원전의 안전한 퇴역을 위한 준비

2014. 8. 25

목   차

1. 원전해체란?	1

2. 원전해체사업 해외동향	10

3. 국내 준비현황 및 향후계획	21

4. 원전해체 정책추진 시 고려사항	27

5. 원전해체 추진전략	28

(참고1) 원전해체충당금	33

(참고2) 美 해체완료 발전소 해체기간 및 비용	34

(참고3) 원자력시설 해체 기반기술 개발계획	35

(참고4) 해체 관련 규제기술 개발현황 (원안위)	36

(참고5) 원자력시설해체 기술특징 및 구성	37

(참고6) 해체 관련 핵심 기반기술 개발 (미래부)	38

(참고7) 숫자로 보는 원전해체	40

(참고8) 원전해체에 대해 자주하는 질문들	41

(참고9) 원전해체비용을 마련할 한수원의 부채구조	42

(참고10) 국내 원전해체 관련 법적 구성 및 주요 행위	43

(참고11) 원전해체 소요기간	44

(참고12) 원전해체를 위한 장비	45

1. 원전 해체란?

□ 원전해체의 정의

규제기관의 운영허가를 받아 운영하던 원전이 경제적 이유나 정치적 이유, 또는 회복하기 어려운 고장 등으로 효용이 다해 더 이상 가동할 수 없을 경우 영구적으로 정지(permanent shutdown)한 후, 퇴역시키기 위해 운영허가를 해제하기 위해 취해지는 설비제염, 건물의 철거 등 모든 기술적 행위와 운영허가 반납(회수) 등 행정적 조치를 말함.

□ “폐로”는 영구정지와 해체를 총칭하는 용어로 종종 혼용해서 쓰는 경우가 있으나 “해체”라는 용어가 법률상 용어임

* 폐로 = 원전의 영구정지 + 해체(철거, 제염, 방사성폐기물처리, 부지복원)

□ 원전해체의 방식

ㅇ즉시해체 (Immediate Dismantling)

원자력시설의 운전정지 직후 해체를 시작하여 가능한 빠른 시일 내에 해체를 완료하는 방식

ㅇ지연해체 (Deferred Dismantling)

주요설비 밀폐 후 방사능 준위가 감쇄되도록 일정기간 안전관리(SAFSTOR)후 해체하는 방식

ㅇ영구밀봉 (Entombment)

콘크리트와 같은 구조물로 완전히 밀봉하여 방사능 준위가 목표치 이하로 떨어질 때까지 장기 관리하는 방식

즉시해체	비용, 안전, 수용성 측면에서 영구정지․사용후핵연료 냉각 후 해체
지연해체	방사능 저감을 위해 일정기간 안전관리 후 해체
영구밀봉	일부 또는 전체를 구조물로 격납 후 격리(주로 심각한 사고시 선택)

□ 원전해체 방식의 이해

ㅇ ‘즉시해체’와 ‘지연해체’ 모두 원자로 영구정지 후 원자로 내 핵연료를 사용후연료 저장조로 인출 후 다시 사용후연료 저장조에서 외부로 꺼내기 위해서는 사용후연료 저장조에서 잔열(방사성붕괴열)을 충분히 식도록 기다려야 함. 사용후연료 저장조에서 충분히 식으면 특수 제작한 사용후연료 이송용기에 담아서 발전소에서 내보내게 되며 이를 준비되어 있는 “고준위방사성폐기물처분장”이나 원전에서 떨어져 있는 “사용후연료 중간저장시설” 또는 “발전소 부지내의 건식저장시설”로 옮김. 즉시해체는 비교적 짧은 15년 정도, 지연해체는 60년~100년 정도가 소요됨. 국가마다 원전해체 방식을 즉시해체나 지연해체를 선택하는 이유는 매우 다양함. 더 정확히 말하면 국가의 정책에 의해서 그 방식이 정해진다기보다는 각각의 원자로 마다 여러 가지 사정을 고려해 즉시, 또는 지연해체를 함. 특히 흑연감속로는 흑연의 방사화로 인한 높은 방사능과 잔열이 즉시해체를 어렵게 하며, 같은 부지 내에 다른 원전이 가동 중이면 모든 원전이 영구정지 할 때까지 장기간 기다림. 또 사고 등으로 원전이 고방사성 오염이 되어 있으면 작업을 위한 접근이 어려워 해체를 즉시 할 수 없음.

ㅇ 즉시해체는 상대적으로 높은 방사선 환경에서 작업함으로서 작업자 보호를 위한 비용이 많이 들며 또한 상대적으로 방사성폐기물이 많이 나옴. 그러나 공정이 빨리 진행되므로 유지관리비는 상대적으로 적음.

ㅇ 지연해체는 방사성물질의 반감기를 활용해 방사선을 자연스럽게 감소시키고 잔열을 줄여 해체작업자의 방사선 피폭 량을 줄일 수 있고 방사성폐기물도 상대적으로 적음. 다만 오랜 기간 원전을 관리해야하기 때문에 관리비용이 많이 든다는 단점이 있음.

ㅇ 따라서 이러한 여러 가지 요인을 고려해서 가장 안전하고 경제적인 방식을 택해 원전해체를 해야 하며 동시에 여러 부지에서 원전해체가 이루어질 경우는 재원마련과 기술인력, 장비의 수급 등 여러 가지로 어려운 문제가 발생해 비용이 올라가거나 공정이 원만하게 진행되지 않을 수 있으니 원전해체가 한꺼번에 진행되지 않도록 전략적으로 공정 피크를 평탄화 하는 전략도 구사해야함.

□ 원전해체를 위한 필수요소

ㅇ원전해체 정책(정부 또는 규제기관)

정부나 규제기관은 원전해체사업자가 원자력시설을 안전하고 효율적으로 해체할 수 있도록 해체시기가 도래하기 전에 미리 원전해체의 목표 또는 요건을 수립하고 국가적 우선순위, 환경, 구조, 인적, 금융 자원 등을 반영하여, 원전해체에 대한 책임 할당, 자원 지원, 해체 접근방법론, 안전 목표, 방사성폐기물 관리, 방사성폐기물 처분장, 폐기물 최소화, 해체 종료 점(부지 복원기준), 대중의 참여와 정보제공 등에 대한 법령 또는 규제기준을 제시해야 함. 또한 자국 내 원전해체산업을 일으키고자 한다면 미리 지원할 분야를 정해서 전문 강소기업을 육성하고 이를 위해 충분한 재원을 마련해 선택과 집중을 해야 함.

ㅇ 원전해체 전략(해체사업자 : 원전소유주 또는 해체전담기관)

해체계획 수립의 기초가 되며, 원자력시설의 해체에 대한 국가 정책의 목표와 요건을 달성하기 위한 수단을 말함. 국가의 해체 정책 및 폐기물관리 정책의 요건을 충족시키기 위하여, 가용 자원, 비용, 사용후연료 및 방사성폐기물 관리, 작업자 및 대중의 보호 보장, 규제 양상, 다중시설 여부, 사회경제적 영향 등을 고려하여 해체방식을 선택하는 것을 말함.

ㅇ 원전해체 프로그램(해체사업자)

해체 정책 및 전략을 달성하기 위하여, 해체 계획 수립부터 부지복원까지를 아우르는 추진 체계와 절차를 말함. 해체에 대한 위험도 및 비용 평가, 해체 기술개발 및 적용기술 선정, 계획 수립 및 이행, 해체 공정 및 사업 관리, 부지복원, 대중의 참여와 정보제공 등의 하부 사업(또는 프로그램)으로 구성됨.

□ 원전해체를 위한 공정

ㅇ 원전해체 때 가장 먼저 하는 작업은 사용후핵연료를 원자로 밖으로 꺼내는 것. 원자로를 정지(shutdown)시키면 원자로에서 사용후연료를 꺼내 사용후핵연료 저장조로 옮긴 후 5~6년간(나라마다 다름) 냉각시킨 후, 사용후연료 저장조에서 꺼내 사용후핵연료 이송용기에 안전하게 포장해 원전 부지 내 또는 부지 외 마련된 장소로 옮김. 이 작업은 약 1~2년이 소요됨.

ㅇ 사용후핵연료를 사용후연료 저장조에서 꺼내는 작업만 1~2년이 걸리는 것은 안전한 작업을 위해 최소한의 안전속도를 유지하기 때문. 격납용기내부와 배관들은 방사성물질을 제염하기 위해 특수한 화학물질을 넣어 씻어내고 방사선의 세기를 낮춤. 화학물질을 사용하는 방사성오염 제염은 제염 후 2차 방사성 폐기물이 대량으로 발생할 수 있으므로 최대한 신중하게 결정하고 최상의 제염방법을 선택해야 함. 이 후에 핵심설비를 제거하고 내부의 콘크리트 중 방사성 오염이 된 부분을 제거하고 외부 콘크리트 구조물을 철거하는 작업을 5년여 동안 진행함.

