'빛의 빚’이라는 말을 들어보셨나요? 

언어유희 같아 보이는 이 말은 다소 심각한 의미를 담고 있습니다. ‘빛’이라는 전기를 만들기 위해 원자력발전소에서 나오는 방사성폐기물이라는 ‘빚’을 후대에 남긴다는 말입니다.

원자력발전소에 방사성폐기물이 나온다는 것은 누구나 알고 계실 겁니다. 하지만 발생한 방사성폐기물에 대해 어떻게 처분할지에 대한 고민은 국민 대대수가 외면하고 싶은 현실입니다.

빛을 만들기 위해 사용후 핵연료라는 ‘빚’

한국에서 원자력발전은 1973년 처음 고리원전 1호기 건설로 시작됐습니다. 이후 50년이나 지나면서 발전 과정에서 나오는 방사성폐기물은 계속 쌓이고 있습니다.

방사성폐기물은 크게 저준위 폐기물, 중준위 폐기물, 고준위 폐기물로 나뉩니다. 하나씩 설명해보면 저준위 폐기물은 원전에서 사용한 장갑이나 걸레 등 소모품입니다. 병원에서 방사성동위원소를 포함한 의료장비를 사용한 장갑 등도 포함되죠. 자체적으로 방사능이 나오지 않을 뿐더러 원전에서 사용된 소모품이라 하더라도 자연적인 수준에서 방사능이 검출됩니다. 그럼에도 혹시 모르기 때문에 일반쓰레기 버리듯 처리할 수 없죠.​​

중준위 폐기물은 방사선 차폐복, 원자로 부품 등 직간접적으로 방사능에 노출된 물건입니다. 여기서 검출되는 방사능은 자연상에 노출되는 방사능 수치보다 높을 가능성이 많습니다. 따라서 반드시 처분시설을 통한 폐기가 필요하죠.

대표적인 고준위 폐기물은 사용후핵연료입니다. 말 그대로 사용한 우라늄으로 자체적으로 방사선을 방출합니다. 양은 전체 방사성 폐기물 중에서 5%도 안 되지만 방사선 전체의 99%를 차지할 정도죠. 이 사용후핵연료를 재처리를 통해 정제 우라늄이나 플루토늄을 추출할 수 있습니다. 정제 우라늄과 플루토늄은 말 그대로 핵무기의 주재료이기도 합니다.

직접 가본 중저준위 방폐장

저준위와 중준위 폐기물을 처리하는 중저준위 방폐장은 다행히 국내에도 존재합니다. 2015년 8월부터 운영을 시작한 경북 경주 중저준위 방폐장입니다. 

경주 중저준위 방폐장은 해수면 아래 130m 지하에 위치해있습니다. 이 글을 쓰는 기자도 직접 견학을 할 기회가 있었죠. 버스를 타고 폭 8m, 높이 7.5m에 이르는 동굴 입구를 지나 지하로 내려갔습니다.

중준위 폐기물로 채워진 200리터 드럼이나 320리터 드럼이 방폐장 사일로 안에 차곡차곡 장입됩니다. 사일로 앞까지 접근해 방사선감시기를 확인했는데, 자연방사선량 수준인 시간당 0.1∼0.2μSv(마이크로시버트) 수준이었죠. 

중저준위 방폐장의 여유 공간이 넉넉한 것은 아닙니다. 하지만 더 시급한 것은 사용후 핵연료라는 고준위 폐기물입니다. 원전을 운영할 때 필연적으로 발생하는 이 폐기물은 처분시설이 없어 밀폐된 채 임시 저장시설에 차곡차곡 쌓이고 있습니다. 비유하자면 화장실이 없는 집에 살면서 분뇨를 깡통에 넣어 보관하는 것과 같죠.

사용후핵연료를 보관하는 임시시설은 포화 중

글을 쓰는 기자도 취재차 사용후핵연료를 임시로 저장하는 시설을 가볼 기회가 있었습니다. 사용후핵연료는 크게 두가지 방식으로 보관합니다. 먼저 사용후핵연료를 물이 가득 담긴 수조에 넣어 보관하는 ‘습식저장시설’이 있죠. 

습식저장시설은 어두운 공간에도 푸른빛을 방출하고 있습니다. 방사능 물질에서 배출하는 ‘체렌코프 현상’ 입니다. 신비롭지만 그 만큼 방사선을 내뿜고 있다는 뜻이죠.

고리 원전에 있었던 습식저장시설을 보면 여유 공간은 6%도 채 되지 않았습니다. 920개의 다발이 있는데 비어있는 공간은 51개에 불과했습니다. 게다가 지금 이 순간에도 비어있는 공간은 줄어들고 있습니다.

월성 원전에 위치한 저장시설은 건식저장시설입니다. 습식저장시설과 마찬가지로 임시저장만 가능하죠.

월성 원전 안쪽에 들어가니 지상에 높이 16.5m의 흰 원통 모양의 기둥 300기가 줄지어 서 있었습니다. 바로 고준위방폐물 저장시설인 ‘캐니스터’죠. 캐니스터는 1기당 540다발의 고준위방폐물을 저장할 수 있습니다.

