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1. 서 론

 원자로는 설계수명에 다다르면 안전성을 평가하여 계속운전을 하거나 영구정지 되는데 이처럼 영구정지가 결정된 원자로는 사용후 핵연료 인출 및 이전, 냉각재 배수, 제염 등 원자로 해체를 위한 준비를 하게 된다. 여기서 원자로 해체란 ‘효용가치를 상실한 원자력 시설을 주변 환경으로부터 안전하게 영원히 퇴출하기 위해 취해지는 모든 기술적·관리적 활동’[1]으로 정의한다.

 원자로 해체는 최소 몇 년 이상의 시간이 소요되는 장기 업무로서, 그 기간 중에 다양한 해체 폐기물이 대량으로 발생한다. 상대적으로 단기간에 대량으로 발생하는 해체폐기물을 적절히 분류, 처리하지 못하면 상당한 처분부담이 뒤따르며 또한 방사능을 띤 원전 계통과 기기를 해체할 때 작업자의 방사선피폭은 물론 환경으로의 방사능 누출이 발생할 수 있다. 이 때문에 현재 원자로를 운영하는 대다수 국가는 사업자에게 원자로를 해체하기 전에 치밀한 해체계획을 수립할 것을 요구하고 있다. 심지어는 건설전에 해체 폐기물의 발생량을 최소화할 수 있도록 해체를 고려하여 원자로를 설계할 것을 요구한다.

 우리나라의 경우, 현재 고리 1호기와 월성 1호기가 안전성 심사를 거쳐 계속운전을 하고 있거나 계속운전 여부를 결정하기 위한 안전성 심사를 진행 중에 있다. 이들 원자로 중 하나가 계속운전을 하지 못하게 될 경우, 인근 호기와의 공용설비 가동기간 등에 따라 달라질 수 있으나 10 년 이내에 우리나라도 원자로를 해체하게 될 가능성이 있다. 또한 2011년 3월 발생한 일본 후쿠시마 원전 사고는 설계수명 전이라도 원자로를 조기에 해체할 가능성이 있음을 보여주고 있다. 그리고 2011년 7월 국제원자력기구는 우리나라를 대상으로 수행한 통합규제검토서비스 (Integrated Regulatory Review Service)를 통해 원자로 건설 단계 시부터 해체 계획을 수립하고 운영기간 중 주기적으로 갱신할 것을 권고하였다.

 우리나라는「원자력안전법」제28조(발전용원자로 및 관계시설의 해체)와 동법 시행규칙 제26조(원자로시설의 해체계획 승인신청)에서 원자로 해체와 관련하여 규정하고 있다. 하지만 이들 규정은 원자로 해체 전 원자력안전위원회에 해체계획서를 제출해야 한다는 사실과 이 해체계획서에 포함되어야 하는 일반 항목만을 정하고 있을 뿐이다. 원자로 영구정지에서 부지 복원에 이르는 시간대에 대한 구체적 인허가 절차와 해체계획서 작성에 대한 세부지침은 부재한 상황이다. 이중 원자로 해체와 관련한 인허가 절차는 한국원자력안전기술원을 중심으로 연구를 진행 중에 있어 조만간 구체적 절차가 마련될 것으로 보인다. 따라서 본 논문에서는 원자로시설 해체계획서 작성에 관한 세부지침에 초점을 맞추기로 하고 이를 위해, IAEA 원자력 국제안전기준과 발전용원자로 해체 경험을 다수 보유한 미국, 영국, 프랑스의 해체계획서 작성과 관련한 절차와 규제지침을 조사․분석하고, 국내 상황을 반영하여 원자로시설 해체계획서 작성항목과 세부지침을 개발․제시하기로 한다.