ㅇ 원전해체의 핵심 단계인 원자로 압력용기 절단은 평균 두께가 30㎝인 압력용기를 다이아몬드 톱이나 레이저 등을 이용해 수십 개의 조각으로 잘라내는 작업. 원자로 내부는 방사능 수치가 높아 사람이 들어가서 직접 작업할 수 없고 수중에서 원격으로 로봇을 조종해 절단함. 원격 작업 준비 과정에서 작업자가 방사선 피폭을 줄일 수 있도록 모든 방법을 강구해 최대한 방어함.

ㅇ 이렇게 1~2년 정도 압력용기 절단 작업을 마치면, 그 후 터빈 등의 보조설비를 해체하고 원자로건물을 제거하게 됨. 방사선의 준위를 떨어뜨리기 위해서 지연해체는 좀 더 많은 시간이 필요하며 본격적인 해체작업에 들어가기 전에 사전 준비를 오랫동안 하며 기다려 방사성의 세기를 낮추는 것으로 영구정지 후 30~100년 후에 본격적인 해체하는 것.

< 최종 부지 상태 >

Green Field	부지 내 시설물을 완전히 제거한 후 자연녹지로 복원
Brown Field	부지 내 방사성물질을 기준치 이하로 제거 후 시설을 재활용

□ 원전해체 구성프로그램과 진행 절차의 이해

<원전해체 프로그램은 다양한 하부프로그램(또는 프로젝트)로 구성>

출처 : IAEA, EC, NEA 자료를 토대로 재구성

□ 즉시해체도 영구정지 후 13년 이상 소요될 것으로 예상되며, 외국의 경우 안전관리* 및 정책적 사유로 수십년이 소요되기도 함

* 지연해체 : 제염‧철거 이전에 방사능 저감 등을 위해 원전을 밀폐상태로 보존

구 분	주 요 수 행 업 무
영구정지	정지 및 계통 냉각
계획/준비	방사선원항, 특성 평가 / 해체계획서 작성 / 상세 비용평가 / 인허가 취득
인출/격리	사용후핵연료 인출 / 계통배수 및 세정 / 계통분리 및 구역 차폐
안전관리	방사성 기기/구역 격리 및 관리(5~20년)
제염/해체	제염 및 기기-구조물 해체 / 해체폐기물 감용-처리-포장
복원/종료	부지 토양-건물 표면 오염제거 / 잔류 방사선-능 평가 및 복원 / 규제 해제

□ 원전해체사업의 특성

원전해체 사업은 방사선관리, 화학, 제어 등 여러 분야의 지식과 기술이 복합된 종합 엔지니어링·융합기술이 필요한 사업으로 단위 요소기술들의 조합을 하는 공정관리 엔지이어링이 핵심으로 사업의 성패를 좌우함. 요소기술 중에는 고방사성의 극한 환경에서 적용해야 하는 고난이도 기술이 필수

□ 원전해체비용

노형, 해체 방식, 물가수준, 사업환경에 따라 차이가 크며, 평균 6,500억원 수준(중‧저준위 방사성폐기물 처분비 포함, 사용후핵연료 처분비 제외)

구분	프랑스	스웨덴	벨기에	일본	미국	독일	평균
억원/호기	4,856	2,414	6,024	9,590	7,800	8,590	6,545

* 출처 : 프랑스감사원 보고서('12.1)

* 스웨덴의 경우 타국 대비 방사성폐기물 처리․처분비용이 상대적으로 저렴

□ 충당금제도 운영 (한국, 일본, 독일 등)

국내는 원전해체는 10년 이상 장기간에 걸쳐 수행되는 특성이 있어 자금이 일시에 필요한 것이 아니므로 기업의 투자효율성 측면에서 충당금제도 운영

- ‘13년 12월말 기준, 약 9조 8천9백억 원이 적립되어 있음

- 산정근거 : 방사성폐기물관리법 제17조 및 동법 시행령 제12조

- 산정방법

방사성폐기물관리법에 따라 2년마다 산업통상자원부 주관 “방사성폐기물관리비용산정위원회”에서 해체비용을 검토한 결과를 방사성폐기물관리기금운용심의회에서 심의 후 고시로 공표함

□ 국제기준

IAEA Safety Standards(GSR Part-6, Decommissioning of Facilities Using Radioactive Material, Safety Requirements No.WS-R-5)에 각 주체별 책임사항, 해체전략 및 정책 수립 등 기술하고 있음

ㅇ 해체관련 책임사항

(정부) 해체관련 법적, 조직적 기본 틀 수립	(규제기관) 안전기준 및 해체 요구사항 수립	(운영사) 재정적 보증 및 해체 전략․계획 수립
○관련 국가 정책 수립 ○관련 기관의 법적, 기술적, 재정적 의무사항 ○안전한 비용 적립 구조 수립	○세부 규정 및 지침 수립	○해체전략 및 해체계획 수립 ○해체프로젝트 관리 및 해체작업 수행

ㅇ 해체 전략

- 정부의 해체 정책에 부합하는 전략 수립

- 부지에 한 개 이상의 시설이 있는 경우, 상호 의존성을 고려한 전체적인 해체 프로그램이 필요

* 운영 중인 발전소의 안전성을 위해 선행호기 해체는 마지막 호기 영구정지 시까지 지연 권고(IAEA Nuclear Energy Series NW-G-2.1 5.7항)

ㅇ 해체 계획

- 안전성평가 수행

* 종사자 피폭선량과 방사성물질 배출로 인한 일반인 피폭선량 포함

- 발전소 핵심 직원 및 시설에 관한 정보 유지 대책 마련

- 해체계획 승인 전, 이해관계자의 최종 해체계획서에 대한 의견을 수렴(규제기관)

* 최종 해체계획서는 운영활동 종료시점으로부터 2년 이내에 제출

2. 원전 해체사업 해외 동향

□ '13년말 기준 총 34개국에서 건설된 584기 원전 중 435기는 운전 중, 149기는 영구 정지(19기* 해체 완료, 130기 진행 중)

* 해체완료원전(19기) : 상업로 8기(美), 실증로․원형로 11기(美7, 獨3, 日1)

ㅇ 해체부지는 녹지화하고 있으나 일부는 발전소 부지로 재활용

* 원전부지 재활용 현황(기) : 총 19기 중 녹지(9), 발전소(6), 주차장(1), 박물관(1)

ㅇ 상업원전을 해체완료해본 국가는 미국이 유일하며 부지에 단독호기로 운영 중인 원전을 해체했으며 다수호기가 운영중인 경우는 마지막 원전이 영구정지 한 후에 한꺼번에 해체할 계획임.

□ 세계 상용원전 해체현황

ㅇ 세계 상업운전 개시 및 영구정지 원전의 연도별 현황

* MSC : Mycle Schneider Consulting

출처 : IAEA-PRIS, MSC

□ 해체시장은 원전의 계속운전 여부, 국가정책 변동에 영향을 크게 받으며, '70~'80년대 건설원전(300여기)이 20∼30년내 해체 시장으로 부상 전망

* 국제원자력기구(IAEA)는 '50년까지 해체시장 규모를 약 1,000조원(905억불)으로 추정하나, 이중 상업원전은 약 22% 정도임

< 원자력시설 해체시장 규모 >

구 분	원전	연구로	핵연료 주기시설	방사선 의료/연구	군수시설	계
단위 : 억불	185	6	71	3	640	905

ㅇ 美, 英 등 주요 원전국의 엔지니어링사가 안정된 자본‧기술력을 바탕으로 세계시장 주도 중

* 해외 상위 3개 선진업체 (‘11년말 기준, 관련 종업원수) : 美 Energysolution (5,500명), 英 AMEC(7,000명), 佛 ONET(2,400명)

ㅇ 세계 상용원전 100여기 해체 추진 중

영구정지 사유	수명만료	정책적 결정	사고/고장	계	원형로/실증로
기수	56	33	11	100	40

* 해체완료 : 상용로 8기(美), 원형/실증로 11기(美, 獨, 日)

□ 세계 연구로 해체현황(IAEA, '11.05 기준)

ㅇ 총 588기의 연구로가 영구정지되어, 이 중에서 486기가 해체 완료

ㅇ 주요국의 연구로 영구정지 및 해체 현황

출처 : IAEA, 교과부(현 미래부) 원자력시설 해체 핵심 기반기술 개발 계획(‘12.11)

구분	미국	영국	독일	프랑스	일본	합계
영구정지	56기	6기	10기	11기	7기	90기
해체완료	140기	29기	28기	12기	8기	217기

ㅇ 국내 원자력시설 해체경험은 연구로 1기, 우라늄 변환시설 1기임.

