1990년대 초반 이래 독일에서는 통독과 유럽의 안보상황의 대규모 군축이 이루어졌다. 그 결과 군수산업의 해체, 군사부지의 해제뿐만 아니라 일자리를 잃은 군인과 군속, 군수산업 노동자의 사회편입, 그리고 군부대에 종속되었던 지역경제구조의 재편 등이 국가 현안으로 부각되었다. 본고는 독일을 사례로 특히 지역개발 내지 지역구조정책의 과제로 등장한 군사부지의 재활용 문제를 주로 부지의 해제에서 재이용에 이르는 절차와 계획에 관해 살펴보았다. 이와 관련하여 중앙 및 지방정부의 행정 및 재정능력의 미흡, 비효율적인 지원체제, 구역 획정문제, 구소유주 내지 이용권자의 조사 확인 문제로 인한 재개발 및 개발조치의 지체 등 많은 시행착오가 나타나고 있다. 지역적으로는 군부지의 이용 전환이 지역구조 활성화의 기회이기도 하지만 인구밀집지역이 아닌 곳에서는 토지수요가 없어 어려움이 따르고 있다.
원전 해체 이후 원전 부지의 제한적 또는 무제한적 이용에 대해서 미국 NRC는 NUREG-1757 문서를 통해 제한적 또는 무제한적 부지 이용에 관한 방사선학적 기준을 제시하였고 사업자가 제염 및 복원 후 이 선량 기준이 충족됨을 증명할 수 있어야만 부지가 제한적 또는 무제한적으로 해제될 수 있다고 하였다. 이와 관련하여 NRC는 운영허가종료계획서(LTP; License Termination Plan)에 방사선학적 부지 해제 기준 준수를 입증하기 위하여 부지 해제 기준, 부지 특성 평가, 최종 방사선 조사 계획에서 주요 방사선원항, 유도농도기준(DCGL) 등을 기재하도록 하고 있다. 이 논문은 국내 원전 해체에 있어서 참조사례가 될 수 있는 Rancho Seco 원전 해체 사례를 참고 및 절차를 분석함으로써 2017년 영구정지가 예정된 고리 1호기뿐만 아니라 향후 해체 원전 부지의 해제 기준 마련에 있어 사용될 수 있는 방법을 검토하였다.
국내의 부지특성 및 감시 관련 규정은 원자력 안전위원회 고시 제2021-16호 제4조(세부지침)와 원자력 안전위원회 고시 제2021-17호 제16조에 의거하고, 국외는 국제원자력기구(IAEA: International Atomic Energy Agency)에서 안전기준을 제시하고 있다(IAEA, 2011). 따라서 국내 중·저준위 방사성폐기물 처분시설은 2006년부터 광역 지질을 포함한 부지 지질/지형, 기상, 수문, 수리지질, 인문사회 등을 망라한 조사를 시행하여 부지 현황에 대한 분석 및 안정성 평가를 수행한다. 부지감시의 수문·지구화학 분야에서는 현장 수질 측정 6항목과 실내 분석 26항목을 감시하고 있으나, 본 연구는 이 중 9개 항목(EC, Na, K, Ca, Mg, SiO2, Cl, SO4, HCO3)을 선정하여 분석하였다. 연구 목적은 물시료 분석자료의 주성분-다중선형회귀-군집 분석과 Piper Diagram 분석결과로부터 해수와 담수(지하수)와의 특성분석 및 해수 영향을 분석하는 것이다. 현장 부지내 지하수 7개 관정(GM-1, 2, 4, 5, 6, 7, 8)과 해수 2개 지점(Sea-1, 2)을 대상으로 통계학적 주성분 분석결과, 대부분의 지하수는2개~4개의 요인으로 구분되고, 해수와의 유사성을 해석하기 위해 확인한 관정은 GM-5, GM-6, GM-1 지점으로 분류되었다. 상기와 같이 해수의 영향을 확인하기 위해 해수 2개 지점과 동일한 군집으로 분류되는 지하수는 GM-5 관정으로 확인되었고, 해안선에서 가까운 GM-5 관정과 같이 유사한 거리에 분포한 지하수 GM-1, 2, 4 관정은 2개 혹은 3개의 최적 군집으로 분류하였을 때도 GM-5와는 다른 특성을 보여주었다. 이는 해안과 인접하더라도 수질은 다른 지질학적 특성(지형, 기상, 단열대 등)에 따라 영향받았음을 지시한다.