캐니스터 위쪽 언덕에 올라가면 ‘맥스터(조밀저장시설)’가 있었습니다. 맥스터는 현재 부지에 14모듈이 있습니다. 높이 7.6m의 건물처럼 생긴 맥스터는 1모듈당 2만4000다발의 사용후핵연료를 저장할 수 있죠.

특히 맥스터 두께는 1m의 철근 콘크리트 구조물로, 진도 7.0의 지진에도 견딜 수 있는데다가, 비행기와 충돌해도 온전히 내부를 보호할 수 있습니다.

불행히도 월성 원전의 맥스터 14모듈 중 벌써 절반인 7모듈이 포화 상태입니다. 월성 원전 뿐 만 아닙니다. 각 원전 부지 내 저장하고 있는 시설도 가까운 시일 내 포화에 이를 전망입니다.

한국수력원자력과 국회 등에 따르면 가장 먼저 한빛원전이 2030년부터 사용후핵연료 저장시설이 포화상태에 도달합니다. 당초 한빛원전의 저장시설은 2031년에 처음 포화상태에 도달할 것으로 예상됐지만, 원전 사용량이 늘어나면서 예상보다 1년 빨라졌습니다.

다른 원전도 상황은 비슷합니다. 한울원전 다음으로 앞서 말한 고리원전이 2032년에 포화상태에 도달하죠. 월성원전 역시 오는 2037년에 포화상태에 도달합니다. 특히 월성원전은 경수로인 다른 원전과 달리 중수로 원전으로 더 많은 사용후핵연료를 배출하죠.

신월성원전(2042년), 새울원전(2066년)의 경우 사용후핵연료 포화율은 상대적으로 낮지만, 국내 원전 사용비중이 높아지는 상황이라 안심하긴 이릅니다.

근본적인 대책 ‘고준위 방사성폐기물 처분시설’

언제까지 사용후핵연료를 원전 부지 내 쌓아두고 있을 순 없습니다. 공간이라는 건 결국 한계가 있기 때문이죠. 당장 괜찮다고 고준위 폐기물을 쌓아둔다는 건 미래 세대에게 빚을 떠넘기는 것과 마찬가지 입니다.

근본적인 문제를 해결하기 위한 고준위 방사성폐기물 관리시설 필요성에 대해서는 이견이 없습니다. 다만 ‘어느 지역에’ 고준위 방폐장을 만들어야 하냐는 문제는 정말 쉽지 않은 난제죠

고준위 방폐장은 하루아침에 ‘뚝딱’ 만들 수 있는 것이 아닙니다. 먼저 고준위 폐기물 관리체계, 부지선정 절차, 유치 지역 지원 등 원칙을 담은 특별법안이 수년간의 진통을 겪고 22대 국회 본회의에서 통과를 앞두고 있습니다. 법이 통과돼야 모든 일을 시작할 수 있습니다. 법이 통과된 이후에는 부지선정과 건설에 최장 37년이 걸릴 것으로 예상됩니다. 그 시간 동안 버틸 임시저장시설은 턱 없이 부족하죠.

인공지능(AI) 시대가 도래 하면서 막대한 전기가 필요해진 전 세계는 원전 사용을 늘리고 있습니다. 동시에 미국, 핀란드, 독일, 스웨덴 등 원전 상위 10개국 중 8개국은 고준위 방사성폐기물 처분장 운영을 앞두거나 최소한 부지선정에 착수했습니다. 주요 원전 국가 중 부지선정에 착수하지 못한 나라는 한국과 인도뿐입니다.

핀란드의 경우 올해부터 세계 최초로 고준위 폐기물 처분시설을 운영합니다. 스웨덴도 세계에서 두 번째로 처분시설을 짓는 방안에 대해 정부 승인을 받았습니다. 스웨덴은 2035년 운영을 목표로 건설에 들어갔습니다.

원전 강국 프랑스도 2040년이면 세계에서 세 번째로 고준위 폐기물 처분시설을 보유하게 되고, 후쿠시마 원전 사고로 방사성폐기물에 민감한 일본도 최종 처분장 후보지 1단계 조사 보고서 초안이 정부에 제출된 상태입니다.

미국과 독일도 각각 ‘방사성폐기물정책법’과 ‘최종처분장 부지 선정법’을 통해 처분시설 건설 준비에 나섰고, 스위스도 ‘원자력법’을 통해 1996년 고준위 방사성폐기물 처리를 위한 ‘몽테리’(Mont Terri) 연구소를 설치했죠.

하지만 한국은 첫 번째 단추인 관련법 제정도 못한 상태입니다. 고준위특별법안은 국회에 통과되지 못한 상태죠. 지난 21대 국회에서도 계류된 상태로 끝났고, 이번 22대 국회서도 통과될 기미가 보이지 않습니다.

이번 국회에서 만큼은 ’빛의 빚‘을 후대에게 떠넘기는 것이 아닌, 커다란 각오로 고준위 폐기물 처분시설을 위한 첫 걸음을 내디뎠으면 하는 바람입니다.