- 연구로(Triga Mark-Ⅲ) : ‘97~’09(12년간), 170억원 소요

- 우라늄 변환시설 : ‘01~’11(11년간), 120억원 소요

- 연구로(Triga Mark-Ⅱ) : 해체 진행중(‘11~’14 예정)

<국가별 원전 운영 및 해체 현황>

-자료참조 : IAEA PRIS, WNA('13.12.31)-

국 가 명	가동 원전	계속운전		폐로현황		운전연수
		소계 (승인포함)	운전중	영구 정지	해체 완료	30년이상	40년이상
미국	100	72	19	32	15	63	21
프랑스	58	2		12		26
일본	48	16	16	11	1	18	3
러시아	33	18	18	5		18	3
한국	23	1	1			3
인도	21	6	4			5	3
중국	20
캐나다	19	11	8	6		8	2
영국	16	5	5	29		8	1
우크라이나	15	2	2	4		3
스웨덴	10			3		8	1
독일	9			27	3	1
스페인	8	4	1	2		3	1
벨기에	7			1		5
체코	6
대만	6					4
스위스	5	5	3	1		4	3
핀란드	4	4	2			4
헝가리	4	1	1			1
슬로바키아	4			3
파키스탄	3	1	1			1	1
아르헨티나	2					2
브라질	2					1
불가리아	2			4
멕시코	2
루마니아	2
남아공	2
아르메니아	1	1	1	1		1
이란	1
네덜란드	1			1		1	1
슬로베니아	1					1
이탈리아	0			4
리투아니아	0			2
카자흐스탄	0			1
합계	435*	149	82	149	19	189	40

<원자로형별 세계원전 가동 및 영구정지 현황>

2013.12.31. 기준

원자로형 1) PWR : Pressurized-Water Reactor / BWR : Boiling Water Reactor / HWR : Heavy Water cooled Reactor GCR : Gas-Cooled Reactor / LWGR : Light Water Cooled, Graphite Moderated Reactor / FBR : Fast Breeder Reactor	PWR	BWR	HWR	GCR	LWGR	기타	합계
가동중	273	82	48	15	15	2	435
영구정지	42	35	9	45	9	9	149
계	315	117	57	60	24	11	584

< 원인별 세계원전 영구정지 현황 >

정지원인	PWR	BWR	HWR	GCR	LWGR	기타	계
사건-사고로 인한	2	5		3	1		11
정책적 결정에 의한	14	4		1	5	1	25
목표달성/수명만료후	26	26	9	41	3	8	113
계	42	35	9	45	9	9	149

< 전세계 해체 완료 원전(19기) 현황 >

* 상업로 8기(美), 실증/원형로 11기(美 7, 獨 3, 日 1기)

국 가	BWR	PWR	PHWR	GCR	기타	계
미 국	5	7	1	1	1	15
독 일	2			1		3
일 본	1					1
계	8	7	1	2	1	19

< 세계 원전 해체(완료) 및 부지활용 현황 >

*  원형로(Prototype Rx.) 또는 실증로(Experimental Rx.)

** 초기 석탄/석유 화력발전으로 건설(1950년), 운영 후 원자력발전으로 전환(1963년)

※ BONUS, PIQUA 원전은 ENTOMB 상태, 그외 원전은 DECON Completed 상태

※ 출처 : NRC(Fact Sheet, 2012), IAEA(PRIS), WNA, (미)에너지국, (독)환경부, 운영회사 홈페이지

/Wikipedia

국가	발전소명	노형	Net 출력 (MWe)	상업 운전	영구 정지	해체 완료	부지 활용사례
미국 (15기)	BIG ROCK POINT	BWR	67	1965	1997	2007	녹지
	BONUS *	BWR	17	1964	1968	1970	박물관
	CVTR *	PHWR	17	1963	1967	2009	녹지
	ELK RIVER **	BWR	22	1964	1968	1974	석탄/석유/폐기물 고형 연료 화력발전
	FORT ST. VRAIN *	HTGR	330	1979	1989	1996	천연가스 화력발전
	HADDAM NECK	PWR	560	1968	1996	2007	녹지
	MAINE YANKEE	PWR	860	1972	1996	2005	녹지/교육용 보존 상업용지 활용 예정
	PATHFINDER *	BWR	59	1966	1967	2007	가스화력발전
	Rancho Seco	PWR	913	1975	1989	2009	천연가스화력발전/태양열
	PIQUA *	기타	12	1963	1966	1969	주차장
	SAXTON *	PWR	3	1967	1972	2005	녹지
	SHIPPINGPORT *	PWR	60	1958	1982	1989	녹지
	SHOREHAM	BWR	820	1986	1989	1995	가스터빈발전, 풍력발전
	TROJAN	PWR	1,095	1976	1992	2005	녹지
	YANKEE ROWE	PWR	167	1961	1991	2005	녹지
독일 (3기)	GROSSWELZHEIM *	BWR	25	1970	1971	1998	녹지
	NIEDERAICHBACH *	HWGCR	100	1973	1974	1995	녹지
	VAK Kahl *	BWR	15	1962	1985	2010	녹지
일본 (1기)	JPDR *	BWR	12	1965	1976	1996	차기 상업원전으로 재활용 예정

□ 해체 산업체 현황

원전, 핵주기 시설 해체 등 경험국 위주로 분야별 전문업체가 형성됨

- 물리적 해체 분야 : 절단, 해체·철거 등 시공회사

- 해체 Software 분야 : 해체계획서, 설계 등 설계-엔지니어링회사

- 측정 및 분석 분야 : 시설 특성조사, 측정 등 계측-평가 전문회사

- 폐기물 처리 및 제염 분야 : 제염, 폐기물 처리 등 동위원소 취급회사

* 상기 4개 해체사업분야 중 3개 분야 이상 참여(중장기 원전해체 대책에 관한 연구, 2011.8)

구 분	미국	영국	프랑스	독일	기타	계
종합해체사업체* (수)	33	26	13	11	22	105

< 미국의 주요 상용원전 해체 사례 >

※ 출처 : NRC(Fact Sheet, 2011.4), IAEA(PRIS, 2012),  * Site Specific Estimate 기준

원전명	노형	용량 (MWe)	상업운전	영구 정지	해체 완료	해체 기간	비용* (M$)	비고
BIG ROCK POINT	BWR	71	1962	1997	2007	10	396	2005 $
HADDAM NECK	PWR	603	1967	1996	2007	11	393	2000 $
MAINE YANKEE	PWR	900	1972	1997	2005	9	440	2004 $
TROJAN	PWR	1,155	1975	1992	2005	13	283	1997 $
RANCHO SECO	PWR	917	1974	1989	2009	20	534	2005 $

< 미국의 원전해체 과정 >

□ 국내외 원전해체 R&D 동향

가. 해외 현황

(1) 원전해체 연구기관 (국제연구)

□ NEA RWMC(Radioactive Waste Management Committee)

❍ 산하기구인 Working Party Decommissioning and Dismantling

(WPDD)와 Concerning Nuclear Installation Decommissioning

Projects(CPD)에서 해체 전략 및 계획, 규제요건, 해체비용 산정  등 다양한 분야에 대한 해체연구 수행 및 해체경험을 교류

- WPDD 산하의 Decommissioning Cost Estimation Group(DCEG)는 해체비용 구조 및 산정에 대한 연구 및 경험 교류

❍ NEA는 그 외에도 Committee on Safety of Nuclear Installation (CNSI), Committee on Nuclear Regulatory Activities(CNRA), Committee on Radiation Protection and Public Health(CRPPH) 등에서 해체와 관련된 연구활동을 진행하고 있음.

□ European Commission (EC)

❍ 유럽이사회(European Council) 지령(‘09.06)에 따라, ’13년 8월부터 원전해체를 포함한 방사성폐기물 관리에 대해 동일한 규제체계를 적용하고 있음.

❍ EC는 산하의 Joint Research Centre(JRC), Decommissioning Cost Estimation Group(DCEG), Euratom 등에서 해체 전략 및 비용, 해체기술 등에 대한 연구활동을 진행하고 있음.

❍ 또한 EU Nuclear Decommissioning Assistance Programme을 통해 동유럽국가의 원전해체를 지원하고 있음.

□ IAEA

❍ 방사성폐기물 관리, 해체 및 환경복원에 대한 국제적 전문가로 구성된 WATEC(International Radioactive Waste Technical Committee)를 통해 전략, 수행, 방법론 및 기술에 대한 연구를 수행하고 있음.

❍ ‘07년부터는 International Decommissioning Network(IDN)를 설립하여, 해체위험관리(DRiMA), 연구로 해체 비용에 대한 자료 수집 및 분석(DACCORD)하는 연구를 수행하고 있음.

❍ 그 외에도 해체 안전성 평가(Desa Project), 해체의 설계 및 수행시 안전성평가결과의 활용(Fasa) 등에 대한 연구를 수행함.

(2) 각국의 R&D 동향

❍ 미국은 8년간(‘96~’03) 대규모 해체기술 실증사업(LSDDP : Large Scale Demonstration and Deployment Project)을 통해 해체 핵심기술 및 장비 개발

- 미국은 원전해체경험이 가장 풍부한 나라이므로, 최근에는 국가 주도의 해체연구는 진행되고 있지 않으나, 해체에 대한 다양한 연구 및 경험 자료를 축적하고 있음.

- 원자력산업계에서는 미국 전력연구소(EPRI)를 중심으로 환경복원 및 해체기술에 대한 연구를 진행하고 있음.

