메르의 팜
고리원전 해체결정의 이면 A/S (feat 월성원전)
메르
2025.12.17
고리원전 해체결정의 이면이라는 글에서 월성원전에 대해 이야기 한 적이 있다.
전체글중 월성원전과 관련된 주요내용만 요약하면 아래와 같다.
5. 한국은 1983년 상업운전을 시작한 월성원전 1호기도 조기 폐쇄를 결정하고 가동을 중단한 상황임.
6. 월성 1호기는 2009년~2011년에 1조 원을 들여서, 수명연장을 위한 핵심설비들의 교체를 완료했지만, 폐쇄로 결정이 됨.
21. 현재 가동을 중단하고 폐쇄하기로 결정된 월성 1호기는 개인적으로 아까운 점이 있음.
22. 고리 1호기보다 신형이고, 1조 원 가까이를 들여서 수명연장을 위한 개보수까지 완료해놓은 상태인 것임.
23. 월성 1호기에는 고리 1호기와 다른 특별한 점이 있기도 함.
24. 월성원전은 캐나다 원자력공사에서 개발한 가압중수로인 CANDU(CANada Deuterium Uranium)를 운영하는 원전임.
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25. 가압중수로는 핵무기를 만들 수 있는 플루토늄 농축이 쉬운 원전이라 국제사회의 감시가 가장 철저한 원전임.
26. 다르게 말한다면, 한국이 핵위협을 받고, 이것에 대응하기 위해 고농축우라늄을 만든다면 가압중수로가 핵원료 공장이 되는 것임.
27. 핵무기를 만들기 위한 고농축우라늄을 만들자는 말은 아님.
28. 핵위협 등의 극단적인 위기 상황에서 사용할 수 있는 카드가 될 수 있기 때문임.
29. 월성 1호기는 또 다른 가치가 있음.
30. CANDU는 중수를 사용하기 때문에 가동 과정에서 핵분열로 삼중수소가 나옴.
31. 삼중수소는 자연상태로 거의 존재하지 않고, 동일한 CANDU 원전을 사용하는 캐나다와 한국 월성원전에서만 나오고 있음.
31. 삼중수소는 1g당 도매로 3만 달러, 소매로 12만 달러(1.7억 원) 정도에 팔리고 있음.
32. 금이 g당 14만원 정도니, g당 1.7억원 하는 삼중수소는 금보다 천 배이상 비싼 자원이고, 전 세계에 18kg밖에 보관된 물량이 없음.
33. 전 세계 삼중수소 18kg 중에 5.7kg을 한국이 가지고 있고, 매년 500g 정도 늘어나고 있음.
34. 후쿠시마 원전 오염수의 삼중수소 총량이 2.2g 정도라, 5.7kg은 상당한 물량임.
35. CANDU 원전은 한국, 캐나다 이외에도 인도, 중국, 루마니아에 있지만, 한국과 캐나다만 가지고 있는 것이 TRF임.
36. TRF는 발전과정에서 나오는 삼중수소를 분리하고 정제하는 설비임.
37. 한국과 캐나다에서만 삼중수소가 확보되는 이유임.
38. 삼중수소는 핵융합을 위해 필요한 자원임.
39. 2020년까지 전 세계에 삼중수소는 29kg 정도가 있었음.
40. EU가 만들고 있는 핵융합 시설인 ITER이 1년에 900g의 삼중수소를 쓰면서, 현재 18kg 정도만 남은 상황임.
41. ITER의 후속으로 EU가 준비하는 핵융합 전력 생산 실증로(DEMO)를 가동하는 데만 5kg의 삼중수소가 필요할 것으로 보고 있음.
42. 삼중수소가 점점 귀해져서 비싸지는 귀비가 된다는 말임.
한 줄 코멘트. 고리 1호기는 해체해서 원전 해체시장에 진입하는 기술 확보에 사용한다고 하더라도, 월성 1호기는 해체보다 재가동을 검토해 보는 것이 어떨까함. 이미 1조 원 가까운 비용을 들여서 연장 가동을 위한 개보수를 해놓은 상태임. 만일을 위한 핵 안보 카드, 핵융합과 관련되어 가치가 점점 올라갈 것 같은 삼중수소를 확보하는 이점 등도 추가로 있음.
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위 내용에 추가해서 월성원전에 또 다른 장점이 확인된 것 같다.
C14(탄소14)가 그것이다.
탄소 14는 태양의 방사성 폭발로 생긴 중성자들이 공기에 있는 질소와 충돌하면서 생성된다.
탄소 14는 대기 중에 있는 산소와 반응하여 이산화탄소(CO2)가 된다.
