핵연료의 생산과정과 폐기물의 처리과정

소개글

핵연료의 생산과정과 폐기물의 처리과정에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.핵연료생산
(1)핵연료
(2)핵연료(우라늄 연료)의 4단계생산
1)우라늄 정광
2)우라늄 변환
3)우라늄 농축
4)성형가공

2.핵연료 사용후 처리
(1) 사용후 연료의 저장
(2) 사용후 연료의 재처리

3.핵폐기물 처리
(1)원자력발전소에서 나오는 폐기물들의 처리 과정
(2)다양한 처리방법
1)기체수거물의 처리
2)액체수거물의 처리
3)고체수거물의 처리

4.핵폐기물 처분
1)천 층 처분
2)동굴 처분
3)심지 층 처분방식
4)처분시설의 안전성
5)주요 선진국의 처분장

5.토의

6.참고문헌

본문내용

95% 이상을 재활용할 수 있는 물질이기 때문에 폐기물로 간주하지 않는 것이 세계적인 추세이다. 자원이 풍부한 미국이나 캐나다는 사용 후 핵연료를 고준위폐기물로 분류하고 있다. 우리나라는 사용 후 핵연료를 직접 처분해야 할 지 또는 재처리하여 이를 자원으로 재활용해야 할 지 아직 정책적으로 결정하지 않았다. 따라서 현재 우리나라에서 처분의 대상이 되고 있는 것은 방사능 수준이 아주 낮은 저준위폐기물에 한정되어 있다.
방사성폐기물은 원자력발전소 내 임시 저장고에 안전하게 관리되고 있지만, 최종적으로는 생활환경에 영향을 주지 않도록 영구 처분해야 한다. 처분장이 건설되는 곳은 지하수의 흐름이 없는 단단한 암반이나 지질학적으로 안정된 지역이어야 한다. 방사성폐기물의 처분 개념은 크게 중 저준위 방사성폐기물과 고준위 방사성폐기물의 경우로 구분된다. 중 저준위 폐기물의 처분방식으로는 천 층 처분(지표 <그림11> 원 전 수거 물 처분시설 처분) 방식과 동굴처분 방식이 전 세계적으로 이용되고 있다.
1)천 층 처분
천 층 처분은 지표면 위 또는 지표를 10m 파서 콘크리트 구조물을 만들어 폐기물을 처분하는 방식으로, 표토 층이 발달되고 배수가 잘되며 강우량이 적은 지역에서 유리한 방식이다. 또한 천 층 처 분 방식은 인공방벽을 이용하여 방사성핵종의 누출을 저지하며, 동굴 처분방식에 비해 건설이 용이하다.
<그림12> 천 층 처분방식
2)동굴처분
동굴처분은 암반 대 혹은 지하에 동굴을 굴착하여 폐기물을 처분하는 방식으로, 폐기물의 장기본관에 대한 안전성을 확보하여야 하므로 균열, 파쇄대 등 2차 공극이 발달되지 않고 특수성이 낮으며 균질한 특성을 갖는 큰 암체가 있는 지역에서 유리하다.
<그림13> 동굴처분방식
3)심지 층 처분방식
고준위 방사성폐기물은 지하 500 ∼ 1,000미터의 암반에 처분시설을 만들어 폐기물을 처분하는 심지 층 처분방식이 기본 개념입니다만 현재 미국, 프랑스 등을 중심으로 지하 시험시설을 만들어 기술을 개발하는 단계에 있다.
4)처분시설의 안전성
특히 지하수는 방사성물질의 주요 이동수단이 될 가능성이 있으므로 처분 물과 물의 접촉을 차단하는데 중점을 두게 된다. 이에 따라 처분시설은 장기적인 처분 안전성을 확보하기 위해 다음과 같은 다중방벽 개념으로 설계, 운영된다.
<그림14> 처분 안정성 확보개념
제1방벽으로는 고화 및 고체 폐기물과 포장용기 등의 폐기물 자체의 특성으로 방사성 물질이 외부로 유출되지 않는 것이다.
제2방벽은 처분시설의 안전 설계로 콘크리트 구조물 또는 폐기물 용기 사이를 되 메우는 물질 덕분에 방사성물질의 유출을 방지한다.
제3방벽은 토양이나 암반 등 부지의 특성인 자연적인 특성을 잘 활용하여 방벽 기능을 수행하도록 하는 것이다.
