서론
2015년 8월 기준으로, 현재 프랑스는 총 58기의 가압형경수로(Pressurized Water Reactor, PWR)의 운영을 통하여, 원자력 발전으로 총 전력 생산의 약 76.9%를 담당하고 있다(Noh et al., 2015; Fig. 1). 프랑스에서 운전 중인 원전의 설비 용량은 63.2 GW(e) 정도로 미국에 이어 세계에서 2번째로 높은 원전설비 보유국이나 장기 에너지수급 정책에 따라 2025년까지 원자력의 비중은 50% 정도로 축소될 것으로 전망이다.
프랑스의 모든 원자력발전소에서 발생하는 고준위방사성폐기물은 재처리시설에서 재처리되거나 사용후핵연료 형태로 저장되고 있다. 따라서 고준위방사성폐기물에 대한 관리 방안 도출이 요구됨에 따라, 1991년 일반적으로 바타유 (Bataille)법으로 알려진 방사성폐기물관리연구법에 의거 ANDRA (French National Radioactive Waste Manage-ment Agency, Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs) 가 국영 방사성폐기물 관리기관으로 지정되어, 방사성폐기물 장기관리‧운영 업무 수행, 원자력시설의 건설‧운영에 관한 규제 및 설치허가에 대한 심의‧자문 역할을 수행하고 있다.
한편, 동법에서는 장수명 방사성핵종의 분리와 단수명 핵종으로의 변환을 가능하게 하는 해결법, 지하연구시설(Underground Research Laboratory, URL)을 이용한 가역성 있는 또는 가역성 없는 지층처분의 실현가능성, 장기 중간저장 방법과 사전에 필요한 폐기물 전처리 방법 등의 3가지 관리방책에 대해서 15년간의 연구개발 및 연구성과 등의 총괄 평가를 거쳐 정책 방향을 결정하는 것을 규정하고 있다. 그리고 연구 활동에 대한 경과 및 결과는 매년 정부가 의회에 보고를 추진하게 하였다. 따라서 정부 국영 전담기관인 ANDRA는 2000년에 URL 부지를 확보하였고 실증시험 연구를 통해 2006년 종합 안전성분석 보고서(Dossier 2005 Argile)를 통해 최종적으로 지층처분의 실현 가능성을 평가하여 최종 심층처분장 부지를 확정하였다(ANDRA, 2005). 또한 확정된 부지에서 심층처분장의 설치 허가에 관하여, 프랑스 정부는 2006년에 고준위방사성폐기물 및 장수명 중준위방사성폐기물에 대해서 ‘가역성(reversibility) 있는 심층처분’을 실시하는 것을 기본으로 2015년까지 심층처분장 설치허가 신청을 제출하고 2025년에는 운영을 시작함을 명시하는 방사성폐기물 관리계획법이 제정하여 최종 관리 기본방침으로 확정되었다(ANDRA, 2017; Fig 2).
한편 우리나라의 경우, 제253차 원자력위원회 의결에 따라 사용후핵연료 관리를 중저준위방사성폐기물과 분리하여 추진하기로 결정하여 2005년 주민투표를 통해 중저준위방사성폐기물 처분시설만 경주에 확보하였다. 그 후 꾸준히 사용후핵연료를 포함한 고준위방사성폐기물 관리에 대한 공론화 요구가 있었고 이에 따라 정부에서는 2013년 10월부터 2015년 6월까지 공론화위원회를 운영하여 권고안을 정부에 제출하였다. 이 공론화위원회 권고안을 기반으로, 정부에서는 2016년 7월 25일 제6차 원자력진흥위원회 고준위방사성폐기물 관리 기본계획(안)을 심의‧의결하여, 고준위방사성폐기물 처분기술의 지속적 개발을 위해 부지평가기술을 개발하여 부지선정 과정에 활용하고 지하연구시설(URL) 운영을 통해 영구처분 안전성을 입증하는 것을 제안하였다(Ministry of Trade, Industry and Energy, 2016).
따라서, 고준위방사성폐기물 관리시설을 확보를 위해 URL은 최종 인허가 수행을 위한 필수시설로 인지되는바, 본 기술보고에서는 이미 고준위방사성폐기물 관리를 위한 심층 처분장 부지선정을 성공적으로 완료한 프랑스의 사례를 검토하여 국내 부지선정 과정에서 URL의 역할 및 기여 현황을 분석하고자 한다.