2. 국내외 원자로시설 해체계획서 작성지침 현황

2.1 IAEA

 국제원자력기구는 원자력을 이용하는 모든 국가들의 안전을 위해 규제기준의 척도를 제시하고 있으며 발전용 원자력이용시설의 해체와 관련한 규제요건을 WSR-5, "Decommissioning of Facilities Using Radioactive Material(2006)"에 수립하고 이에 대한 상세한 지침을 WS-R-2.1, "Decommissioning of Nuclear Power Plants and Research Reactors"에서 제시한다. 두 규제요건에서는 해체와 관련하여 국가와 운영자 및 규제기관의 책임 정의와 해체절차를 비롯한 해체계획서 및 그 외 요건들을 수록하고 있다.

 IAEA는 해체전략을 수립하는 운영자가 반드시 당해 연도의 국가정책 및 폐기물관리를 준수하여 해체를 계획하도록 정의하고 있다. 또한 즉시해체를 우선적인 선택사항으로 지정하고 있으나 국가 상황에 따라 즉시해체를 시행하지 못하는 경우에는 타당성과 안전성을 효율적으로 나타내는 문서들을 첨부하여 최종상태가 환경으로의 방사성 물질의 유출과 대중 및 작업자에게 규제기준 이상의 피폭을 야기하지 않음을 입증시키도록 권고한다. 준비되는 해체계획서는 3단계, 즉, 설계, 운영, 운영정지 전 단계에서 수립하고 특히 운영단계 동안 운영자는 적어도 5 년마다 주기적으로 해체계획서를 갱신하여 상세한 최종해체계획서를 완성해야 한다고 기술하고 있다[1][2].

 IAEA의 Safety Reports Series No. 45, "Standard Format and Safety Related Decommissioning Documents"에는 원자력을 이용하는 국가들이 대중 및 작업자와 환경을 보호하고 위해를 범하지 않도록 하는 최소한의 해체계획 수립을 위한 작성지침을 정의하고 있다. Table 1은 IAEA가 권고하는 해체계획서 항목 및 세부항목이다. 대부분의 원자력 선진 국가들은 그들의 해체계획서 작성지침을 수립할 때, 이 지침을 바탕으로 수립하고 있다.

Table 1. The contents in decommissioning plan required by IAEA's safety standards[3]

2.2 미국

 원자력시설의 최대 보유국으로 해체경험이 많은 미국은 해체와 관련하여 “불필요한 시간적 지연 없이 위험을 감소시키고 환경과 대중 및 작업자의 건강 보호를 보장”하는 부정책에 따라 여전히 지속적인 원자력 발전을 위해 해체가 진행 중에 있다.

 미국은 개인사업자가 운영하는 상업용원자로의 해체의 경우 미국원자력규제위원회(Nuclear Regulatory Commission, 이하 NRC)에서 모든 해체사업을 전적으로 규제하고 있으며 미국 연방법 10CFR50.82(a)(4)(i)에 따라, 원자로 운영 허가소지자는 원자로 영구정지 후 2년 이내에 NRC에 정지 후 해체 활동보고서(Post-shutdown Decommissioning Activity Report, 이하 PSDAR)를 제출하도록 해야 한다[4]. 이 PSDAR의 목적은 1) 허가소지자가 계획한 해체 활동에 대한 정보를 일반인에게 제공, 2) 해체 활동에 대한 NRC의 감독 지원, 3) 허가소지자가 계획한 해체활동에 대한 비용 및 기금의 보증, 4) 기존 환경영향평가서와 계획한 해체 활동의 환경영향을 비교, 확인 등이다[5].

 PSDAR에 포함될 항목과 기재내용은 Reg. Guide 1.185에 의해 규정되어 있다. 이 지침에 따르면, PSDAR는 계획한 해체 활동, 주요 해체 활동의 일정, 예상 비용 및 부지특성을 반영한 환경영향 평가 결과를 포함해야 한다. 이 중 부지특성을 반영한 환경영향 평가는 NUREG-0586, “Final Generic Environmental Impact Statement on Decommissioning of Nuclear Facilities”와 NUREG-1496, “Generic Environmental Impact Statement in Support of Rulemaking on Radiological Criteria for License Termination of NRC-Licensed Nuclear Facilities”에서 정한 기존의 환경영향평가와 비교하여야 한다. 만약 기존의 환경영향평가에서 계획된 해체 활동을 다루고 있다면, 허가소지자는 이를 PSDAR에 표시해야 한다. 기존의 환경영향평가서에서 다루어지지 않았었다면, 허가소지자는 반드시 해체 활동과 관련된 환경영향을 평가하여 제출해야 한다[5]. Table 2에 Reg. Guide 1.185에서 요구하는 PSDAR의 작성 항목과 기재내용을 정리하였다.