❍ 유럽연합(EU)은 20년간(‘79~’99) 5년 단위 프로젝트를 통해 해체 단위기술 중심의 기술개발 후, 연구로 및 상용원전을 대상으로 실증시험을 수행하여 해체기술 확보

- 최근에도 유럽 국가들은 EC의 네트워크를 활용하여 각국에서 진행되고 있는 해체연구 또는 해체경험을 활발하게 교환하고 있음.

❍ 일본은 6년간(‘81~’86) 해체관련 핵심기술을 개발 후, ‘86년부터 ’96년까지 10년간 원전해체 실증사업을 통해 전체적인 해체기술 확보

- 일본은 ‘11년에 발생한 후쿠시마 원전사고 이후 원전해체가 결정된 원전에 대한 해체준비(사용후연료 반출) 중에 있으므로 해체기술은 더욱 발전될 전망

□ 원전해체기술

미국, EU, 일본 등은 원전 및 재처리 시설 등과 같은 소규모 방사성 시설의 해체 경험을 통해 독자적 기술 기반을 구축

ㅇ 현재 기술로도 해체가 가능하지만 기술의 안전성·친환경성·효율성을 강화하기 위한 기술을 개발 중

- [미국] 상업원전(8기), 실증/원형로(7기) 해체를 통해 기술 확보

- [독일] 원형로 해체를 통해 기술 확보(VAK, 비등경수로, '85~'10년)

- [일본] 원형로 해체를 통해 기술 확보(JPDR, 비등경수로, ’86~‘96년)

□ 해체사업 해외사례

가. 주요국 상업용원전 해체사업 구조

국가	해체사업 주체		기금운용		비 고
	전담기관	운영자	별도기금	운영자
프랑스		◎		◎
미국		◎		◎
일본		◎		◎	사내 충당 부채로 적립
영국	◎ (Magnox)	◎ (AGR, PWR)	◎		NDA EDF Energy
독일		◎		◎
스페인	◎		◎		Enresa
벨기에		◎		◎
핀란드		◎	◎

* NDA : Nuclear Decommissioning Authority

* AGR : Advanced Gas cooled Reactor

* PWR : Pressurized Water cooled Reactor

ㅇ 프랑스

- (해체 주체) EDF 내에 해체 전담을 위한 조직 CIDEN 설립

* 주 업무 : 원전해체, 방사성폐기물 처리, 제염 및 환경영향 평가

- (기금 운용) 원전해체 및 방사성폐기물 관리를 위해 내부 기금을 적립하며 운영자는 3년마다 해체기금 상세보고서 제출

* 법에 의해 전용 유동자산으로 보장되며 이 자산에 대해서는 국가를 제외하고 어느 누구도 권리를 주장할 수 없음

* 상세보고서 내용 : 해체비용 평가금액, 적립 금액, 적립 스케줄

ㅇ 미 국

- (해체 주체) 원전 운영이 많은 수의 개별 회사에 의해 수행되며 해체 또한 운영사의 책임 하에 해체전문기업과의 계약에 의해 수행

- (기금 운용) 사외 Trust Fund 형태로 운영되며 인수합병시 승계

ㅇ 영 국

- (해체 주체) EDF Energy는 운영 중인 AGR 14기와 PWR 1기 해체사업을 책임지며, 공기업 NDA는 원자력 초기의 Magnox 원전과 최초 BNFL, UKAEA 소유 국영 원자력시설 해체(Sellafield 등) 수행

- (기금 운용) 최초 British Energy(현 EDF Energy) 사내 기금으로 운영되다 신설된 사외 NLF(Nuclear Liability Fund)로 이관됨

* 충분한 기금 확보를 정부가 보증함

ㅇ 스페인

- (해체 주체) 방사성폐기물 관리를 목적으로 설립된 비영리 공기업 Enresa가 모든 원자력시설 해체를 담당(원전소유권을 Enresa에 이관)

- (기금 운용) 별도기금으로 관리되며 GRWP(General Radioactive Waste Plan)에서 승인된 사업에만 사용(4년마다 개정)

ㅇ 벨기에

- (원전 해체) 운영사의 책임이나, 운영사의 요청이나 파산시 방사성폐기물관리 전담 국영기업인 Ondraf가 수행

- (기금 운용) 운영사인 Electrabel 자회사 Synatom에 의해 관리되며 별도의 원자력기금위원회가 3년마다 해체비용 및 재무계획 검토

* 정부도 지분(Golden share)을 갖고 있어 중요 결정에 거부권 행사

ㅇ 핀란드

- (원전 해체) 운영사가 주관

- (기금 운용) 국가 방사성폐기물관리기금에 운전 후 최초 25년간에 걸쳐 적립하며, 원전 운영자는 3년마다 해체비용을 재산정

* 해체사업 시행시 사업 주체인 발전사업자에게 기금 지급

나. 해외사례 시사점

ㅇ 장기간의 계획과 관리가 필요한 방사성폐기물이나 사용후핵연료 사업 및 기금관리는 국가 또는 전담기관(별도기금)에 의해 수행

ㅇ 미국의 경우 사용후핵연료 기금 사용시 의회의 승인이 필요하여 효율적 사용에 어려움

☞ 투명한 관리와 함께 효율적 사용이 가능한 시스템 필요

ㅇ 비교적 단기간에(10년 내외) 수행되는 원전해체는 사업자 주관으로 시행되며 해체비용 또한 사업자가 관리

* 장기간 안전관리하는(최대 130년) 영국 Magnox의 해체는 국가가 관리

3. 국내 준비 현황 및 향후계획

□ 원전해체 제도정비

ㅇ 장기가동원전 해체에 필요한 근거법률은 마련되어 있으나, 일부 제도개선을 위한 법률개정이 진행 중에 있음

- 정부(원안위)는 해체규제기준 개발을 위한「원자력안전연구센터」발족·운영(`13.7월～`18.6월)준에 있고, 원자력안전기술원내「해체 규제기준개발 전담 T/F」발족(`14.7월～계속) 했음

< 현행 해체관련 규제법령(원자력안전법) >

▪(영구정지) 사업자가 원전을 계속운전하지 않고 영구정지하려는 경우 원안위에 허가변경을 신청하고 원안위가 이를 허가함으로써 영구정지 됨(시행령34조·36조5항)

▪(해체계획 확정 및 해체) 사업자는 해체하려는 때 해체계획서를 위원회에 제출하여 승인을 받음(법28조1항·2항, 시행규칙22조·23조)

- 해체계획 승인 후 원전운영자는 계획에 따라 해체를 진행

▪(해체종료) 원안위가 해체상황을 최종 확인·점검한 후 해체를 종료, 원안위는 필요시 시정·보완을 명령(법28조3항·4항)

ㅇ 해체단계에서 필요한 세부적인 기술기준(원안위고시)을 마련 중에 있으며 2017년 말까지 모든 제도적 준비를 완료할 예정

- ‘원전 해체계획서 작성기준’ 등 6개 기준은 `15년까지 완료, 나머지 4개 기준은 ‘17년까지 단계별로 개발 예정

구 분	완료시기	해체규제 기술기준 (고시,지침)
1단계	2014년 12월	해체계획서 작성기준
2단계	2015년 12월	부지재이용, 부지 특성평가, 부지 잔류방사능, 해체폐기물 관리, 해체 방사화 선원항 평가
3단계	2017년 12월	물량 산정, 위험도평가, 안전성 평가, 환경영향평가

□ 국내 원전해체 기술개발

ㅇ 연구로 및 우라늄 변환 시설의 해체, 원전건설․대형기기 교체 경험을 통하여 해체 계획 수립과 프로젝트 관리 기본 기술을 확보

< 국내 원전해체관련 경험 >

구분	세부 내용(시기)
소규모 원자력 시설	연구로 1호기(’11～’14 예정), 연구로 2호기(’01∼’09), 우라늄변환시설(’04～’11)
운영 원전 대형기기 교체	증기발생기 : 고리1(’95～’98), 한울1,2(’06～’12), 한울4 (’12～’13.7) 원자로 압력관 : 월성1 (’08～’11)

- 현재 원전 해체에 필요한 총 38개 핵심기반기술 중 17개를 확보

* 최근 10년간 300억원을 투자하였으며, ‘14년 70억원 → ’15년 100억원 투자 예정

- 기반기술 확보와 연계하여 상용화 기술개발에 지속적으로 투자 중*

* 최근 10년간 230억원을 투자하였으며, '14년 3개 사업에 48억 투자 중

【국내 기술개발 현안】

○ 원전의 해체방식과 절차 등 기본 개념이 정립되지 않아 단위기술 위주로만 연구개발 진행

- 설계/연구/산업체별 독립적 단위기술 개발 증가 추세

☞ 교과부 주관 「해체 핵심기반기술 개발 계획」 수립(‘12.11) 추진

○ 종합적 관점에서 기술개발 목표, 실용화 방향 제시 및 필요기술에 대한 분석 부재로 연구자 중심의 기술개발

○ 후쿠시마 원전사고 이후 신규건설 시장의 침체 우려와 해체 시장의 조기 도래에 대한 기대 등으로 해체 기술개발 요구는 지속 증가

⇒ 연구용원자로 대상 단위기술들은 원전해체 기술로의 전환 필요

⇒ 개발된 단위기술의 실용화를 위한 프로젝트 연결 및 종합(Integration) 필요

ㅇ (국내시장) 계속운전 고려시 2040년대 영구정지 집중 전망

* 호기당 추정비용(6,033억원/호기, ‘12년 기준)