본론
방사성폐기물 분류 및 발생현황
프랑스에서는 방사성폐기물의 체계적인 관리를 위하여 방사능량과 방사성핵종의 반감기 2가지를 기준으로 방사성폐기물을 분류하고 있다. 방사능량에 의해서는 극저준위방폐물(VLLW, Very Low Level Waste), 저준위방폐물(LLW, Low Level Waste), 중준위방폐물(ILW, Intermediate Level Waste) 그리고 고준위방폐물(HLW, High Level Waste) 4가지로 분류하고 반감기에 의해서 극단반감기방폐물(VSL, Very Short-Lived), 단반감기방폐물(SL, Short-Lived), 장반감기방폐물(LL, Long-Lived) 3가지로 나누어 ANDRA가 관리를 추진하고 있다(Fig. 3).
2012년 기준 연간 평균 방사성폐기물 발생량은 고준위 방폐물(HLW) 150 m3, 장반감기중준위 방폐물(ILW-LL) 200 m3, 장반감기저준위 방폐물(LLW-LL) 240 m3, 단반감기중․저준위 방폐물(LILW-SL) 13,000 m3, 극저준위방사성폐기물(VLLW) 31,000 m3로 대부분은 핵연료주기와 전력생산 과정에서 발생한다. 또한 2013년말 저장량은 유리고화체 3,200 m3, 장수명 중준위방폐물 44,000 m3, 사용후핵연료가 19,500 톤으로 조사되었다(KORAD, 2016).
심층처분장 부지선정 현황
사업규제 및 기본안전규칙
1987년 프랑스는 심층 처분장 부지확보를 위한 업무를 시작하여 4개 부지(화강암, 점토, 암염 및 셰일)에 대한 계획을 수립하였다. 그러나 1990년 일부 단체와 정당을 포함한 대중의 강력한 반대에 부딪히게 되면서 총리가 부지선정 중단을 선언하고, 의회는 다른 해결책을 모색하기로 결정하게 된다. 이후, 1991년 12월 방사성폐기물관리법을 제정하고, 심층처분과 연관된 연구개발 분야인 URL을 이용한 가역성 있는 또는 가역성 없는 지층처분의 실현가능성을 연구 수행을 위해서 다음의 두 가지의 새로운 심층처분 방향을 제시하였다(KORAD, 2016).
￭심층 처분과 다른 대안을 포함한 방사성폐기물 처분방안 검토
￭의사결정 절차를 개발하여 국민과 의원들을 참여
또한 심층처분 연구를 수행하기 위해서 기본안전규칙(RFS)III.2.f에 명시된 심층 처분부지 조건은 다음과 같은 안전규제 요건들을 반영하였다(ANDRA, 2007).
￭원칙 1. 장기간에 걸친 지진 위험/교란대로부터 안전한 부지
￭원칙 2. 처분장 내 지하수 유동이 활발하지 않은 부지
￭원칙 3. 지하시설 굴착에 적합한 역학적/열적 특성을 가진 암반
￭원칙 4. 방사성 물질을 격리할 수 있는 지화학적 특성을 가진 부지
￭원칙 5. 기후 변화와 같은 지표 특성 변화로부터 폐기물을 안전하게 유지할 수 있을 만큼 충분한 깊이
￭원칙 6. 인근에 개발할 자원이 없는 부지
심층처분 개념
기본안전규칙에 의거한 최종 심층처분장 개념은 지하 500 m 점토층내에 수평 처분터널을 건설하여, 다중방벽 개념에 의해서 고준위방사성폐기물을 처분한다(Fig. 4). 다중방벽 개념에는 방사성 핵종의 격리 및 격납을 목표로, 고준위방폐물 처분용기의 포장물((방사성폐기물 자체와 그것을 수용하는 용기로 구성), 인공방벽(처분공 및 처분터널의 밀봉, 수직구의 뒤채움에 사용되는 구성요소), 천연방벽(부지의 지질학적 환경특성) 등 3가지 방벽시스템으로 구성된다.
