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로봇 팔과 시뮬레이터를 개발하라!
방사성 물질에서 나오는 방사선은 큰 에너지를 갖고 있어요. 그래서 우리 몸속의 세포를 파괴하거나 유전자에 돌연변이를 일으킬 수 있지요. 짧은 시간에 많은 양의 방사선에 노출되면 화상을 입거나 암이 생길 수 있고, 심한 경우 바로 사망에 이를 수 있을 만큼 매우 위험하답니다.
게다가 일단 생긴 방사선은 어떤 방법으로도 없앨 수 없어요. 그저 시간이 지나 세기가 줄어들기를 기다려야 하지요. 그래서 원자력 발전소를 해체하는 데 오랜 시간이 걸리고, 많은 기술이 필요한 거랍니다. 한국원자력연구원 해체기술연구부 서범경 부장은 “최대한 빠르고 안전하게 원자력 발전소를 해체할 수 있도록 가장 중요한 원자로 내부의 제염 기술과 원격 절단 기술을 개발하고 있다”고 말했어요.
그 중 대표적인 것이 로봇 팔과 레이저 절단 기술이에요. 원자로 압력 용기와 원자로 내부 구조물은 중성자와 직접 부딪히기 때문에 내부가 방사성 물질로 바뀌어 있어요. 그래서 제염을 해도 방사능 수치를 낮출 수 없어 잘라서 버려야 하지요.
하지만 원자로는 지름이 4m, 높이가 13m에 두께는 약 30cm나 될 정도로 매우 거대해서 사람이 직접 자르기 어려워요. 또 사람이 방사선에 노출될 위험이 있지요. 그래서 연구팀은 원격 시뮬레이터를 이용해 사람 대신 로봇 팔이 원자로 압력 용기와 원자로 내부 구조물을 레이저로 자르는 기술을 개발하고 있답니다.
사용후핵연료는 어디로?
방사성 폐기물은 열과 방사능 준위에 따라 극저준위와 저준위, 중준위, 고준위로 나눠요. 원자력 발전소를 해체할 때는 고준위 폐기물인 사용후핵연료를 먼저 빼내기 때문에, 콘크리트나 금속, 사람이 사용한 옷과 장갑 등 극저준위나 저준위 폐기물이 남게 되지요.
이 폐기물들은 200L 드럼통에 담겨서 경주의 방사성 폐기물 처리장에 보관될 예정이에요. 고리 1호기를 해체하고 나면 총 1만 4500개의 드럼통이 발생할 것으로 예상돼요.
하지만 사용후핵연료는 아직 처분할 장소가 없어요. 사용후핵연료에는 강한 방사선을 내는 플루토늄이 포함돼 있는데, 플루토늄은 방사능의 강도가 반으로 줄어드는 ‘반감기’가 2만 4000년이나 돼요. 그래서 국제원자력기구(IAEA)는 사용후핵연료를 지하 500m 아래에 묻도록 권하고 있지요.
현재 핀란드만이 유일하게 지하 처분장 ‘온칼로’를 건설 중이에요. 2020년부터 100년 간 9000t의 사용후핵연료를 처분한 뒤, 사람이 들어갈 수 없도록 폐쇄할 예정이랍니다.
우리나라는 한국수력원자력이 사용후핵연료를 저장 수조에 보관하는 5년 동안 중간 저장 시설을 지을 계획을 갖고 있어요. 고준위 방사성 폐기물 처리장이 건설될 때까지 사용후핵연료를 임시로 보관하겠다는 거예요. 많은 수의 원자력 발전소를 해체한 미국도 현재 이 방법으로 처리하고 있답니다.
# 우리나라에서는 원자력 발전소에 대한 논의가 점점 뜨거워지고 있어요. 그만큼 고리 1호기를 안전하게 해체하는 일은 중요한 과제가 됐지요. <;어린이과학동아>; 친구들도 원자력 발전소의 안전성과 필요성에 대해 한번 생각해 보세요!
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