시 기	‘10년대	‘20년대	‘30년대	‘40년대	‘50년대	‘60년대~
계속운전 않음	2	10	4	4	3
계속운전(20년)		1	1	10	4	7

ㅇ (향후계획) 선진국 대비 70%인 현 기술수준을 ’21년까지 100% 수준으로 제고

- 특히, 원자력시설 해체 핵심기반기술의 실증, 인력양성 및 산업계 기술 이전을 위한 ｢원자력시설 해체 종합연구센터｣ 구축

- 한수원은 ‘22년 상용화 기술 확보를 목표로 기술개발 중(고리1호기 ‘17년 최초호기 영구정지 가정, ’23년 해체착수 가정)

* 해외 선진업체와의 기술제휴를 통해 해체공학 설계 등 일부 핵심기술의 조기 기술자립 추진을 검토 중(주변신뢰 제고차원에서 해외 선진기업과의 협력추진 등)

<해체기술 구성 및 국내 현황>

단 계	필 요 기 술	현황(수준)
계획 및 준비	◇ 시설의 물리-화학-방사학적 특성 및 방사능 재고량 평가 (관리DB개발, 평가 코드 개발, 방사선 평가 및 Mapping) ◇ 해체 작업 방사선 안전 및 환경영향 평가 ◇ 해체 계획 수립 및 종합 설계 기술 (해체 공정/비용 평가, 해체설계 및 공사계획 수립) ◇ 연료인출, 계통배수/Cleaning/방식 및 계통 Line-Up ◇ 시설의 격리 필요성 평가 및 차폐 설계 기술	- 기존연구결과 활용 (부분 신규 개발 필요) - 기존기술 활용 - 표준 공정, 절차 등 표준해체기술모델 개발 - 운영경험 활용, - 신규개발 필요
제염 및 해체	◇ 해체 전 계통, 시설, 건물 제염 기술 (건물내벽, 환기계통, 장치 표면 등 제염 기술 개발) ◇ 배관, 보조기기 및 구조물 해체 기술 ◇ 고 방사성 및 대형기기 해체 기술 (수중 절단, 로봇 및 원격 작업 제어 기술) ◇ 원자로건물 등 오염 구조물 해체 기술 (콘크리트 제염, 표면 절단 및 해체 기술) ◇ 방사성 해체 폐기물 관리, 처리 및 저감화 기술	- 연구로해체 경험 적용 (고도화 필요) - 일반 해체공법 적용 - 연구로해체, S/G교체기술 부분적용(고도화 필요) - 연구로 해체 경험 적용 (고도화 필요) - 연구로해체, 운영경험 적용
부지 복원	◇ 잔류 방사능 평가, 감시 및 부지 규제해제 기술 (최종 잔류방사능 측정/평가 및 규제해제 기술) ◇ 환경 복원 (부지복원계획, 토양 오염제거, 평가 및 해체완료 보고)	- 연구로 해체 경험 적용 가능(고도화 필요) - 연구로 해체 경험 일부 적용가능(고도화필요)

<기술개발 로드맵>

원전해체 설계 및 종합 사업기술 확보

- '17년까지 표준해체기술모델 개발, ’22년까지 원전해체기술 완전 확보 -

단계별 추진방향

1단계(2013~2017) [표준해체기술모델 개발]		2단계 (2018~2022) [사업적용기술 개발]		3단계 (2023~) [해체기술 고도화]
□ 해체사업 기술요건 정립 ○ 해체 기술요건 수립 ○ 해체 핸드북 작성 □ 해체 기본설계 ○ 도면 및 해체물량 평가 ○ 해체 공정기술 평가 및 선정 ○ 방사선/공정/비용 평가 - 방사선원항/환경영향 등 □ 표준해체기술모델 개발 ○ 표준해체절차서 개발 ○ 가상시뮬레이션모듈 개발		□ 표준해체기술모델 최적화 ○ 미확보, 비효율 공정 평가 ○ 표준해체절차서 최적화 ○ 단위 설계기술 고도화 □ 노형별 해체절차서 개발 ○ 개별 설계 인자/변수 반영 ○ 해외 신기술·제도 반영 ○ 핵심기반기술 개발 결과 반영 ○ 중수로/경수로(2Loop & 3Loop)		□ 원천기술 확보 및 고도화 ○ 경험반영 요소기술 고도화 ○ 제염·해체 원천기술 개발 ○ 국제경쟁력 제고를 위한 혁신 공정기술 개발 □ 수출 산업화 기술 개발 ○ 패키지 수출상품화 ○ 요소기술 수출 상품화 ○ 원전해체 산업체계 구축
□ 제염·해체 요소기술 개발 ○ 고방사선환경 제염기술 ○ 고선량 대형 기기 절단 기술 ○ 폐기물 재활용 기술 ○ 부지복원 기술		□ 제염·해체 적용기술 개발 ○ 고방사선 제염 공정 개발 ○ 절단 공정·설비 개발 ○ 폐기물 재활용 공정기술 ○ 광역 방사선 측정 시스템 구축
□ 해체폐기물 처리설비 개발 ○ 폐기물처리설비(WPF*) 기본설계 및 실증설비		□ 해체폐기물 처리설비 구축 ○ 상용 폐기물처리설비(WPF)		* WPF; Waste Processing Facility
성과물
□ 원전해체 사업자 요건 □ 해체기본설계서(도면포함) □ 표준해체절차서 □ 요소기술 연구보고서 □ WPF 설계 및 실증설비		□ 요소기술 고도화 연구보고서 □ 중수로/경수로 해체절차서 □ 해체지원 시스템 □ 폐기물처리/재활용 상용 설비 □ 방사선/능 측정/평가시스템		□ 핵심기술 고도화 연구보고서 □ 수출산업화 품목 보고서

□ 원전해체 인력 및 재원 확보

< 인력 >

ㅇ 한수원은 직간접 인력 20여명이 원전해체 사업‧기술개발 분야 투입 중

- 한수원은 해체전담 조직 확대*를 통해 해체사업을 준비해야 하나  해외주요 기업**에 비해 부족한 상태. 정부는 원전해체산업을 국가 미래성장동력으로 키우기 위해서 획일적인 공기업 인력제한 굴레에서 해체사업을 벗어나게 할 필요가 있음.

* '13.2월 본사 1개팀(성장동력팀) → 1실 2개팀(원전사후관리실 내)으로 개편

** (프) EDF는 해체 전담조직 CIDEN(약500명) 설립 운영 중

- 학계는 원자력 해체분야 원자력선진기술연구센터*를 지정하여 대학 중심으로 연구 인력양성을 추진 중

* 경북대 주관 부산대, 동국대 등 6개 기관 참여하여 원자력공학과, 화학과 등이 참여하는 학제 간 융합으로 인력양성 추진 중(‘12.12～)

⇨ 해체 종합연구센터(예타 추진 중)의 교육․훈련 프로그램을 활용한 현장인력 양성과 역량 강화

< 재원 >

ㅇ (현황 및 문제점) 원전 충당금은 9조 8,884억원('13.12월 기준, 호기당 6,033억원*)으로, 법상 원전해체 주체인 한수원이 사내에 적립

* 구성 : 준비․안전관리(29%), 해체․복원(22%), 폐기물처분(41%), 예비비(8%)해체비용은 스웨덴 Ringhals-3(PWR, 920MWe) 평가자료를 기준으로 국내여건 반영

⇨ 한수원의 재무여건상 해체재원조달*(자산 46조, 부채비율 132%)에 어려움은 없을 것으로 예상되나 대국민 신뢰도 제고 차원에서 일부 현금적립 방안 강구 중

* 미국, 핀란드 등은 해체사업 신뢰성 확보를 위해 현금적립을 하고 있으나, 독일․일본․한국 등의 대형전력사가 운영하는 국가는 충당부채로 운영

4. 원전해체관련 정책추진 시 고려사항

□ 원전해체관련 부처 간 연계․협력 긴요

ㅇ 미래부 기초기술, 산업부 상용화기술 개발와 재원관리, 원안위 규제로 업무를 분장하여 추진 중

- 「원자력시설 해체 종합연구센터」의 효과적인 활용을 위해 기획 단계부터 산업계와의 유기적인 협조 필요

* 부지 선정시 해체착수단계의 활용여건(방사성 물질 실험, 방사성폐기물 이동 등) 고려

➡ 중복투자 방지와 자원의 효율적 이용을 위해 범부처 ‘해체 기술‧산업 지원협의체*(가칭)’ 구성‧운영 검토(‘14년 하반기)

5. 원전해체 추진전략

□ 원전해체 기본전략(안)