Table 2. The contents in PSDAR required by U.S. Reg. Guide 1.185[4]

2.3 영국

 영국정부는 1990년 이후 신규 원전건설이 없었던 이래로 최근 신규원전을 건설하는 계획을 세웠다. 따라서 영국의 모든 원전해체 관련 업무를 총괄적으로 수행하는 정부기관인 원자력 해체국(Nuclear Decommissioning Agency, 이후 NDA)은 2023년까지 노후화된 18개 원전을 해체하기로 결정하고 “해체활동은 고려되는 요인들이 가능한 합리적이고 실용적으로 유지하도록 수행되어야 한다”는 정부정책에 따라 해체활동에 착수하고 있다[6][7].

 따라서 영국은 원자로의 영구정지일 전에 원자로의 운영시점부터 매 5 년마다 운영자가 갱신한 방사성폐기물의 관리 및 처분 계획을 포함한 해체전략계획(Licensee's decommissioning strategies)을 규제기관(Health & Safety Executive, 이하 HSE)에 제출하고 환경부처의 자문을 받아 이 계획을 심사를 통해 최적의 해체계획을 마련하도록하고 있다. 이후 원자로를 영구정지하기로 결정하면 허가소지자는 허가조건(License Condition 35)에 따라 전 해체단계에 걸쳐 해체 안전성을 정당화하는 문서를 포함한 최종 해체계획서를 수립하여 HSE에 제출한다[8].

 영국의 원자로 해체계획서 작성에 관한 지침은 검사원지침에서 찾을 수 있다. 이 지침에서는, 해체계획서는 해체전략, 정부 정책과의 일관성, 선호하는 옵션, 해체 기간, 점진적이고 체계적인 위험 감소, 해체방법, 구조적 접근법, 방사성 폐기물의 관리 및 처분, 감시 및 관찰, 조직 관리 체계, 지원 기반시설 및 기록 유지, 환경영향, 재정적 수단 입증, 일반 대중의 기대 등을 작성 항목으로 포함하고 있다. 영국은 미국과 마찬가지로 부지 안전성 및 작업자의 안전성, 해체활동으로 인한 위험도 및 품질보증은 별도의 안전 문서에서 기술한다[9]. Table 3는 영국의 해체계획서 작성 지침을 정리한 것이다.

Table 3. The contents in the strategy plan for decommissioning by U.K's requirement[9]

2.4 프랑스

 프랑스는 원자로시설 해체 시 국제 원자력 기구(International Atomic Energy Agency, 이하 IAEA)의 권고를 따라 원자로를 해체하고 프랑스의 원자로시설은 해체가 완료될 때 까지 Decree no. 90-78(1990)를 준수해야 한다. 프랑스 운영자는 영구정지일 최소 1 년 전에 decree n°1557에서 요구하는 1) 선택한 상황을 정당화하고 다양한 후속 해체단계를 나타내는 문서, 2) 영구정지 절차를 포괄하고 그 이후 발전소 안전설비를 나타내는 안전성 분석보고서, 3) 충분한 안전성 수준이 유지됨을 보증하기 위한 일반 감시 및 정비 규정, 4) 해당 시설에 대한 소내 비상계획 개정본을 포함하여 제출해야 한다[10]. 이들 문서에 포함되어야 할 항목과 기재사항은 Table 4에 요약하였다.

