원자력硏, 저준위 방사성페기물 재활용 기술 개발

중성자흡수체 제조기술…"핵폐기물 처리·처분에 새로운 해결책 제시"

국내 연구진이 원전에서 나온 방사성 폐기물을 처분하지 않고 물질의 특성을 활용해 재사용하는 기술을 개발했다. 원전에 보관 중인 수만 드럼 분량의 방사성폐기물 처리·처분에 새로운 해결책을 제시할 것으로 기대된다.

한국원자력연구원은 저준위 방사성폐기물을 물리화학적으로 안정적인 탄화붕소(B4C)로 전환해 중성자흡수체로 업사이클링하는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

방사성폐기물의 양을 획기적으로 줄여 처분 비용을 낮추는 동시에, 고가의 중성자흡수체 구입비까지 절감하는 일석이조의 효과를 누릴 수 있는 기술이라고 원자력연구원은 설명했다.

방사성폐기물은 원전 뿐 아니라 병원, 산업체, 연구기관 등 방사성물질을 이용하는 모든 곳에서 발생한다. 일반폐기물처럼 함부로 버릴 수 없어 200리터 드럼 안에 안전하게 포장해 경주 중·저준위방사성폐기물 처분장에 보관한다.

박환서 원자력연구원 고방사성폐기물처리연구실장(왼쪽)과 이기락 선임연구원(오른쪽)이 탄화붕소 중성자흡수체 시제품을 들고 있다. 사진=원자력연

문제는 드럼 가격이 개당 1천500만 원 정도로 처분 비용이 높다는 것. 방사성폐기물을 생산하는 원전 사업자 입장에선 폐기물 부피를 줄여 처분 비용을 최대한 낮추는 것이 관심사다.

연구원 고방사성폐기물처리연구실의 박환서 박사 연구팀은 과학기술정보통신부 원자력연구개발사업을 통해 기술을 개발했다.

원전 내 폐활성탄(약 5천드럼, 200L/드럼)과 붕산을 함유한 건조분말(약 2만드럼, 200L/드럼)을 이용하는 기술이다. 폐활성탄의 구성성분인 탄소(C)와 붕산건조분말 중 붕소(B)를 탄화붕소(B4C)로 합성, 사용후핵연료 건식저장 시 핵분열을 방지하는 중성자흡수체로 활용한다.

연구팀은 원전 운영·해체과정에서 상당량 발생하는 금속류 폐기물 중 극저준위 금속폐기물을 이용해 중성자흡수체를 담는 지지체를 만들어 폐기물 양을 줄였다. 서로 다른 세 가지 방사성폐기물을 합성하고 재구성해 활용하는 새로운 방식이라는 점에서 획기적인 기술이란 평가다.

기술 개발을 주도한 원자력연구원 고방사성폐기물처리연구실 박환서 실장은 "일반 산업폐기물을 재활용하듯, 방사성폐기물도 또 하나의 유용한 자원으로 발상을 전환하면 국내 방사성폐기물 관리에 커다란 혁신을 가져올 수 있다"며 "지속적인 연구개발을 통해 실용화에 더욱 노력할 것"이라고 했다.