방사성 폐기물 처분에 관해 마지막으로 글을 썼던 2009년 1월에도 그랬지만 버몬트주의 유일한 원자력발전소의 가동중단 결정으로 다시 한 번 방사성 폐기물에 관한 현안이 논쟁의 핵심으로 부상하고 있는 것으로 보인다.

 

엔터지(Entergy)는 버몬트 양키(Vermont Yankee) 원자력발전소가 올해 말 경에 가동이 중단될 것이라고 발표했다. 이 발전소의 폐쇄는 크게 볼 때 낮은 천연가스 가격의 희생양이라고 할 수 있다. 이제 중요한 질문은 방사성 오염의 제염에 걸리는 시간과 부지 내에 보관 중인 대량의 방사성 폐기물을 어떻게 처리할 것인가 하는 것이다.

원자력에 대한 필자의 우려는 가동 혹은 저장 중에 발생하는 사고보다 테러가 항상 우선이었다. 여전히 테러리스트들이 원자력발전소를 장악하거나 내부에서 사보타지가 발생하여 냉각계통을 불능화시켜 노심용융을 일으킬 가능성을 항상 우려하고 있다.

 

또한 예상치 못한 자연재해로 노심용융 혹은 방사선 누출이 발생할 수 있는데, 2011년 3월 일본 후쿠시마 원자력발전소에서 본 적이 있다. 하지만 이 기사에서 다룰 내용은 방사성 폐기물에 관한 것이다.

30년 이상 미국 원자력 업계와 규제기관들은 장기 방사성 폐기물 처분에 관해 잘못된 길을 걸어왔다. 네바다주 유카마운틴(Yucca Mountain)의 깊은 산 속에 폐기물을 저장하는 결정을 내리고 시도했지만 이루어지지 않았다.

 

언제나 그렇듯이 매우 위험한 폐기물을 누군가의 뒷마당에 버리는 것은 큰 논란을 가져오는데, 매우 인적이 드물고 자원 채굴에 찬성하는 지역인 네바다도 예외는 아니었다. 님비(NIMBY)는 권력자들이 부추길 때도 있는데, 유카마운틴의 경우 해리 리드(Harry Reid) 상원의원이 그 역할을 수행했다.

님비를 떠나 방사성 폐기물을 유카마운틴과 같은 산속이나 1970년대 추진되었던 뉴멕시코의 칼스베드(Carlsbad)와 같은 소금 광산에 처분하는 것은 처분을 시작한 첫날에 가장 높은 수준의 안전성을 보여주고 이후 계속 하락하게 된다.

 

이런 처분장의 안전성이 시간이 지남에 따라 계속 하락하는 이유는 지진활동(네바다는 네 번째로 지진이 활발한 지역), 화산활동(유카마운틴은 화산활동으로 생성), 침식, 지하수 이동, 기타 자연적으로 발생하는 지질활동 등의 영향을 받기 때문이다.

방사성 폐기물의 장기 처분에 있어 훨씬 더 나은 방법은 지진활동이 없는 심해저에 매립하는 것으로 생각한다. 퇴적이 발생하는 지역은 시간이 지남에 따라 더욱 두꺼운 퇴적층의 보호를 받게 된다.

 

해저의 일부 지역은 매년 수 센티미터 이상 퇴적층이 형성되는 곳도 있다. 시간이 지남에 따라 다져지는 퇴적층은 몇 백년만에 수 미터에 달할 수 있고 지질학적 시간은 위험한 방사성 폐기물을 수 백 혹은 수 천 미터의 퇴적암으로 보호할 수 있다.

또한 석유 및 가스 업계는 심해 시추에 대한 다양한 지식을 가지고 있다. 심해저 시추 산업에 종사하는 기업들은 방사성 폐기물의 심해저 처분을 환영할 것으로 생각한다. 또한 원자력규제기관(NRC)도 이 작업을 훌륭하게 규제할 것이다.

 

진정한 위험 요소인 방사성 폐기물을 심해저 처분장으로 선적하는 과정에서 발생하는 우려를 해소하기 위해 유리화 작업을 진행하여 해상에서 발생하는 사고를 줄이고 로봇 잠수함을 동원하여 회수하는 조치를 취할 수 있을 것이다.

 

이런 작업에 전문가는 아니지만, 오바마 행정부가 프로젝트를 취소했을 때 이미 유카마운틴에 투입된 150억 달러(약 16조 원)와 2008년 예측치인 960억 달러(약 100조 원)가 운영을 시작하는데 소요될 것이라는 엄청난 금액과 비교할 때 심해저 처분장을 구축하는 비용은 더 적게 들 것으로 본다.

필자는 원자력에 적극 반대해 왔으며, 여전히 원자력과 같은 형태의 에너지원에 반대하고 있다. 하지만 그 입장은 다소 약해졌다.

 

내부에서 사보타지가 발생했을 경우에도 안전조치, 피동냉각계통 등이 노심용융을 막을 수 있는 원자로가 등장하고, 경제적으로 이런 원자로의 타당성이 증명되고, 더 안전한 장기 처분 시설이 존재한다면, 원자력이 다시 부상하는 것을 지지할 수도 있을 것이다.

 

이와 같은 큰 가정이 충족될 것이라는 점에 의문을 가지고 있지만 원자력이 천연가스, 석유, 특히 석탄 등과 달리 거의 탄소를 배출하지 않는 에너지라는 점은 인정하고 있다.