◇ 최초 해체 가능시점(2023년)까지 잔여기간을 기술개발에 활용

◇ 그동안의 요소기술 개발 결과 및 연구로 해체기술 활용 가능

◇ 원전 설계/제작/건설/운영기술-인력 등 기술개발 인프라 보유

◇ 국내 해체 수행 및 해외 수출산업으로 육성 위해 기술 자립 필요

⇒ 해체기술은 운영사업자 중심의 국내개발 추진

	기본 전략
[정지시점] 영구정지 시점은 국가적으로 별도 결정이 있기 전까지는 2회의 계속운전 만료일자를 기준으로 함 ○ 단, 안전성, 설비상태 및 경제성 평가 결과에 따라 신축적 적용 [해체방식] 즉시해체를 기본으로 하되 안전관리 기간은 탄력적으로 적용 ○ 비용, 폐기물 발생 집중 등을 고려, 5~20년 안전관리(SAFSTOR) 후 해체 [해체시기] 인접한 2개호기 동시 해체를 원칙으로 함 ○ 인접호기 운전 영향, 안전성, 효율성 및 비용 측면 종합 고려 [부지복원] 재활용(Reuse)이 가능하도록 복원 ○ 해당 시점의 정책, 부지 여건 등을 고려하여 구체적 활용 방안 결정 [해체기술] 중장기 기술개발 로드맵을 수립하여 지속적 추진 ○ 선진기술 습득, 고유기술 확보 및 고도화 개발 선도 [재원확보] 매 2년 주기로 해체비용을 재산정하여 충당금으로 적립 ○ 신뢰성 확보 차원에서 일정호기분의 해체비용은 현금화 적립 추진

ㅇ 원전해체사업을 고려한 기술확보 종합계획 수립

- ‘17년까지 표준해체기술모델 등 해체 종합 설계 개발

- ‘22년까지 사업적용기술 및 원자로형별 해체절차서 개발

ㅇ 효율적인 해체사업 추진을 위한 목표 지향적 기술개발 및 Feed-back

- 표준해체기술모델을 전제로 한 Top-Down 방식의 기술개발 추진

- 단위기술 개발 결과 반영 및 표준기술모델 지속 개선

ㅇ 기술 Needs 및 현황을 분석하여 자체개발, 기술도입 등 전략적 추진

- 미래부 ‘핵심기반기술 개발계획(’12~‘22)’ 수행결과 연계 반영

- 미확보 필요기술 자체개발 및 상용화된 선진기술 선별 도입

□ 원전해체 추진체계

ㅇ 책임 있고 경제적인 해체를 위해서는 운영사업자가 사업주도 필요

* 원전 건설, 운영, 해체의 모든 과정에서 인허가 및 사업 추진의 책임이 있음

(원안법 28조에 의거 해체사업 인허가는 운영사가 신청하도록 되어있음)

* 해체비용이 발전원가에 상당부분을 차지하고 있어 경제적인 해체 추진이 중요한 원가관리 항목이 되고 있음

ㅇ 개발기술의 사업적용을 위해 산업체 중심의 설계기술 개발

- 원전사업자가 기술개발을 총괄하고, 산업체(설계/제염-해체/폐기물처리 등) 및 연구기관(기초/학술 등) 참여

□ 국가 해체정책 수립과 사업자의 역할

ㅇ 원전해체에 대한 국가 정책 및 규제체계가 명확하지 않은 상태

- 산업부는 추진중인 ‘원전해체 전략수립 TF', ‘방사성폐기물 기술개발 국가 로드맵’과 미래부가 추진중인 ‘원자력시설 해체 핵심 기반기술 개발 계획’ 등이 있으나 산업계, 연구계, 학계가 모두 참여해야 하며특히 산업부는 미래부가 투자하는 것 이상의 재원을 마련해 원전해체사업 육성에 투자해야 함.

- 한수원은 원전해체 정책 및 규제체계(규제기준 포함)에 대한 국제적인 관행 또는 표준을 이해하고, 국내 고유의 특성(환경보호정책, 국민수용성, 전원정책 등)을 고려하여, 대응하기 위해서는 이에 대한 충분한 사전연구와 대응이 필요

□ 해체전략 구체화 추진방안

❍ 국가 해체정책이 정해지면 전략의 구체화는 다음과 같은 영향인자를 정의하고 세분화하여 국내외 사례와 국내 특성을 고려해야 함.

- 국가정책 및 규제체계, 기금규모 및 해체비용, 사용후연료 및 폐기물 관리시스템, 원자력시설의 이력 및 현상태에 대한 지식정보, 사회적 영향 및 이해관계자 관여, 환경 및 사회적 파급영향(이해관계자 관리), 해체요소별 적합한 기술의 적용 및 사용 등

❍ 구체화 방식은 Top-Down과 Bottom-Up 방식을 병행하여 적용

- Top-Down : 국가정책 및 규제체계, 기금 규모 및 산정방식, 사용후연료 및 폐기물 관리‧처분 기준, 이해관계자 관리, 적용 해체기술 선정 등의 구체화는 국가 및 사업자 추진방향과 달성목표에 따라 추진

- Bottom-Up : 해체비용(해체 물량, 폐기물 발생량 및 처리기준, 부지복원 수준, 안전관리 기간 등에 따라 영향), 지식정보 등은 절차/기준 표준화 또는 종합시스템 구축하여 개별정보를 종합하여 구체화 추진

□ 해체 전담조직 확대개편 및 인력 충원

❍ 해체사업은 10~30년이 소요되는 원전건설과 맞먹는 대형사업임. 따라서 각 하부공정의 연계, 제염/절단/폐기물 처리에 대한 최적기술 선정 및 대안선택, 해체안전성(위험도) 및 비용평가, 각종 가용자원의 배분 등을 종합적으로 관리할 수 있도록 해체계획을 설계하고 진행상태에 따라 조정할 수 있는 시스템 구축 및 이를 운용할 수 있는 역량과 인력을 확보하여야 함.

❍ 따라서 해체사업의 각 하부 프로젝트별 필요인력과 충원시기를 산출하여 인력확보 계획을 수립하고 실행에 옮겨야 함.

- 한수원의 해체 기술개발 로드맵 목표달성 및 해체사업 준비를 위해 기획재정부와 산업부 등은 한수원의 해체분야 기술인력 확보를 위해 적극적으로 지원하고 정원 외로 관리 필요

- 한수원은 로드맵 진행경과와 해체 착수시기 등을 고려하여 단계별로 처‧실, 본부로 확대개편 후 세계적인 전문회사로 거듭나기 위해 해체전문 자회사로 분리도 고려해야 함

□ 전문인력 양성 및 국제협력체제 구축

❍ 인력확보 계획과 더불어 확보인력이 원전해체사업에서 역량을 발휘할 수 있도록 전문인력으로 육성하는 것도 중요한 과제임.

❍ 전문인력 양성은 미래부가 추진 중인 ‘원자력 해체기술 종합연구센터’, ‘원자력선진연구센터’ 등을 우선적으로 활용하고, 필요시 해외교육을 추진할 필요성이 있음.

❍ 원전해체 기술개발 및 종합사업관리 역량 제고를 위한 국제협력 추진시에는 한수원 자체 협력인프라 뿐만 아니라, 미래부 산하의 원자력연구원, 한국원자력협력재단 등도 적극 활용 필요

□ 한수원의 ‘원전해체 기술개발 로드맵’에 민간기업의 원전해체 기술개발 참여 방안을 고려하여 개정할 필요성이 있음

❍ 미래부의 ‘원자력시설 해체 핵심 기반기술 개발 계획’의 경우 사업비 1,500억원 중 200억원을 민간 참여기업으로부터 조달할 계획임.

❍ 국내의 경우 종합해체사업체는 없으며 분야별 해체전문기업도 극소수에 불과한 실정이므로, 국내원전 해체사업의 원활한 추진과 해외진출을 위해서는 해체전문기업 및 종합해체기업의 육성이 시급한 상황임.

- 세계 원전해체시장에서 종합해체사업체는 약 100개사로, 국가별 현황은 이미 언급함.

- 한수원에서 추진중인 ‘원전해체 기술개발 로드맵’은 “실용화 기술개발” 위주이며, 최근 정부 및 국내언론이 원전해체산업을 잠재성이 높은 고부가가치 창출 산업으로 인식하고 있고 정부의 강력한 유인책이 있을 경우, 민간기업 참여가 활성화 될 수 있음.

□ 민간 참여기업과의 동반성장을 통한 사회공헌 및 사업환경 개선

❍ 유인책으로는 지분에 따른 특허 공유 또는 이전, 해외진출 지원과 같은 한수원의 직접지원 방안과 민간 참여기업의 투자액에 대한 일부 보조 또는 세제혜택 확대 등의 적극적인 정부지원이 있어야 함.

❍ 민간 참여기업의 성공시 중소기업 동반성장을 통한 사회공헌 확대 및 원자력에 대한 국민 수용성 증대로 원자력사업환경 개선에 기여할 수 있음.