중금속으로 오염된 폐광산 주변부나 유류누출로 인한 토양오염 등과 같은 오염토양부지에 대한 조사를 위해서는 우선 조사의 목적과 상황에 알맞은 기준을 설정하고, 이를 토대로 조사방법을 설계하여야 한다. 이러한 상황별 조사방법은 조사결과의 질적 수준 뿐만 아니라 모방결합에 영향을 미치게 되는데 그 수준을 제한하는 요인으로는 보통 총 조사비용, 관련규제법이 요구하는 조사수준, 그리고 전문적 경험에 의한 주관적 기준 등이 그 예가 될 수 있다. 본 논문에서는 조사 목적에 따라 달리하는 각 기준(fitness-for-purpose criteria)을 만족시키게끔 조사방법을 설계하는 예를 들어보았다. 먼저, 경제적 요소와 측정된 자료의 질적 수준을 참고하는 방법을 고안하여 보았다. 이를 위해 측정불확도(measurement uncertainty)로 평가되는 측정결과의 질적 수준이 의사결정의 오류에 영향을 미치는 확률을 확률적손실계산식을 이용하여 평가하고, 이를 이용하여 비용경제적인 측면에서 조사를 최적화하는 방안을 고안하였다. 이와 더불어 위해성 평가를 위한 부지의 평균오염도수준 산출의 예와 같이 의사결정의 오류에 의한 손실보다는 측정된 평균값의 오차와 측정에 요구되는 비용을 최소화 해야 하는 경우와, 또한 측정값에 대한 일정한 질적 수준이 요구되는 경우의 조사방법, 그리고 제한된 비용을 최대한 활용할 수 있는 시료수와 분석수의 최적비율 등을 도출하는 방법을 다루었다. 각 방법은 영국의 두 오염지역에 적용하여 그 타당성을 평가하여보았다.
역사 지진으로 인해 성칩이 붕괴되었던 국내 두 읍성 지역에 대한 국부적 부지 효과를 평가하기 위하여, 현장 시추 조사 및 탄성파 시험을 통해 전단파속도($V_s$) 주상을 포함한 지반 특성을 결정하고 이를 토대로 등가 선형 기법의 부지 응답 해석을 수행하였다. 대상 부지는 심도 30m까지의 평균 전단파속도가 $500{\sim}850m/s$의 분포를 보임에 따라 지반 분류C와 B로 구분되었고, 부지 고유주기는 성벽과 성첩의 고유주기를 포함하는 범위인 $0.06{\sim}0.16$초의 단주기 분포를 보였다. 대상 영역에서의 부지 응답 해석 결과, 지반 분류 B와는 달리 대부분의 부지 조건인 지반 분류 C의 경우 부지 고유 지진 응답 특성인 단주기에서의 큰 증폭으로 인해, 국내 내진 설계 기준의 단주기($0.1{\sim}0.5$초) 증폭계수 $F_a$와 중장주기 ($0.4{\sim}2.0$초) 증폭계수 $F_v$는 각각 지반 운동을 단주기 영역에서는 과소평가하고 중장주기 영역에서는 과대평가함을 확인하였다. 이러한 부지 고유 응답 특성은 단주기 고유 응답을 보이는 성벽 구조물이 지진 발생 시 공진이 발생할 가능성이 높음을 의미하며, 그에 따라 역사 지진 피해 사례인 성첩 붕괴의 지배적인 영향 인자로서 작용했을 것으로 판단된다.
원전 운영자는 계통 및 기기의 열화 등에 의해서 발생할 수 있는 비계획적 방사성물질의 방출로 인한 환경 및 주변 주민에의 영향을 합리적으로 달성 가능한 한 낮게 유지하기 위해서 비계획적 방출을 조기에 감지할 수 있는 부지에 적합한 지하수 감시 프로그램을 수립해야 하며, 이를 위해서는 해당 부지의 수문지질 특성의 파악을 통해 지하수 유동을 평가해야 한다. 본 논문에서는 고리 1호기에서 계획되고 있는 지하수 감시 프로그램에 필요한 자료를 제공하기 위해, 고리 1발전소 부지의 기존 수문지질 조사 및 관련 자료의 조사를 통해 부지 내 지하수 유동특성을 파악하고 이를 바탕으로 가상의 비계획적 방출에 의한 삼중수소의 오염운(汚染雲)의 거동을 모의하였다. 모의 결과 지하수의 주 유동 방향은 남서방향이었으며 지하수의 대부분이 남쪽 및 동쪽 바다로 유입되었다. 삼중수소 오염운 역시 바다로 향하였으나 지하집수조(dewatering sump)에 의해 그 속도가 지연되는 것을 확인할 수 있었다.
