보다 정밀한 추가 지질조사를 수행하여 Nördlich Lägern 지역을 최종 부지로 선정했다.
암반의 수리전도도는 낮아야 하며, 처분장 깊이의 자연온도가 작업 조건을 손상시키거나 사전 조건인 최고 온도 100°C에 도달할 정도로 일정 수준을 초과하지 않아야 한다고 명시하였다. 이 외에도 지표 조사가 가능하고, 처분장 깊이는 굴착 및 방사성폐기물 적치 중 터널의 안정성을 손상시키지 않아야 한다는 기준을 도입하였다.
본 연구에서 수행한 해외 주요 국가들의 세부 부지선정기준의 비교분석을 통해, 각국이 고준위방사성폐기물 심층처분 부지를 선정함에 있어 중요시하는 다양한 기준들의 특징과 차이점을 확인하였으며, 이러한 분석은 기반암 특성, 활성단층대의 존재, 융기와 침강, 지진 및 화산 활동, 지온경사와 수리전도도, 수소이온농도(pH) 및 산화환원전위(Eh), 미래 기후변화 및 천연자원 그리고 운반 및 비용 등 여러 측면을 포괄한다. 각 국가별로 다루는 세부 기준들은 그 나라의 지질학적, 환경적, 사회경제적 특성을 반영하는 동시에 방사성폐기물 처분장의 장기적 안전성 확보에 기여하는 중요한 요소로 작용한다.

대상 데이터

프랑스는 1991년 폐기물법 제정을 시작으로 자국 내 다양한 지역의 지질을 연구하여 지하연구시설 건설을 위한 총 4개의 부지를 선정하였다. 조사 결과를 바탕으로 2000년에 Meuse/Haute-Marne 지역에 지하연구시설 건설 시작을 기점으로 5년간의 실증 연구를 통해 최종 심층처분장 부지로 확정지었다.
프랑스는 1991년 폐기물법 제정을 시작으로 자국 내 다양한 지역의 지질을 연구하여 지하연구시설 건설을 위한 총 4개의 부지를 선정하였다. 조사 결과를 바탕으로 2000년에 Meuse/Haute-Marne 지역에 지하연구시설 건설 시작을 기점으로 5년간의 실증 연구를 통해 최종 심층처분장 부지로 확정지었다. 프랑스는 2018년 건설허가 신청 이후 검토 중이며 2027년경 처분장 건설을 예정하고 있다.

성능/효과

프랑스, 미국, 일본 또한 부지선정을 위한 기준들을 그룹화하여 분류하지는 않았으나, 각 기준 유형들은 스웨덴, 핀란드, 스위스, 독일과 대부분 유사하게 설정 및 고려되고 있음을 확인하였다. 이들을 포함한 주요 국가들의 고려 인자들의 세부 기준에 대한 비교분석은 다음 절에서 기술하였다.
스웨덴, 핀란드, 스위스와 같은 국가들은 평가 인자를 그룹화하여 명시하고 있으며, 독일은 제외 기준, 최소 요건, 지구과학적 가중 기준 등을 적용하였다. 프랑스, 미국, 일본은 각각의 기준 유형들을 유사하게 설정하지만 그룹화하지는 않았으며, 전반적으로 기반암 안정성, 지하수 흐름, 지하수 조성, 침식, 천연자원, 장기 기후변화, 환경요소 등이 국가 간 유사하게 설정되고 고려되는 공통적인 부지선정기준들로 나타났다.

후속연구

우리나라의 경우, 이러한 해외 사례를 참고하고 부지선정기준을 개발함에 있어 각 기준의 적용 가능성과 타당성을 심도있게 고려할 필요가 있으며 특히, 지질학적 조건 및 사회경제적 요소와의 균형을 고려한 국내 고유의 평가 기준 설정이 중요할 것이다. 향후 해외 선도국가별 특성을 반영한 부지선정기준 설정 근거를 중심으로 더욱 심도 있는 분석을 수행할 계획이며, 이를 기반으로 국내 환경에 적합한 기준 및 고려되어야 할 영향 인자들에 대해 제안하고자 한다.