이산화탄소를 식물들이 광합성을 하기 위해 흡수하기 때문에, 살아있는 식물 내의 탄소14가 있게 된다.
동물들은 이런 식물들을 바로 먹든지, 이런 식물을 먹는 다른 동물을 잡아먹기 때문에 동물들도 자연스럽게 탄소 14를 가지게 된다.
탄소 14의 방사성이 조금씩 줄어들지만, 광합성이나 먹이 섭취를 계속하기 때문에 동식물들의 탄소 14 보유량은 거의 일정하게 유지된다.
식물이나 동물이 죽으면 광합성이나 먹이 섭취가 중단되기 때문에 새로운 탄소 14는 들어오지 않고, 기존 14만 줄어들게 된다.
탄소 14가 동식물 내에 없어지기까지는 시간이 오래 걸린다.
C14는 절반으로 줄어드는 반감기가 5,730년이고, 완전히 사라지는 데는 5만년이나 걸리는 것이다.
죽은 동식물에 남아있는 탄소 14의 양을 측정하면, 연대 추정이 가능해서, 역사학계에서는 이것을 탄소 연대측정으로 활용하고 있다.
탄소 14는 방사성 탄소 연대측정 외에도, 신약개발, 오염원 추적 등 다양한 곳에 사용되고 있다.
문제는 가격이다.
1큐리(Ci) 당 25,000달러 정도 가격이 나간다.
큐리는 방사능 연구의 선구자인 마리 쿼리의 이름에서 따온 단어다.
리튬-226 1g이 초당 370억 번 붕괴하는 게 이것을 기준점으로 잡은 것이 큐리다.
1초에 1번 방사성 붕괴가 일어나는 양을 베크렐(Bq)라고 하고, 370억 베크렐이 1큐리가 된다.
월성 원전은 중수로(CANDU) 방식으로 운영되는데, 중수로를 가동하는 과정에서 방사능 물질들이 생기고, 탄소 14도 발생한다.
중수로를 가동하는 과정에서 생기는 방사능 물질들을 제거하기 위해 흡착제를 사용하는데, 시간이 지나면 흡착제에 탄소 14가 축적된다.
월성원전에는 탄소 14가 축적된 흡착제 400톤을 중준위방사성폐기물로 보관 중인데, 방폐장이 건설되지 않아서 골칫덩어리 상태였다.
2025년 12월, 원자력 연구원 박환서박사팀은 탄소 14가 축적된 흡착제에서 탄소 14를 분리하는 기술을 개발하고 테스트에 성공했다.
산이나 화학약품 없이 마이크로파를 2시간 쏘는 것만으로 흡착제에 누적된 탄소 14의 99%를 회수하는데 성공한 것이다
2024~2025년 2년간 100kg급 실증장치를 가동해서 세계 최초로 상용 규모 실증에 성공했다고 한다.
탄소 14를 회수한 흡착제는 방사능이 100분의 1 이하로 줄어들며 저준위 방사성폐기물로 바뀐다.
방사성폐기물은 저준위와 중준위, 고준위 폐기물로 구분한다.
경주 방폐장은 저준위와 중준위 방사성폐기물 처분장인데, 중준위인 흡착제를 민원때문에 받지 않아서, 월성원전에 보관하는 상황이었다.
탄소 14를 회수해서 중준위방사성폐기물이 저준위로 바뀌면, 경주로 보낼 수 있게 된다.
분리한 탄소 14도 가치가 있다.
현재 탄소 14는 2024년 기준 글로벌 30억 달러 시장이고, 연평균 7% 정도씩 시장이 커지고 있다.
한국은 의약이나 생명과학 분야의 표지 추적 시약 등으로 탄소 14를 사용하는데 전량 수입해서 사용하고 있다.
탄소 14의 시장가격은 1큐리(Ci) 당 25,000달러다.
월성원전 흡착제 폐기물 1톤에서는 90 Ci 정도를 회수할 수 있는 것으로 시험가동 결과가 나오고 있다.
400톤이 있으니, 36,000 Ci(400톤*90) Ci가 회수 가능하고, 1Ci 당 25,000달러를 감안하면 9억 달러가 나온다.
처치 곤란한 중준위방사성폐기물이 9억 달러짜리 자원으로 바뀌는 것이다.
한 줄 코멘트. 100kg 규모 설비에서 회수에 성공했으니 규모를 조금 키워도 성공할 가능성이 높아 보인다. 방사성폐기물이라고 부르지 않고, 사용후 핵연료라고 부르는 이유가 있다. 월성원전의 가치가 점점 올라가는 느낌이다.
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