Table 4. The contents in the application documents for decommissioning NPPs in accordance with France's requirements[8]

2.5 우리나라

 우리나라는 Table 5에서 보는 것처럼「원자력안전법」제28조(발전용원자로 및 관계시설의 해체)와 동법 시행규칙 제26조(원자로시설의 해체계획 승인신청)에서 원자로 시설 해체계획서에 관한 사항을 규정하고 있다.「원자력안전법」제28조제1항에서는 허가소지자가 원자로시설을 해체하려 할 때 해체계획서를 작성하여 미리 승인을 받아야 한다는 것을 규정하고 있으며, 제28조제2항에서는 이 해체계획서에 포함되어야 할 7가지 항목, 즉, 1) 발전용원자로 및 관계시설의 해체방법 및 공사일정, 2) 방사성물질 및 그에 따른 오염의 제거방법, 3) 방사성폐기물의 처리ㆍ처분 방법, 4) 방사선으로부터의 재해를 방지하는 데에 필요한 조치, 5) 방사성물질 등이 환경에 미치는 영향의 평가 및 그 대책, 6) 발전용원자로 및 관계시설의 해체에 관한 품질보증계획, 7) 그 밖에 위원회가 정하는 사항을 정하고 있다. 그러나 우리나라는 앞서 살펴본 미국, 영국, 프랑스와 같이 이들 항목에 대한 기재사항 등 세부 작성지침을 규정하지는 않고 있다.

Table 5. The decommissioning-related provisions on the Nuclear Safety Act in Korea

 우리나라는 지금 고리 1호기, 월성 1호기에 대한 해체를 준비해야 하는 상황에서 국내 폐기물 처분장이 단 한곳만 있다는 점, 그 한 곳이 중․저준위만 수용한다는 점에서 훗날 폐기물 관리측면에서 문제가 발생할 것으로 예상된다. 특히 해체단계에서 발생되는 폐기물들은 운영단계와 달리 증기발생기와 같은 부피가 큰 폐기물이 발생되기때문에 처분장의 수용력이 포화가 될 것으로 예상된다. 그러므로 현 운영자들이 해체계획을 통해 폐기물과 그 위해를 최소화하고 방사능 누출을 막기 위한 폐기물 관리방안수립할 수 있도록 국내 해체계획서 세부작성지침 개발이 시급한 상황이다.

3. 국내 원자로시설 해체계획서 작성지침 개발

3.1 국내외 원자로시설 해체계획서 작성 항목 비교

 발전용원자로 및 관계시설(이하 ‘원자로시설’이라 함) 해체계획 수립의 목적은 해체단계에서 발생되는 방사성폐기물들을 최소화하고 안전하게 처리․처분하기 위함도 있지만 규제기관과의 소통을 위한 도구 및 규제기관의 규제활동을 수립과 해당시설 주민들에게 안전하고 조속한 해체활동을 알리기 위한 목적도 가지고 있다.

 미국, 영국, 프랑스는 다수의 원자로 시설 보유국가로, 풍부한 해체경험을 바탕으로 개발한 상세한 해체계획을 수립하고 있다. 이들 국가들은 원자로시설 건설 단계부터 해체계획을 고려하고 원자로시설 해체를 앞두고는 제출 시점을 정하여 해체계획서 제출을 요구하고 있다. 미국의 경우 원자로 영구정지 전이나 영구정지일로부터 2년 이내에 해체계획서를 규제기관에 제출해야 하며, 영국은 원자로시설 운영 시점부터 5년마다 해체계획서를 규제기관에 제출하고 있다. 그리고 프랑스의 경우에도 영구정지일로부터 1 년 이전에 해체계획서를 규제기관에 제출해야 한다. 따라서 규제기관은 해체계획서를 접수한 후 해체계획의 타당성을 심사하는 한편 주요 해체 일정 등을 고려하여 인허가 일정과 규제인력 투입계획 등을 수립하고 있다. 그러나 우리나라는 원자로시설 해체계획서 제출 및 승인이라는 간단한 절차만 기술되어 있고, 제출기한이 정해져 있지 않아 사업자는 물론 규제기관도 원자로시설 해체에 대해 효율적으로 대비하기 어려운 상황이다.