참고문헌 (19)

AkEnd, 2002, Site selection procedure for repository sites, Arbeitskreis Auswahlverfahren Endlagerstandorte, Germany,？260p.
ANDRA, 2005, Dossier 2005 Argile, Evaluation of the feasibility of a geological repository in an argillaceous formation,？Meuse/Haute-Marne site, France, 241p.
ANDRA, 2019, Synthesis of 20 Years Research, Development and Demonstration in Andra's Underground Research？Laboratory in Bure for Cigeo Project-France, Andra Technical Document ID: DRPAS3, France, 104p.
ASN, 2008, Safety guide relating to the final disposal of radioactive waste in deep geological formations, France, 32p (in？French).
BGE, 2020, Sub-areas Interim Report pursuant to Section 13 StandAG, Bundesgesellschaft fur Endlagerung mbH, Peine,？Germany, 437p.
Burga, C.A., Perret, R., 1998, Vegetation und Klima der Schweiz seit dem jungeren Eiszeitalter, Ott Verlag, Thun, Switzerland, 805p (in German).
Choi, J.H., Chae, B.G., Kihm, Y.H., Park, E.S., Hyun, S.P., Kim, H.C., Nahm, W.H., Jeon, J.S., Suk, H.J., 2017, Suggestion of site investigation method for HLW disposal facility, Journal of the Korean Society of Mineral and Energy？Resources Engineers, 54(4), 303-318 (in Korean with English abstract).
Kim, H.G., Yoo, S.W., Bae, D.S., Jung, S.H., Kim, K.S., Kim, J.K., Han, M.H., Choi, J.H., 2023a, Case studies of site？investigation factors and methods for site selection for high-level radioactive waste disposal, The Journal of Engineering Geology, 33(4), 611-626 (in Korean with English abstract).
Kim, H.R., Kim, M.J., Park, S.J., Yoon, W.S., Park, J.H., Lee, J.H., 2023c, Site selection methods for high-level radioactive waste disposal facilities: An international comparison, The Journal of Engineering Geology, 33(2), 335-353 (in？Korean with English abstract).
Kim, M.J., Park, S.J., Kim, H.R., Yoon, W.S., Park, J.H., Lee, J.W., 2023b, Analysis of overseas data management systems？for high level radioactive waste disposal, The Journal of Engineering Geology, 33(2), 323-334 (in Korean with English？abstract).
Nagra, 2008, Proposal of geological siting areas for the L-ILW and HLW storage facility - Description of the requirements,？the procedure and the results, NTB 08-03, Nationale Genossenschaft fur die Lagerung radioaktiver Abfalle, 458p (in？German).
Nathenson, M., 1988, Geothermal gradients in the conterminous United States, Journal of Geophysical Research, 93(B6),？6437-6450.
NUMO, 2004, Evaluating site suitability for a HLW repository-Scientific background and practical application of NUMO's？siting factors, NUMO-TR-04-04, Nuclear Waste Management Organization of Japan, Japan, 83p.
NUMO, 2021, The NUMO pre-siting SDM-based safety case, NUMO-TR-21-01, Nuclear Waste Management Organization of Japan, Japan, 709p.
POSIVA, 2000, The site selection process for a spent fuel repository in Finland - Summary report, POSIVA-2000-15,？Posiva Oy, 224p.
SFOE, 2008, Sectoral plan for deep geological repositories-conceptual part, Swiss Federal Office of Energy SFOE, Bern, 84p.
SKB, 2000, What requirements does the KBS-3 repository make on the host rock? Geoscientific suitability indicators and？criteria for siting and site evaluation, SKB TR-00-12, Svensk Karnbranslehantering AB, 143p.
SKB, 2011, Site selection - siting of the final repository for spent nuclear fuel, SKB R-11-07, Svensk Karnbranslehantering AB, 106p.
USNRC, 1984, 10 CFR Part 960, Retrieved from https://www.ecfr.gov/current/title-10/part-960.

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표제어: PCR

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용어 설명 출처 목록 (6)

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