제 4 장: 방사성 물질 운송

4.1 IAEA SSR-6(2018년판) Type A/B/C 포장 분류

IAEA Safety Standards Series SSR-6 「Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material」(2018년판)은 방사성 물질 운송의 국제 표준 규제 문서로, 1961년 초판 발행 이후 14차례 개정되었다. 한국은 SSR-6을 「방사성동위원소 등의 안전운반에 관한 규정」(원자력안전위원회 고시 제2021-3호)으로 국내 수용하며, 모든 도로·철도·해상·항공 방사성 물질 운송에 적용한다. SSR-6의 포장 분류는 방사능 농도와 잠재 위험에 따라 5단계로 구성된다.

• 면제 포장(Excepted Package): 표면 선량률 ≤ 5 μSv/h, 방사능 농도가 IAEA RS-G-1.7 면제 수준의 일정 배율 이하인 물질. 일반 우편·택배 운송 가능.
• 산업 포장(Industrial Package, IP-1/IP-2/IP-3): LSA(Low Specific Activity, 저비방사능) 물질 또는 SCO(Surface Contaminated Object, 표면오염물체)용. IP-1은 최소 요건, IP-3은 Type A 준수준의 정상 시험 통과 요구.
• Type A 포장: 활동도 A1(특수형) 또는 A2(보통형) 이하 방사성 물질용. 정상 운송 조건 시험(0.3~1.2m 낙하, 6kg 무게 봉 관통, 압축 시험, 침수 시험)을 격납 손실 없이 통과해야 한다.
• Type B(U)/Type B(M) 포장: 활동도 A1/A2 이상 방사성 물질용. 정상 시험에 더해 사고 시험(9m 낙하, 1m 봉 관통, 800°C×30분 화재, 15m 수중 침수)을 통과해야 한다. (U)는 단일승인(Unilateral), (M)은 다자승인(Multilateral). 사용후핵연료 운송 포장 KOREA NPS-1은 Type B(U)F.
• Type C 포장: 항공 운송용 고활동도 물질용. Type B 사고 시험에 더해 200m/s 충돌 시험(항공기 사고 모사)을 통과해야 한다.

4.2 활동도 한계값 A1/A2 산출

A1 한계는 특수형(special form, 분산되지 않는 고체 또는 캡슐형) 방사성 물질의 Type A 포장 허용 최대 활동도이며, A2는 보통형(non-special form, 분산 가능한 형태)에 대한 한계다. IAEA SSR-6 §401·Table 2는 핵종별 A1·A2 값을 명시한다. 대표값: ⁶⁰Co A1=0.4 TBq, A2=0.4 TBq; ¹³⁷Cs A1=2 TBq, A2=0.6 TBq; ²³⁹Pu A1=10 TBq, A2=0.001 TBq(분산 시 흡입 위험 큼). 다핵종 혼합물의 경우 A2 분율 합산(sum-of-fractions rule)으로 한계 만족 여부를 평가한다.

sum_i (a_i / A_2_i) ≤ 1   // Type A 포장 적합 조건

참조 시뮬레이터 패널 4 (운송 산출기)는 핵종 어레이와 활동도를 입력으로 받아 A1/A2 분율을 산출하고 적합 포장 유형을 제안한다.

4.3 IAEA NSS-25-G 임계 안전

핵분열성 물질(uranium-235·plutonium-239 등) 운송 시 임계 사고(criticality accident) 방지가 가장 중요한 안전 변수다. IAEA Nuclear Security Series NSS-25-G 「Use of Nuclear Material Accounting and Control for Nuclear Security」 및 SSR-6 §671~680은 핵분식성 물질 포장의 임계 안전 요건을 규정한다. 핵심 원칙은 (1) 정상 운송 조건에서 단일 포장의 keff ≤ 0.95(95% 신뢰도), (2) 다중 포장 적재 시 N개 적층의 keff ≤ 0.95, (3) 사고 조건(수분 침투·기하 변형) 가정하에도 keff ≤ 0.95. 한국은 KAERI KENO-VI 임계 코드와 MCNP6 Monte Carlo 코드로 검증한다.

4.3.1 사용후핵연료 운송 포장의 임계 안전

KOREA NPS-1(KEPCO E&C 설계) 포장은 PWR 21다발 수용 시 burnup credit(소진 신뢰)을 적용해 keff를 0.95 이하로 유지한다. Burnup credit는 사용후핵연료가 원자로 운전 중 핵분열성 핵종(²³⁵U·²³⁹Pu)이 부분적으로 소진되고 중성자 흡수 핵종(¹⁴⁹Sm·¹⁵¹Sm·¹⁵⁵Gd·¹⁵⁷Gd·¹⁵³Eu·¹⁵⁵Eu·¹³³Cs·¹⁴³Nd·¹⁴⁵Nd·¹⁵⁵Gd 등)이 축적된 사실을 임계 평가에 반영하는 기법이다. NRC ISG-8 Rev 3 「Burnup Credit for PWR Spent Fuel」 가이드를 한국 NSSC 고시 2021-3호가 정합 수용한다.