심층 처분장은 규제 당국이 정한 안전지침에 따라 최종 심층처분의 대상 폐기물로서 고준위방사성폐기물 및 장수명 중준위방사성폐기물을 고려하여 설계되었다. 심층 처분장 지하시설은 고준위방사성폐기물의 처분구역, 장수명 중준위방사성폐기물의 처분구역으로 구분되어 있으며, 처분장 면적은 약 15 km2 규모로 건설할 계획이다(Fig. 5).
부지선정 경위
프랑스 정부는 방사성폐기물관리연구법에 따른 URL 설치부지의 선정을 위해, 전담기관인 ANDRA가 본격적인 예비타당성 지질조사에 앞서 먼저 지질학적 적합성이 판정된 28건의 예비후보부지들에 대해서 정치적‧사회적 합의 단계를 수행하였다. 합의를 위한 조정관으로서 바타유 의원이 임명되었으며, URL 수용 신청 28건에 대해 지질‧광산연구소에 의한 지질학적 특성평가 등을 근거로 10개의 지구를 선정하였다. 그중에서 8개 지구에서 정부와 지역과의 협의를 실시하고 1993년 4개의 지구에 대해 URL 설치를 위한 예비 지질조사 대상지역으로 제안하였다. 따라서 전담기관인 ANDRA는 1994년부터 2년간에 걸쳐 예비 지질평가 작업을 수행하여 최종적으로 뫼즈-오트마른(Meuse/Haute Marne), 가르(Gard), 비엔(Vienne) 3개의 지역을 제안하였다(Fig. 6).
정부는 1996년 6월 ANDRA가 제안한 3개 부지의 URL 건설 및 운영허가신청서를 접수하였다. 그 후 1998년 12월에 정부는 부처간 결정으로서 다른 2종류의 지질매체에 대한 조사를 2개소의 URL에서 실시할 필요성을 명시하고 점토층에 관한 URL 부지로서 뫼즈-오트마른 내의 뷰르(BURE)를 선택함과 동시에 화강암에 관한 지하연구시설 부지를 새롭게 찾을 것을 지시하였다.
1999년 8월 3일에는 뷰르에 URL의 건설 및 운영을 허가하고 화강암의 URL에 대해서는 신규 부지를 선정하기 위하여 새롭게 조정관을 두고 조정활동 개시를 승인하는 것을 규정한 법령이 제정되었다. 이 화강암 부지의 선정에 대하여 ANDRA가 미리 작성한 15개소의 부지에 대하여 조정단은 해당 지역과의 대화를 시도하였으나 전국적인 반대에 직면하게 되어, 2000년 5월 지역주민과의 대화를 중단하였다.
2006년 방사성폐기물관리계획법에서 규정된 일정을 근거로 ANDRA는 계속해서 뷰르 지하연구시설 주변 약 250 km2 구역을 대상으로 부지선정을 위한 조사를 진행하였다. 그 결과로 1차안으로서 동 구역에서 4개의 후보부지를 선정하여 지역 관계자와 협의하고 정부에 대한 제안준비를 추진하였다. 2009년 말에 ANDRA는 정부에 후보부지로서 지층처분장 지하시설이 예정된 약 30 km2의 구역(ZIRA)과 지상시설 구역을 제안하였다(Fig 7).
지하연구시설 건설 현황
뫼즈/오트마른에 위치한 뷰르의 점토층을 대상으로 URL 건설이 1999년 결정되어 2000년부터 건설이 착수되고 2007년부터 본격적으로 장기적인 실증시험이 진행되고 있다(Fig. 8). URL에서는 주로 깊이 445 m에 설치된 실험용 연구터널, 깊이 490 m의 주 운영터널 및 주 연구터널이 설치되어 여러 조사 및 실험이 진행되고 있다.
또한 URL의 연구개발·기술개발비를 포함한 심층처분사업비는 2010년까지의 누적액으로 14.9억 유로가 사용되었다. 이 중 5.9억 유로가 건설비를 포함한 URL에서의 조사연구비로 활용되었다(KORAD, 2016).