❍ 전문 강소기업 육성을 위해서는 중앙정부와 지장정부는 충분한 재원을 마련해 원전해체기술의 수요자인 한수원에게 위탁 육성시키는 방법도 고려해 볼 수 있음.

참고 1		원전해체충당금

◎ 원전해체비용 충당금 적립방법, 호기당 해체비용 산정기준

□ 원전해체비용 충당금 적립방법

○ 원전 준공년도에 초기충당금(‘12년말 기준 호기당 6,033억원의 현재가치)을 적립하고 매년 초기충당금의 가치 보전을 위해 할인율을 적용한 금액을 추가로 적립함 (방사성폐기물관리법 시행령 별표 3 참조)

○ 이자율 : 4.49% [산업통상자원부 고시 제2013-63호(‘13.6.27)]

초기 충당금	추정비용 × (1 + 물가상승률)물가반영기간 × 1/(1 + 할인율)할인기간
해당 연도 충당금	전년도 말 누계 충당금 × 이자율

□ 호기당 해체비용 산정기준

<단위 : 억원>

구분	‘03년말 산정	‘12년말 산정
준비 및 안전관리	1,436	1,762
해체 및 복원	1,089	1,336
해체폐기물처분비	726	2,470
예비비	0	465
합계	3,251	6,033

참고 2		美 해체완료 발전소 해체 기간 및 비용

美 해체완료 발전소 (PWR)	영구정지 ~ 운영허가종료	소요비용 (단위 : 백만불)	비고
Rancho Seco [913MWe]	약 20년 (‘89 ~ ’09)	424.3	· 해체기금마련을 위해 안전관리(SAFSTOR) 연장 · 실 해체기간은 약 8년(‘01~’09) · 격납용기 등 발전소 건물 미철거
Yankee NPS (=Yankee Rowe Plant) [167MWe]	약 15년 (‘92 ~ ’07)	603.2	· 연방정부의 연료 외부인출 계획 (‘98 예정) 변경으로 소내 건식 연료저장조 건설 착수지연 · 지하수 오염 · 발전소 건물 철거
Trojan [1095MWe]	약 13년 (‘92 ~ ’05)	408.8	· 연방정부의 연료 외부인출 계획 (‘98 예정) 변경으로 소내 건식 연료저장조 건설 착수지연 · 건식연료저장조 건설 3.5년 지연 · 격납용기 미철거
Haddam Neck (=Connecticut Yankee) [560MWe]	약 11년 (‘96 ~ ’07)	860.7	· 지하수 오염으로 약 3년 지연 · 발전소 건물 철거*
Maine Yankee [860MWe]	약 8년 (‘97 ~ ’05)	640	· 발전소 건물 철거*

* 美은 해체비용의 약 43.5%가 인력비용으로 전체비용을 줄이기 위해 해체기간 단축에 중점

* Haddam Neck과 Maine Yankee는 방사능 오염측정, 건물제염 과정 등을 생략하여 해체기간 단축

참고 3		원자력시설 해체 핵심 기반기술 개발계획(12.11, 미래부)

	목 표
-‘’21년까지 21개 핵심기술 개발 ⇒ 선진국 대비 기술 수준 : 70% → 100% -

3대 추진방향

핵심 기반기술 발굴 및 지원 강화		융합연구 및 국제 기술협력 확대		적기 기술개발을 위한 선제적 인프라 확충
◉ 정부주도 21개 핵심 기반기술 개발 ◉ 혁신형 기술개발 전략 추진 ◉ ‘12년부터 10년간 총 1,500억원 투자		◉ 타분야와 개방형 융합연구 강화 ◉ 원자력 선진국과 전략적 기술 협력 확대 ◉ 실용화 지향 성과 관리·활용 촉진		◉ ｢원자력 시설 해체기술 종합 연구센터｣ 구축 ◉ 원자력 시설 해체 분야 핵심 인력 양성

	21개 미확보 기술
해체준비(2)	절단(6)	폐기물 처리(6)	환경복원(4)
▪해체 안전성 평가 기술 ▪해체 공정 평가 기술	▪실감형 원격 절단 시뮬레이터 ▪고자유도 원격 절단 통합평가 기술 ▪원격 해체 장비 내방사화 기술 ▪고하중 취급 원격 정밀 제어 기술 ▪3D Human Machine Interface 기술 ▪열적 절단 기술	▪유기혼성 폐기물 수증기 개질 처리기술 ▪방사화 탄소 폐기물 처리기술 ▪우라늄 폐기물 처리 기술 ▪대용량 고방사성 폐액 처리기술 ▪고방사성 폐기물 안정화 기술 ▪TRU 함유 폐기물 처리기술	▪해체 부지 복원 최적 평가 기술 ▪저준위 부지 방사능 현장 측정 기술 ▪광역 오염 확산 억제 기술 ▪주거지역 오염 복원 기술
제염(3)
▪원전 일차계통 화학 제염 기술 ▪대형기기 나노 복합 유체 제염 기술 ▪제염에 의한 재료 건전성 평가 기술
	17개 기확보 기술		l
▪금속 폐기물 절단 및 제염 기술, 금속체 방사능 평가 및 재활용 기술, 오염 토양 처리 기술, 방사능 재고량 평가 기술 등

참고 4		해체 관련 규제기술 개발 현황 (원안위)

□ 원안위는 사업자가 제출한 해체계획서를 검토·승인하고 해체가 안전하게 진행되는지를 점검·확인하기 위한 규제기술 개발을 담당

○ ‘원전해체 및 제염·복원 규제기술 개발’ 등을 포함한 13건의 해체 규제 관련 R&D 사업을 완료 또는 진행중

< 원전해체 관련 규제연구과제 수행 현황 >

과제명	발간일
▪원전해체 및 제염·복원 규제기술개발(원자력안전연구센터)	수행중
▪원자로시설 해체계획서 세부 작성지침에 대한 연구	‘13.07
▪원전해체 및 방사성폐기물 안전규제기술개발 - 원자력시설 해체 및 방사성폐기물 처분전관리 규제기술개발	‘13.07
▪방사성폐기물 리스크 최적 검증기술 개발 - 대형 원자력시설 해체안전성 검증 기반구축	‘12.02
▪원자력시설 영구정지 후 해체전 단계의 규제절차 개발	‘11.11
▪합리적 원자력법령체계 구축 및 안전규제 제도/기술요건의 최적화 방안 연구 ▪유럽국가 원자력시설 해체 안전규제 ▪미국 및 일본의 원자력시설 해체 안전규제 ▪원전 해체제도 개선방안	‘07.02 ‘06.02 ‘06.08 ‘07.02
▪방사선안전규제기술개발(원전 해체, 방사성폐기물, 사용후핵연료 저장)	‘07.07
▪방사선안전규제기술개발(원전 해체, 방사성폐기물, 사용후핵연료 저장)	‘05.02
▪원자력시설 해체관련 정책방향 제시를 위한 기초보고서	‘07.12

참고 5		원자력시설 해체 기술 특징 및 구성

□ 해체 기술 특징

○ 고방사성의 극한 환경에서 적용해야 하는 고난이도의 기술(초고도 제염기술 및 제어기술 등 필요)

○ 원자력뿐 아니라 기계, 화학 등 타분야의 지식과 기술이 복합된 종합 엔지니어링 및 융합기술

○ 국가 및 시설별 원자력 환경을 반영·적용해야 하는 현장 특화(site-specific) 기술

□ 해체 기술 구성

○ 해체 준비기술, 제염기술, 절단기술, 해체폐기물 처리기술 및 환경복원 기술이 필요

분 류		세부 기술
①해체 준비 기술		▪방사선특성조사 기술(방사능 재고량 평가, 방사선/능 분석 등) ▪해체 엔지니어링기술(해체 안전성 및 공정 평가 등) ▪해체 공통기술(환경영향 평가, 방사선안전관리, 품질보증 등)
②제염 기술		▪계통 제염기술(원전 일차계통 화학 제염 등) ▪대형 설비·부품 제염기술(화학침수, 복합유체 제염 등)
③절단 기술		▪원격절단 시뮬레이션 기술(실감형 원격절단 시뮬레이터 등) ▪절단 기술(기계적 절단, 열적 절단 등) ▪해체 원격 취급 기술(고하중 취급 원격 정밀제어 기술 등)
④해체 폐기물 처리 기술		▪금속성 폐기물 처리 기술(금속 절단·용융·재활용 기술 등) ▪콘크리트 폐기물 처리 기술(폐기물 감용·재활용·안정화 기술 등) ▪해체특수 폐기물(우라늄, 방사화탄소, TRU 폐기물 등) 처리 기술
⑤환경복원 기술		▪부지 재이용 안전성 평가기술(부지복원 평가, 부지 방사능 측정 및 평가 기술 등) ▪부지복원(오염 토양 처리, 광역 오염 확산 억제 및 오염복원 기술 등)

참고 6		해체 관련 핵심 기반기술 개발 (미래부)