처분시설 운영 중에는 물론 폐쇄 후에도 시설주변에 대한 지속적인 환경감시를 실시한다.
5)주요 선진국의 처분장
프랑스의 라망쉬 처분장은 천 층 처분 방식이며 1969년 부터 운영되어 왔다. 프랑스의 로브 처분장은 천 층 처분 방식이며 1992년에 설치되어 운영되고 있다. 영국의 드릭 처분장은 천 층 처분 방식이면 1959년에 설치되었다. 미국의 비티(1962년), 리치랜드(1965년), 반웰(1971년) 처분장은 천 층 처분 방식이다. 1992년 말부터 로카쇼무라에 처분을 시작한 일본도 천 층 처분 방식이다. 앗쎄 라는 곳에 있는 오래된 암염광산을 이용하여 저준위폐기물을 시험적으로 처분한 바 있는 독일은 콘라드에 있는 폐철광과 고어레벤에 있는 암염 층에 심층 처분장을 건설하고 있다. 스웨덴은 포스마크라는 곳에 해저동굴을 만들어 1988년부터 운영해 오고 있다. 이렇듯 세계 여러 나라들은 제각기 자기 <그림15> 각국의 처분장 나라의 특성에 맞는 처분방식을 택하고 있다.
5.토의
우리나라의 핵폐기물처리는 올바른 방향으로 가고 있는가?
핵연료 기술은 그 자체가 고도의 기술을 요한다. 동시에 그 처리 또한 고도한 기술이 요구된다. 우리나라는 핵연료를 이용한 에너지생산에는 이미 상당한 수준에 와 있는 것으로 판단된다. 하지만 몇 년 전 핵폐기물처리장 부지선정 문제로 부안에서는 주민들의 항의가 극도로 달했듯이 핵폐기물 처리문제에 있어서는 아직 그에 미치고 있지 못한 것 같다.에 다행히 최근에 주민투표로 경주가 핵폐기물처리장을 유치하면서 이 문제에 대해서는 한시름 놓게 되었다. 여기에는 지역발전을 위한 머니파워가 큰 영향을 미쳤을 것이다.
이제는 원자력발전이 우리나라의 주요 발전 원동력인 만큼 국민들에 대한 원자력에 대한 올바른 이해와 교육이 이루어져야 할 것이다. 이미 이를 연구한 과학자들은 처리장에 대한 안전은 보장된다고 밝혔다. 이는 방사성폐기물처리장으로 인해 그 주변 사람들이 건강상에 피해를 입는 영향은 일 년에 담배를 몇 모금 피는 것과 비슷하다고 밝혔다. 때문에 이에 대한 핵폐기물처리장의 건립에 안전문제에 대한 최상의 방법을 강구하면서, 동시에 자기 입장을 내세우는 동안 처리시설의 부족으로 자칫 관리에 문제가 생기지 않도록 정부 및 유관기관과 환경단체 모두가 협심하여 최선책을 조속히 강구해야 할 것이다. 그리고 처리 시설 지역 주민들이 현실적으로 입게 될 물질적 정신적 피해 보상을 위해 지역 경제의 활성화할 다양한 지원이 동시에 이루어져야 할 것이다. 이와 같은 조건들이 충족되어야만 주민들 역시 지역 이기주의에서 벗어날 수 있을 것이라고 생각된다.
6.참고문헌
1. http://www.kntc.re.kr/openlec/nuc/AtomicEnergy/AtomicEnergy.asp
2. http://user.chollian.net/%7Ephyjun/sci61.htm
3. http://kr.ks.yahoo.com/service/wiki_know/know_view.html?tnum=100907
4. http://blog.naver.com/acrosniper/18849715
5. http://news.bbc.co.uk/1/hi/in_depth/world/2003/nuclear_fuel_cycle/conversion/default.stm
6. http://www.knef.or.kr 한국원자력문화재단

키워드

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