 원자로시설의 해체 안전성을 확인하기 위해서는 원자로시설 영구정지부터 해체완료에 이르는 전 기간 동안 이루어지는 해체활동과 그로 인한 영향, 해체폐기물의 안전한 관리 및 처분 등에 대한 내용을 체계적으로 기술해야 한다. 이 때문에 미국, 영국, 프랑스는 원자로시설 해체계획서 작성지침을 규제요건으로 규정하고 있다. 우리나라의 경우,「원자력안전법」제28조제2항에서 해체계획서에 포함해야 할 항목을 제시하고 있지만, 이들 항목에 무엇을 어떻게 작성하는지를 정한 세부 작성지침은 없는 실정이다. 이 때문에 해체사업자가 해체계획서를 작성하는데 애로를 겪을 가능성이 높으며, 규제기관 측면에서도 원자로 시설 해체의 안전성 및 환경영향을 확인하는데 한계를 느낄 수가 있다.

 이에 국내 원자로시설 해체계획서 세부 작성지침을 개발하기 위한 일환으로 미국, 영국, 프랑스와 우리나라의 해체계획서 항목을 비교하였다. 이를 통해 우리나라「원자 력안전법」에서 고려하지 못하고 있는 항목 등을 도출하고자 하였다. 먼저 각 국가와 IAEA의 해체요건을 분석하여 대항목을 선별하고 선별된 각 대항목을 통합시켰다. 통합시킨 대항목들을 다시 각 국가와 IAEA 요건, 우리나라의 대항목가 비교하고 각 해체지침에서 포함되는 항목들을 표시하여 통계를 내었다. 이들 지침의 비교결과는 Table 6에 요약하였다. 비교결과, IAEA 요건의 경우 모든 항목을 포함하고 있었으나 미국, 영국, 프랑스의 경우 각각 시설개요 및 방사선방호 및 비상계획과 조지관리 등 몇몇의 포함되지 않은 항목이 있었다. 그러나 포함되지 않은 항목과 관련하여 대부분의 국가들은 해체계획서와 별도로 문서화하여 첨부하도록 규정하고 있다. 그러나 우리나라의 경우, 오직 6개의 항목만이 존재하고 있어 국내 해체계획서 작성지침 개발이 필요한 상황이다.

Table 6. Comparison of the contents in the application documents for decommissioning

3.2 국내 원자로시설 해체계획서 작성지침 개발

 본 연구를 통해 국내「원자력안전법」과 미국, 영국, 프랑스의 지침을 분석하고 국내 원자로시설 해체계획서 기재사항을 도출하기 위해 첫째, 기존 법체계와 일관성을 유지하도록 해체계획서에 포함해야 하는 대항목을 「원자력안전법」제28조제2항에서 규정한 항목을 따르는 것으로 하였다. 다만 원자로시설에 대한 개요가 필요하다는 판단 하에 이를 해체계획서의 첫 번째 항목으로 두었다. 둘째, 첫 번째 단계에서 정한 대항목에 대한 세부 기재항목은 IAEA, 미국, 영국, 프랑스 등의 지침을 분석한 결과를 토대로 도출하였다. 여기에서 도출된 기재항목을 앞 단계에서 고려한 8개 대항목(시설의 개요 +「원자력안전법」제28조제2항에서 규정한 7개 항목)에 대응을 시켰다. 상기의 2가지 원칙에 따라 최종적으로 도출한 국내 해체계획서 작성항목(안)을 Table 7에 정리하였다.

Table 7. The contents in the draft guidelines of the decommissioning plan for NPPs

 Table 8은 Table 7의 기재항목에 대한 세부 기재사항을 정리한 것이다. 이들 세부 기재사항은 미국, 영국, 프랑스의 지침을 바탕으로 국내 현행법을 반영하여 개발하였다.