기술개발 구성도

미확보 기반기술 : 21개		+	기확보 기반기술 : 17개	→	‘21년 해체기술 자립
혁신형 8개	일반형 13개

□ 정부주도 21개 핵심 기반기술 개발

○ 부처별 역할에 따라 교과부는 해체 분야 기반기술 개발, 지경부는 기반기술의 상용화·실용화 담당

- (교과부) 미확보한 21개 핵심 기반기술 개발을 주도, 해체 시장이 본격적 형성될 것으로 기대되는 ‘20년대 초반까지 개발 완료

- (지경부) 기확보된 17개 및 미확보된 21개 기반기술의 실용화·상용화 주도(추후 ‘원전 해체 추진전략(가칭)“내 한 부분으로서 ｢원전해체 R&D 로드맵｣을 수립·추진 예정)

※ 21개 기반기술에 대한 연구는 교과부가 주관하되, 이후 동 기술의 실용화·상용화는 지경부가 주관

□ 혁신형 기술개발 전략 추진

○ 국제 경쟁력을 확보하기 위해 21개 기반기술중 시장지배력이 높은 8개 기술은 도전적 연구목표를 적용

- 8개 기술은 현 선진국이 보유한 기술 수준 도달 목표(일반과제)와 이를 뛰어 넘는 도전적 목표를 가진 과제(혁신형 과제)를 동시 추진

- 혁신형 기술에 대해 성실실패제도를 적용, 1~2년간 기술개발 과정을 통해 가능성이 인정되는 경우 혁신형을 선택·추진

< 혁신기술 개발 전략 사례 >

□ ‘12년부터 10년간 총 1,500억원 투자

○ 총 1,500억 원 중 정부(미래부)가 1,300억 원을 민간이 200억 원을 투자

- 해체기술 투자규모를 연 40억원 수준에서 100억원 규모로 확대

< 연도별 투자계획 (단위 : 억원) >

구분		‘12	‘13	‘14	‘15	‘16	‘17	‘18	‘19	‘20	‘21	합계
정부	연구	43	70	90	100	110	112	115	120	120	120	1,000
	시설			5	45	100	100	50				300
민간	연구				15	15	15	20	20	7	8	100
	시설				5	40	40	15				100
합계		43	70	95	165	265	267	200	140	127	128	1,500

※ 원자력연구개발기금을 주로 활용(동 투자액은 재정여건에 따라 변동 가능)

참고 7		숫자로 보는 원전해체

100

전 세계적으로 퇴역한 우라늄 광산, 영구정지 한 상업원전

46

영구정지 한 실험로 또는 원형로

250

영구정지 한 연구용 원자로

15

완전히 해체된 원자로

50

해체중인 원자로

50

지연해체를 위해 안전조치 상태(Sfstor) 원자로

3

Entombed 원자로

참고 8		원전해체비용을 마련할 한수원의 부채구조

□ 원전해체는 10년 이상 장기 수행되는 사업으로 일시에 자금이 필요한 것이 아니므로 투자효율성을 고려해 충당금 제도를 운영 중임.

* (예시) ‘12.12월말 기준 한수원 조달금리 4.46% > 방폐기금 수익률 2.97%

ㅇ 한수원의 재정상황상 해체재원조달*에 문제는 없으나, 대국민신뢰도 제고 차원에서 일부 현금화 방안 강구 중에 있음

* 비용소요가 많을 '30년대에도 평균 6,810억원/년으로 현금흐름 비중에서 크지 않음

< 한수원 자산 및 부채구조('13년말 기준) >

(단위 : 억원)

자 산	금 액	비율		부 채	금 액	비율
	469,804	100%			267,434	100%
유무형자산	301,608	64%		차입부채	96,774	36%
건자 및 가공중원재료	139,927	30%		충당부채	122,638	46%
기타	28,269	6%		기타부채	48,022	18%

◈ 충당부채의 비중이 46%로 매우 높아 차입금 상환 부담이 상대적으로 작음

< 한수원 5년간 재무 비율 >

구 분	2009	2010	2011	2012	2013
자 산	27.4조원	30.2조원	40조원	45.1조원	47조원
부 채	13.5조원	15.4조원	19.2조원	24.7조원	26.7조원
자 본	13.9조원	14.8조원	20.8조원	20.4조원	20.2조원
매 출 액	5.2조원	5.8조원	6.6조원	6.7조원	6.4조원
자 금 조 달	2.9조원	1.8조원	1.4조원	2.1조원	2.6조원
당 기 순 이 익	0.5조원	1조원	0.7조원	0.1조원	-0.2조원
부 채 비 율	96.89%	103.72%	92.19%	120.99%	132.15%

◈ 세계 원전사업자 재무비율에 비해 상대적으로 양호

EDF(프) : 자산 373조원, 부채 317조원, 부채비율 560%

Exelon(미) : 자산 84조원, 부채 60조원, 부채비율 248%

Entergy(미) : 자산 45조원, 부채 35조원, 부채비율 336%

참고 9		국내 원전해체 관련 법적 구성 및 주요 행위

운영변경허가	계속운전 추진 검토 (영 제36조)	□	[영구정지 결정] → 전력수급기본계획 반영(전기사업법 영 제15조) [계속운전 결정] → PSR+허가신청 □ 허가(원안위)
	계속운전 No
	영구정지 결정 (영 제36조)
	변경허가 신청 (영 제36조, 34조)	□	□ 영구정지 및 해체 기본전략 확정 → 변경허가신청(시행규칙 제17조 별지11호) □ 최종노심 설계, 최종노심 배치-운전
해 체 준 비 · 계 약	영구정지	□	□ 영구정지 운전 절차서 작성 □ 영구정지 운전(정지 후 5~6년) □ 해체사업 조직, 사업비추산, 선행사업 계약
	해체계획서 승인 신청 (법 제28조 1항)	□	□ 해체계획서 작성(시행규칙 제22조 별지14호) □ 해체시공 사업기본계획 수립 □ 자금계획 수립-신청 및 충당금 사용 심의
	계획승인
	해체사업 주계약 체결	□	□ 입찰제의요청서(RFP) 발행 □ 사업 분야별 주계약 체결
해 체 · 부 지 복 원	제염·해체·복원(시공) (법 제28조 3항)	□	□ 해체시공 상세설계, 작업절차서 작성 □ 제염·해체 시공, 규제 점검·확인 □ 해체폐기물 처리-처분(자체)-처분장 이송
	해체완료·허가종료 (규정 미정)	□	□ 부지 잔류방사선 조사/평가/mapping □ 최종부지 상태보고서 및 해체완료 보고서 제출(규정 검토중)

참고 10		원전해체 소요기간

□ 세계적으로 원전은 총 435기가 운전 중에 있으며 149기는 영구 정지되었고 그 중 19기는 해체 완료, 130기는 해체 진행 중에 있음 (2013년 말 기준)

※ 해체원전(19기) : 상업로 8기(美), 실증로․원형로 11기(美7, 獨3, 日1)

□ 해체기간은 각 원전별로 해체 정책, 동일부지 후속호기 존재 등 제반여건 등에 따라 차이가 있으며 2013년 말 기준으로 해체 완료된 상업로 (8기)의 해체기간 현황은 아래와 같음. 기간산정은 영구정지 후 해체완료까지로 준비기간을 포함해 산정

[출처 : IAEA, ]

원전명 (미국)	노 형	용 량 (Mwe)	영구정지 년 도	해체완료 년 도	해체기간
BIG ROCK POINT	BWR	67	1997	2007	약 10년
HADDAM NECK	PWR	560	1996	2007	11년
MAINE YANKEE	PWR	860	1996	2005	9년
TROJAN	PWR	1,095	1992	2005	13년
YANKEE NPS	PWR	167	1991	2005	14년
Rancho Seco	PWR	913	1989	2009	20년
SHOREHAM	BWR	820	1989	1995	6년
ELK RIVER	BWR	22	1968	1974	6년

□ 유럽과 러시아의 가스냉각탄소감속 원자로는 길게는 100년 이상 소요될 것으로 보고 있으며, 최근 영구정지하기로 한 미국의 산 오노프레 원전은 40년을 예상하고 있고, 사고가 난 체르노빌원전은 2060년 이 후에나 해체가 완료될 것으로 보는 등 해체기간이 매우 다양함

참고 11		원전해체를 위한 장비

<PROTEM의 원자로용기와 원자로 헤드 해체 원격제어장비>

<독일 WAK(Wiederaufbereitungsanlage Karlsruhe) 의 원격 해체 장비>

<미쓰비시중공업이 최근 원격제어형 작업 로봇 ‘MHI-MEISTeR>

<일본 Tokai 발전소 원격 해체 장치>

스웨덴의 Husqvarna 에서 개발한 DXR-140 과 DXR-310, 오염지대 잔해 이동 및 해체용 로봇

<일본기업 히타치(日立) 제작소의 자회사가 국가 보조금으로 개발한 높이 1m의  로봇. 원격 조종을 통해 일반 수도의 수백 배 수압으로 물을 뿜어냄. 원자로 건물 바닥이나 벽에 붙어 있는 방사성 물질을 제거하고, 빨아들이는 것이 주 기능>