지하연구시설을 활용한 기술개발 내용
건설 이전 단계(1994-1999)
URL 설계 및 부지확보를 위한 다양한 암종 각각을 고려한 예비 처분시스템 설계 옵션들은 RFSIII 2.f에 기반하여 정교화 되었다. 초기 연구 프로젝트 개발 단계에서 심층 처분장과 관련된 입구터널, 볼트, 처분공간, 봉합, 기타 공학적 인자 등 모든 것들을 포함하여 안전성 실증을 위한 주요한 설계 개념 및 요소들을 추출하였다. 그 결과, 점토층에서 심층 처분장을 위해서는 지질학적 환경과 점토암의 고유 성능이 심층 처분시스템의 장기 안정선의 핵심 요소임을 파악하였다(ANDRA, 2005).
1995년에 연구 프로젝트에 관련된 모든 역무들을 통합하고 산업계 요구 및 안전성 요건 등 만족할 만한 해결방안을 도출하고자 프로젝트 개발 계획(Project Development Plan, PDP) 방식이 도입되었다(Fig. 8). 이 방식은 심층 시스템의 성능의 평가를 위해서 기존 정보를 통합하여 평가하고 현재 기술력으로 고려되지 않은 불확실성은 처분장의 안전성 함수(Safety function)가 어떻게 위해함을 미치는 가에 대한 것들을 포함하게 된다.
PDP의 구축의 초기 단계에서 다양한 처분시스템의 구성요소의 장기적인 핵종 거동 격리 및 격납을 위한 심층 처분장 안전성 성능은 처분 시스템에서 고려되는 모암의 특성(화강암, 점토암)에 따라 다르게 적용된다(ANDRA, 2017). 화강질 모암에서는 단열대의 핵종 격납 특성에 대한 불확실성이 할당되기 때문에 처분 안전성 성능은 주로 공학적 방벽에 할당된다. 따라서 R&D 활동은 공학적 방벽의 설계에 초점을 맞춰지고 지하 매질이 어떻게 역학적 및 화학적으로 이러한 방벽들을 장기적으로 보호하는 가에 대한 것에 규명이 요구된다. 한편, 점토질 모암에서는 불확실성이 매질 고유 격납 특성에 주로 할당되기 때문에 불확실성 저감을 위한 R&D 활동은 처분장이 장기적인 기간에 대해 어떻게 지질학적 매질의 성능이 변화되어 지는가에 대해 초점이 맞춰진다. 이러한 해당 모암의 특성에 따라 처분개념을 설정하고 그 개념을 실증하기 위한 URL 설계가 수행되었다.
건설 단계(2000-2006)
URL은 부지 고유의 자료 확보 도구뿐만 아니라 처분시스템과 관련된 다양한 실험과 분석이 수행되게 된다. 건설 동안 URL의 목표는 주로 점토층의 물리적 및 화학적 특성들의 원위치 특성화를 수행하는 것이다. 이는 처분개념 설계(disposal conceptual design) 개발 및 예비 안전성 평가를 수행하는데 사용되는 지식 수준을 확보하는 것들도 포함됨을 의미한다. 이러한 결과들은 수천년 이상 처분장의 안전성 규명을 가능하게 하는 기초자료로 활용된다.
￭ 점토층의 매질 격납(containment) 특성 평가
처분 대상 모암의 격납 특성은 암석의 물리적 특성과 간극 유체 그리고 암석과의 상호 반응을 통한 물리-화학적 특성으로부터 기인된다. 가장 기초적인 모암의 물리적 특성은 암반의 투수성이 가장 중요한 인자에 해당된다. 따라서 R&D 연구방향은 암반의 투수성을 분석하고 평가하는 것으로 설정되었다. 또한 간극 내 유체의 화학적 특성은 자연적인 환경에서 발견가능한 다양한 방사성핵종의 이동성을 조절하는 주요한 인자로서, R&D 수행을 통해 핵종의 저감능력과 확산, 물-암석 반응의 특성 등의 정보들이 확보되었다.
￭연구터널 굴착에 따른 굴착손상영역(Excavation Damage Zone)과 굴착교란영역(Excavation disturbed Zone)의 생성 평가
본 R&D의 주요한 목적은 수직구와 연구터널의 굴착에 의해 야기된 EDZ와 EdZ 생성과 관련하여 처분장 굴착에 대한 지하 암반의 영향 및 상호작용을 규명하는 것이다. 이를 위해 스위스 Mont Terri URL에서 개발된 기술을 벤치마킹하여 새로운 기술을 보완하고 이를 활용하여 수직구와 연구터널의 굴착 기간 동안 모니터링을 수행하여 EDZ와 EdZ 특성 평가를 평가하였다.