 

우리는 파국적인 지구온난화를 막기 위해서 탄소 배출을 극적으로 감축시킬 필요가 있다. 원자력 업계가 원자력에 대한 새로운 지지를 얻기 위해서 수행해야 하는 첫 번째 일은 현재 진행되고 있는 것보다 더 안전하고 덜 비싼 심해저 폐기물 처분장의 가능성을 재검토하는 것이다.

 

 

 

 

 

In my seemingly endless desire to dive headfirst into controversy, let me return to the issue of nuclear waste storage -- something I last wrote about in this column five years ago, in January 2009. This is a relevant issue today because of the pending closure of Vermont’s only nuclear power plant.

 

Entergy has announced that Vermont Yankee will close around the end of this year -- largely a victim of low-cost natural gas. The big question now is how long it will be until the plant can be decommissioned and what to do with the large quantities of radioactive waste that are being stored onsite.

 

My concern with nuclear power has always been more about terrorism than accidents during operation or storage. I continue to worry that terrorists could gain entry to nuclear plant operations and sabotage plants from the inside -- disabling cooling systems and causing a meltdown.

 

There is also a remote risk of unanticipated natural disasters causing meltdowns or radiation release, as we saw so vividly with the Fukushima Power Plant catastrophe in Japan in March 2011. But it’s radioactive waste storage I’ll cover here.

 

For more than 30 years the nuclear industry in the U.S. and nuclear regulators have been going down the wrong path with waste storage -- seeking a repository where waste could be buried deep in a mountain. Nevada’s Yucca Mountain was the place of choice until ... it wasn’t.

 

Any time we choose to put highly dangerous waste in someone’s backyard, it’s bound to cause a lot of controversy, even in a sparsely populated, pro-resource-extraction place like Nevada.

 

NIMBY opposition can be boosted by people in powerful places, and in the case of Yucca Mountain, Nevada senator Harry Reid has played such a role (he has been the Senate Majority Leader since 2006 and served prior to that as the Minority Leader and Democratic Whip).

 

Aside from NIMBYism, the problem with burying nuclear waste in a mountain (like Yucca Mountain) or salt caverns (like New Mexico’s Carlsbad Caverns -- an earlier option that was pursued for a while in the 1970s) is that the maximum safety is provided at day one, and the margin of safety drops continually from there.

 

The safety of such storage sites could be compromised over time, due to seismic activity (Nevada ranks fourth among the most seismically active states), volcanism (the Yucca Mountain ridge is comprised mostly of volcanic tuff, emitted from past volcanic activity), erosion, migrating aquifers, and other natural geologic actions.

 

I believe a much better solution for long-term storage of high-level radioactive waste is to bury it deep under the seabed in a region free of seismic activity where sediment is being deposited and the seafloor getting thicker. In such a site, the level of protection would increase, rather than decrease, over time.

 

In some areas of seabed, more than a centimeter of sediment is being deposited annually. Compacted over time, such sediment deposition could be several feet in a hundred years, and in the geologic time span over which radioactive waste is hazardous, hundreds to thousands of feet of protective sedimentary rock would be formed.

 

The oil and gas industry -- for better or worse -- knows a lot about drilling deep holes beneath a mile or two of ocean. I suspect that the deep-sea drilling industry would love such a growth opportunity to move into seabed waste storage, and I believe the Nuclear Regulatory Commission and/or other agencies could do a good job regulating such work.

 

The waste could be placed in wells extending thousands of feet below the seabed in sedimentary rock in geologically stable regions. Lets say a 3,000-foot well is drilled beneath the seabed two miles beneath the surface of the ocean.

 

Waste could be inserted into that well to a depth of 1,000 feet, and the rest of the well capped with 2,000 feet of concrete or some other material. Hundreds of these deep-storage wells could be filled, capped, and such a sub-seabed storage field designated as forever off-limits.

 

To address the very real risks of shipping radioactive waste out to sea for sub-seabed storage, perhaps the radioactive waste could be vitrified (incorporated into molten glass-like material) to reduce leaching potential into seawater should an accident occur at sea, and that waste could be tagged with radio-frequency emitters so that any lost containers could be recovered with robotic submarines in the event of such accidents.

 

While I’m not an expert in any of this, I’ve looked at how much money taxpayers and industry have already poured into Yucca Mountain -- about $15 billion by the time the Obama Administration terminated federal funding for it in 2010, according to Bloomberg News -- and the estimates for how much more it would take to get a working waste storage facility of that sort operational had risen to about $96 billion by 2008, according to the U.S. Department of Energy at the time. I believe that sub-seabed storage would be far less expensive.

 

I used to be a firm opponent to nuclear power, and I am still opposed to the form of nuclear power we have today. But my position is softening. Should nuclear power plants be developed that have failsafe, passive cooling systems that would prevent a meltdown even if sabotaged from the inside (I don’t know if that would be possible), if the economics of such plants could work, and if we can shift to safer long-term storage, I could get behind a rebirth of the nuclear power industry.

 

Those are big "ifs" and I have doubts that they will be satisfied, but I recognize that nuclear power is largely free of carbon emissions -- unlike natural gas, oil, and, especially, coal. We need to dramatically reduce carbon emissions if we are to prevent catastrophic global warming, according to leading scientists.

 

A starting point for the nuclear industry in building new support for nuclear power should be reexamining sub-seabed waste storage, which could be far safer and far less expensive than other approaches being focused on most actively today.