4.4 IAEA NSS-9 Rev 1 보안 요건

IAEA Nuclear Security Series NSS-9 Rev 1 「Security in the Transport of Radioactive Material」(2020)은 방사성 물질 운송 중 도난·악의적 행위·방해 행위 방지를 위한 보안 요건을 규정한다. 카테고리 1·2·3 핵물질(우라늄·플루토늄 보유량 기준)에 따라 보안 수준(security level)이 차등 적용된다. 카테고리 1(사용후핵연료·고농축 우라늄 5kg 이상)은 무장 호송·실시간 GPS 추적·종단 간 암호화 통신·이중 운전자·미리 정해진 경로 외 이탈 시 즉시 경보 발령 요구. 한국은 한국원자력통제기술원(KINAC)이 카테고리별 운송 보안 계획 심사·승인을 담당한다.

4.5 OECD/NEA 경로 감시

OECD/NEA Transport Working Group(TWG)은 1969년부터 회원국 방사성 물질 운송 데이터·사고 통계·우수 사례를 수집·공유한다. 운송 경로(route) 감시는 GPS·셀룰러·위성통신 다중 redundancy로 실시간 위치를 통제실에 전송하고, 사전 정의된 corridor 외 이탈 시 자동 경보를 발령한다. 한국은 KORAD가 NEA TWG 회원이며, 사용후핵연료·고준위 폐기물 운송 시 NEA TWG 사례를 참조해 corridor 계획을 수립한다.

4.6 한국 방사성 물질 운송 인프라 매핑

• 규제기관: 원자력안전위원회(NSSC) — 포장 인증(Type B (U)/Type B(M)·Type C)·운송 허가. 한국원자력안전기술원(KINS) — 포장 인증 기술 심사·운송 사고 시 현장 평가. 한국원자력통제기술원(KINAC) — 카테고리 1/2 핵물질 운송 보안 계획 심사.
• 발생자·발송인: 한국수력원자력(KHNP) — 사용후핵연료 부지간 운송(고리→한울 이동 등)의 운송 주체. 한국원자력연구원(KAERI) — 연구용 동위원소 발송. 한국원자력의학원(KIRAMS)·식약처 산하 의료기관 — 의료 방사성 동위원소 발송·수령.
• 처분 수령자: 한국원자력환경공단(KORAD) — 경주 처분장 수령. 향후 중간저장 시설 수령자.
• 운송 인프라: 한국은 도로(고속도로·국도)·철도(한국철도공사 KORAIL)·해상(KEPCO 발전회사 해상 운송·민간 해운사)·항공(인천공항·김포공항 화물터미널)의 4개 운송 모드를 모두 사용한다. 사용후핵연료 중량 운송은 해상 모드 우선.
• 한국형 운송 포장: KOREA NPS-1(KEPCO E&C) PWR 21다발 — NSSC 인증 2022.11; KAERI KSRP-100(연구용 사용후연료 운송) Type B(U) — NSSC 인증 2019.06; 의료용 ⁹⁹ᵐTc 발생기 운송 IP-3 포장(국내 다수 제조).
• 법령: 「원자력안전법」 제65조 운반 허가, 「방사성동위원소 등의 안전운반에 관한 규정」(NSSC 고시 2021-3호), 「위험물안전관리법」(소방청·운송 일반), 「선박안전법」(해상 운송), 「항공안전법」(항공 운송). 도로·철도 운송은 「화물자동차 운수사업법」 및 「철도안전법」 정합 적용.
• 국제 협약: IAEA SSR-6 직접 수용. IMDG 코드(국제해상위험물코드, IMO) 클래스 7 직접 적용. UN ECE ADR(도로위험물 협약) 클래스 7 정합. ICAO Technical Instructions(항공 위험물 규칙) 클래스 7 정합.
• 운송 사고 대응: 한국은 NSSC 중앙 비상대책본부 + 지자체 비상대책본부의 이중 체계. 운송 사고 발생 시 KINS 신속대응팀이 30분 이내 출동, 환경방사선 측정·격리·구조 지원. 1999년 이후 한국 내 방사성 물질 운송 사고 0건(미연방사고)·경미 사고 12건(포장 변형·차량 접촉) 기록(KINS RWMIS 2025).

4.7 운송 봉투 예시

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  "host_id": "khnp.kr.transport.dispatch",
  "tenant_id": "khnp.kori-unit-3",
  "envelope_class": "WIA-ENE-026.Transport.TypeBUF",
  "envelope_id": "ulid:01HK9XYZAB1234CD...",
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  },
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    "destination": "wolsong-macstor-interim",
    "mode": "marine",
    "carrier": "KEPCO Marine Co. Ltd.",
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}