￭상세 실증시험 프로그램 수행 절차 개발
연구터널 굴착이 종료되고 기초 기반시설(영구적인 전력 및 통신 장비 시설 등)이 안전하게 설치되고, URL 실증시험 프로그램에 따라 처분장 성능평가 및 부지 특성 평가를 위한 시추공 굴착 및 다양한 측정용 센서들이 설치된다. 이러한 실증실험 프로그램의 절차는 설치시 모순되는 현장 요건들을 만족해야 되기 때문에, 착수 전 심도있는 수행방안 및 전략 수립이 요구된다. 따라서 시험시설 설계, 계측자료의 생산 및 그와 연관된 기자제 설치, 통합 관리시스템(DB 저장 시스템) 등을 고려한 상세 실증시험 프로그램 수행 절차가 개발되었다. 이러한 역무는 실험자의 작업 요건과 다양한 자료 생산 형태 등을 고려하여 충분히 유연하게 설치되어야 한다.
2002년 이후, ANDRA는 프랑스 과학 단체와 일부 외국 연구 그룹을 포함한 학술적 연구 그룹을 조직하여 본 실증시험 연구들을 수행하고 있다. 예를 들면, 2002년 점토암 특성, 콘크리트, 미생물학적 거동, 마모, 암반역학, 점토층에서 핵종 이동, 콘크리트에서 핵종, 벤토나이트의 열-수리-역학적 복합거동(Thermo-Hydro-Mechanical, THM) 등 주제에 대해 과학적 논의, 정보교환, 협업 등을 증진하고자 R&D를 중점적으로 추진하였다. 그후 열역학적 거동, 방사성 독성, 기체 이동, 3가지 다중방벽시스템의 상호반응 평가를 위한 열-수리-역학 그리고 화학적 복합거동 등이 추가되었다.
1998년부터 2005년까지 시추공 탐사, 지진파 조사 작업, URL 건설 및 실증운영은 Dossier Argile 2005에 제공되어 처분부지의 안전성 검증과 처분장 타당성 평가에 필수적인 정보로 활용되었다(ANDRA, 2005). 또한 최종 방사성폐기물 관리 방안으로 심층 처분을 결정하는 2006년 방사성폐기물 관리계획법 제정을 위한 처분사업 추진 마일스톤을 결정하는데도 많은 정보를 제공하였다. 따라서 심층처분 개념 정의, 처분 부지의 선정에 대해서 URL의 기여가 본격적으로 시작되었다.
운영 단계(2007-현재)
2006년 방사성폐기물 관리계획법에 의거, PDP가 2007년부터 2014년까지 연속적으로 수행되기 위해 연구와 조사를 조직화하는 것으로 결정되었다. 연구 및 조사의 조직화의 목적은 처분사업 일정에서 요구되는 자료를 적기에 제공하고 법령에 의한 일정을 반영한 결과물 도출을 효과적으로 추진하고자 하는 것이다. 위와 같은 PDP의 요구에 따라 URL은 다시 확장되고 현재의 시설 배치에 이르게 되었다(Fig. 7).
￭부지특성 규명 실증시험(Experimentation and demonstration test) 프로그램
부지 매질을 연구요소들로 구성된 프로그램으로서, 처분과정에서 부지평가와 관련해서 새롭게 요구되는 실험과 조사들에 대해서 URL을 통해 연구되어진다. 또한 심층 처분장의 안전성과 가역성 개념에 대한 건설적 및 공학적 건설 기법들의 개발도 포함된다. 도출된 연구 성과들은 향후 스위스 Mont Terri와 스웨덴 Äspö 등 외국 URL에서 수행된 역무들과 비교‧검토되어 최종적으로 기술 검증이 수행될 것이다.
￭지표조사(Surface survey) 프로그램
시추공 조사, 2D와 3D 지진파 탐사 등이 수행되는 처분부지 지표 조사는 평가대상 처분부지 전체에 대해 확보된 자료들의 통합 표준화 및 부지특성 모델화를 목표로 한다. 또한 2009년 이후로, 처분장의 사업수행을 위해 준비되는 점토층의 상세한 지질 모델을 제공해야만 한다.