방사성 폐기물 처분장의 건설과 안전한 운영을 위해서 정부 관계기관은 인$\cdot$허가를 위한 관련서류를 요구하고 있다. 이러한 인허가 요건을 만족시키기 위해 일반 및 방사선환경영향 보고서, 부지조사 보고서 및 안전성평가 보고서 등의 방대한 자료가 생산된다. 따라서 이들 자료들은 부지조사 단계에서부터 효율적으로 수집되고 관리되어야 할 필요가 있다. 특히 방사성 폐기물 처분장의 경우에는 처분장 폐쇄 후에도 장기적인 안전성 관리가 요구되는바 감시망의 운영이 필요하며 이를 통해 향후에도 환경 관련 자료들의 지속적인 도출과 함께 시설의 효율적인 관리를 위해 이들 data의 체계적인 수집 및 관리가 요구된다. 이러한 필요성에 따라 원자력환경기술원에서는 데이터베이스와 이러한 데이터베이스를 토대로 전산분석을 수행할 수 있는 SITES (Site Information and Total Environmental Data Management System) 프로그램을 개발하고 있다. 본 논문에서는 SITES 개발을 위해 도출된 지리정보 시스템 구축 방안에 대하여 보고하고자 한다. SITES에 포함될 지리정보시스템 개발의 첫 단계로서 SITES의 데이터베이스 연계를 위한 지리정보시스템의 기본 개념 및 기능과 주제도면의 선정, 관리 및 자료 분석 방안과 함께 개발이 진행중인 SITES와의 연계방안에 대해서 기술하고자 한다.
변전소와 같은 사회적으로 위험물로 인식되는 공공시설물에 대한 부지를 선정 할 경우에는 다른 어떤 시설물보다 부지 선정시 과학적이고 공정한 과정이 필요하다. 본 연구에서는 계층분석과정과 GIS의 공간분석 기능을 통하여 경기도 남부 지역의 변전소 선정에 요구되는 자료들을 축척 1/5,000 수치지도 및 현지 조사로부터 취득하여 최적의 위치를 안전성, 국가토지이용, 경제성 및 환경보전측면을 고려하여 선정하였다. 실제 처리과정에서 대상지역 전체에 대하여 1차적으로 반경 1.5km의 3개 지역에 대한 우선후보군을 선정하였고 선정된 후보군에 대하여 2차 현지 상세조사를 토대로 최종적으로 변전소가 건설될 4개의 후보 부지에 대한 다원 평가를 실시하였으며 정량적 분석을 통한 위치의 적정성에 대한 결론을 도출 하였다. 적지분석 결과 1후보 부지인 경기도 안성시 양성면 장서리 지역이 최적지로 나타났으며 다른 후보 부지들도 대체적으로 좋은 입지여건을 갖는 것으로 나타났다.
본 기술보고에서는 세계 최초로 사용후핵연료의 지층처분장 건설에 착수한 핀란드의 방사성폐기물 처분사업과 연구현황을 기술하였다. 핀란드는 1977년 원자력발전을 시작하였고, 현재 4기의 원자력발전소를 운영 중에 있다. 1993년부터 상세 부지조사가 진행되어 2001년에 올킬루오토(Olkiluoto)가 지층 처분의 부지로 최종 확정되었으며, 2015년에 건설허가가 발급되었다. 2020년대에 정부에 의해 운영허가가 나면 세계 최초로 지층처분장을 운영하는 사례가 될 것이다. 올킬루오토 부지에 있는 부지특화 지하연구시설인 온칼로(ONKALO)에서는 처분장의 안전성 검증을 위한 다양한 연구들이 수행되었다. 핀란드의 사용후핵연료 처분 부지 암반은 결정암질로 KBS-3 처분개념을 사용하기에, 결정암질 암반이 주를 이루는 한국 또한 유사한 처분개념을 고려 중이다. 핀란드 내의 중저준위 폐기물 처분장 운영 현황과 현재까지 진행된 지층처분장 부지조사 및 선정단계를 포함한 전 과정을 소개하고, 현지 지하연구시설인 온칼로에서의 최신 암반역학 및 수리지질학적 실험 및 수치해석 등의 연구들을 정리하였다. 마지막으로 핀란드의 사례를 바탕으로 한국의 방사성폐기물 처분사업을 위한 방향을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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