Table 8. The draft guidelines of the decommissioning plan for an NPP

Table 8. The draft guidelines of the decommissioning plan for an NPP

Table 8. The draft guidelines of the decommissioning plan for an NPP

 사용후핵연료와 관련하여 비교대상 국가의 해체계획서 작성지침은 자국의 상황에 따라 관리방안을 제시하도록 하고 있다. 그러나 우리나라는 사용후핵연료 관리 정책을 아직까지 확정하지 않았고 중간 저장시설도 확보하지 못한 상황이다. 중간 저장시설의 경우, 공론화를 시작으로부지 선정 및 건설완료에 이르기까지 최소 10 년 이상 걸린다는 점을 감안할 때, 해체 기간 중 부지 내에 남아있을 사용후 핵연료를 중간 저장시설에 인도할 때까지 안전하게 관리할 수 있는 방안을 마련할 필요가 있다. 이러한 점을 감안하여 해체계획서에 사용후핵연료 관리 방안을 기술하도록 하였다.

4. 논의 및 결론

 최근 고리 1호기와 월성 1호기의 계속운전에 대해 사회적 논란이 벌어지고 있다. 그러나 우리나라는 원자로시설 건설 및 운영단계에 대한 법체계는 잘 마련되어 있으나, 원자로시설의 영구정지서부터 해체완료에 이르는 기간에 대한 안전규제체계가 미비한 상황이다. 이러한 상황을 반영하듯, 2011년 7월 국제원자력기구는 우리나라를 대상으로 수행한 통합규제검토서비스(Integrated Regulatory Review Service)를 통해 원자로 건설 단계 시부터 해체 계획을 수립하고 운영기간 중 주기적으로 갱신할 것을 권고하였다.

 우리나라의 경우 「원자력안전법」제28조(발전용원자로 및 관계시설의 해체)와 동법 시행규칙 제26조(원자로시설의 해체계획 승인신청)에서 원자로시설 해체와 관련한 사항을 규정하고 있으나, 이들 규정은 원자로 해체 전원자력안전위원회에 해체계획서를 제출해야 한다는 사실과 이 해체계획서에 포함되어야 하는 일반 항목만을 정하고 있을 뿐이다. 이 때문에 해체사업자가 해체계획서를 작성하는데 애로를 겪을 가능성이 높으며, 규제기관 측면에서도 원자로시설 해체의 안전성 및 환경영향을 확인하는데 한계를 느낄 수가 있다.

 이에 본 연구에서는 원자로시설을 해체한 경험과 우리나라보다 선진화된 원자로시설 해체 요건을 수립하고 있는 IAEA, 미국, 영국, 프랑스의 관련 지침을 비교분석하여, 우리나라 실정에 맞은 원자로시설 해체계획서 작성지침(안)을 개발하였다. 이를 위해 첫째, 기존 법체계와 일관성을 유지하도록 해체계획서에 포함해야 하는 대항목을 「원자력안전법」제28조제2항에서 규정한 항목을 따르는 것으로 하였다. 다만 원자로시설에 대한 개요가 필요하다는 판단 하에 이를 해체계획서의 가장 앞에 두는 것으로 하였다. 둘째, 첫 번째 단계에서 정한 대항목에 대한 세부 기재항목은 IAEA, 미국, 영국, 프랑스 등의 지침을 분석한 결과를 토대로 도출하였다. 여기에서 도출된 기재항목을 앞 단계에서 고려한 8개 대항목(시설의 개요 +「원자력안전법」제28조제2항에서 규정한 7개 항목)에 대응을 시켰다. 상기 2가지 원칙을 바탕으로 국내 원자로시설 해체계획서 작성지침(안)을 개발하였다.

 우리나라의 원자력안전법령 구비 현황을 고려했을 때, 본 연구에서 개발한 원자로시설 해체계획서 작성지침(안)은 국내 원자로시설 해체 관련 법령을 정비하는데 디딤돌역할을 할 수 있을 것으로 판단한다. 특히 해체사업자가 원자로시설을 해체하고자 할 때 미리 준비해야 할 사항을 알려줌으로써 원자로시설 해체사업의 안정적이고 효과적인 추진에 도움을 줄 것으로 기대한다.

감사의 글

 이 논문은 원자력안전위원회 원자력안전(원자력안전규제기술)연구개발사업의 지원을 받았음을 밝히며 이에 감사드립니다.