￭과학적 조사(Scientific) 프로그램
과학적인 프로그램은 처분 용기의 장기적 거동에 관련되어 전담기관인 ANDRA의 새로운 책임역무를 구체화한 것으로서, 이 프로그램의 목적은 공학적방벽 내의 THMC 과정의 평가, 실규모 실험에 기초한 데이터베이스 완성, 평가 도구 개발, 처분장의 현상학적 및 공학적으로 고려되는 가역적인 접근 개념 등을 최종적으로 규명하는 것이다.
￭수치해석(Simulation) 프로그램
수치해석은 매우 장기간에 대해서 처분장의 현상학적 진화를 모사하고 지질학적 환경 주변의 진화를 모사하는데 매우 유용하다. 또한 가역성과 안전성 조건을 평가하는 유용한 도구로 구성되고 처분장 설계에도 도움을 준다. 또한 다른 프로그램(부지특성, 지표조사, 과학적 조사 등)의 결과에 대한 비교 검증 및 첨단적인 계산 도구 개발로서, 타 분야의 기술개발에도 기여할 수 있다.
￭지표 공학적 연구 및 기술실증(Surface engineering study and technological) 프로그램
이 프로그램은 처분장의 설계에 관련된 주요하게 요구되는 기술 개발을 수행하는 분야을 포함하며, 처분장의 건설, 운영 및 처분장 운영 장비의 설계 개념을 확립하는 것이다. 계획된 운영 기술들은 기술적인 실증과 실험을 통해서 최적화되고 최종 검토가 이루어질 것이다.
￭정보제공 및 소통(Information and consultation) 프로그램
이 프로그램은 ANDRA에서 수행하고 있는 대국민 수용성 확보를 위한 정보제공과 소통을 위한 활동을 포함한다. 이 프로그램의 목적은 심층처분장 확보 및 처분 사업을 이해시키는데 필수적인 요소들을 대국민 모두에게 정보와 자료 등을 제공하는 하는 것이다. ANDRA는 다양한 이해관련자들과 의사소통을 목적의 전반적인 관련 주제와 수행 및 추진 방안 등을 기획한다.
￭환경감시 및 처분장 감시 모니터링(Environmental and repository observation and monitoring) 프로그램
이 프로그램의 목적은 처분장과 처분장 주변 지표환경의 감시와 모니터링을 위하여 적절한 측정 수단을 설계하고 제작하는 것이다. 주변 환경 감시와 초기 기준 상황을 도출하는 것을 목적으로 한다. 초기 기준 상황의 정립은 처분장의 운영 및 폐쇄 후 환경에 대한 처분장 시설의 영향을 연구할 수 있다.
부지선정 과정에서 지하연구시설의 기여
종합 안전성분석 보고서 기초자료 제공
광역지역의 지질학적 연구들이 1994년 지표에서 많은 시추공 조사와 함께 URL 건설 이전부터 시작되고 있었으나, URL을 본격적으로 건설함에 따라 지표 및 지하 연구터널로부터 처분 대상 암종인 점토암의 정량적인 지질 자료들이 도출되었다. URL을 통한 지표 및 심부 자료들로부터 고려되는 처분시스템의 주요 구성 요소들이 방사성 물질의 장기적인 격납과 방사성 물질의 자연계 이동을 방지하는 것을 보장을 또한 평가해야만 한다. 이에 따라 처분 대상 모암의 방사성핵종 격납 특성 규명을 위한 다양한 실험들이 수행되었다.
10년의 연구 동안 ANDRA는 뫼즈/오트마른에 걸친 뷰르 점토층이 고준위방사성폐기물 처분장을 위한 적합한 특성이 가짐을 URL로부터 규명하였다. ANDRA가 규명한 내용들은 지질학적 환경이 매우 안정적이고, 지진위해성이 낮으며, 점토층에 대해서 지질학적으로 매우 균질하고, 단층들의 존재가 미약하기 때문에 낮은 투수성(낮은 유량 및 속도)을 갖는 공학적으로 터널 굴착을 위한 견고한 암반대문에 가역성 처분 개념에 매우 적합하며 공학적 물질(시멘트, 콘크리트, 금속 등)의 영향은 매우 적을 것이란 점 등을 규명하였다. 1991년부터 2005년까지 수행된 연구와 조사결과는 가역적인 심층처분장이 프로젝트 평가를 위한 주요한 안전성 평가자료들을 구성하였으며, 2005년과 2006년 규제기관과 OECD/NEA의 검토를 통해, 종합 안전성분석 보고서(Dossier 2005) 결과로부터 심층 처분장 건설에 대한 타당성이 증명됨을 최종 확정하였다(ANDRA, 2005).
전이지역 및 처분장 고려지역의 선정
2006년의 법령에 의해, 최종 선정된 부지에서 ANDRA는 심부 점토층에서 처분장의 설계와 정밀 안전성평가를 수행할 목적으로 심층 처분장 경계 지역(전이지역, 250 km2) 및 최종 건설 지역(처분시설 부지. 15 km2)을 평가하기 위한 연속적인 처분관련 연구를 수행하였다. 최종 연구성과들은 점토층이 핵종의 격납을 위한 적절한 두께와 유사한 특성을 가지는 암반의 분포, 처분시설의 적합한 설치를 위한 특성을 가지는 암체 특성 등을 정량적으로 규명하는 것이다.
2007년과 2008년 전이지역에 대해 모암의 전체적인 균질성과 균질성 범위를 알기 위해서 상세한 조사가 수행되었다. 그 결과는 전이지역을 통해서 변형 혹은 변질대 없으며, 점토층의 명확한 심도와 형상이 결정되었으며, 지역내에 단층대와 자원 분포가 없음을 최종 확인하였다. 2009년 말에 ANDRA는 규제기관에 처분장이 위치될 적합한 후보지역을 제안하고 심층 조사와 탐사를 수행하였으며, 이러한 결과에 기초하여 2010년 처분장 대상지역(ZIRA, 30 km2)에서의 심층 처분장 지상시설과 지하시설 설계를 위한 상세연구가 제안되었다. 2012년에 ANDRA는 지하 처분시설을 위한 확인 부지를 제안함과 동시에 공론화, 조직화, 사업 수행을 위한 인허가문서들을 정부에 제출하였다.
결론
본 기술보고는 프랑스부지선정에서 URL의 역할 및 기여를 파악하여 이제 막 시작하는 국내 고준위폐기물 처분사업과 기술개발에 참고자료로 제시하고자 하였다. 프랑스는 1980년대의 부지선정 실패를 기반으로 1991년 법령제정을 통해 본격적으로 부지확보 사업을 정부주도로 추진하였다. 처분 관련 부지확보 사업은 URL을 통한 15년간 연구수행 결과를 바탕으로 타당성 검증 후 부지확정을 원칙으로 하였다. URL은 부지선정에 고려되는 모암의 처분장 심도 조건에서 지질 자료를 제공하여 Safety Case 구축 관점에서 종합 안전성 분석보고서의 정확성을 증진시켜 대국민 수용성 및 정부, 규제기관으로부터 과학적 신뢰성을 확보하였다. 또한 심도 490 m에 분포되고 있는 고려 모암의 균질성 및 분포 특성을 정량적으로 평가하여 처분장의 안전성 경계를 설정하여 최종 필요 면적을 결정하였다. 프랑스 경우를 살펴볼 때, 부지선정에서 URL의 역할 및 기여는 고려되는 모암의 과학적 특성 및 3차원 분포특성 규명, 처분개념의 실증시험 수행을 통한 최종 처분시스템의 설계 등의 규명을 위한 필수적인 시설로 고려될 수 있다.
우리나라의 경우, 2016년 7월 25일 고준위방사성폐기물 관리 기본계획이 확정되었으나, 아직까지 처분개념이 확정되지 않은 상황이다. 따라서, 우리나라 고유의 처분시스템 개념 설정을 위해 고려되는 처분심도에서의 지질 환경 및 처분시스템 성능실증을 위한 URL 확보는 필수적으로 사료된다. 이러한 URL의 실증연구는 향후 Safety Case 개발 및 구축에 필수적인 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
