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송년호 특별부록 | 한국의 核주권

원자력발전소 수명 연장 연구

가동 30년 맞은 고리 1호기, 계속 운전은 가능한가?

  • 박윤원 원자력안전기술연구원 책임연구원dgnea@naver.com

원자력발전소 수명 연장 연구

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이에 1980년대 중반부터 미국 정부는 40년인 허가기간을 연장해줘도 운전이 가능한지, 가능하다면 어떠한 근거로 허용할지를 집중적으로 연구하였다. 그 결과 현재의 안전성이 유지된다면 원전의 운영허가기간을 연장해도 좋다는 결론이 나왔다. 이에 따라 미국은 1996년 연방법에 ‘운영허가 갱신을 위한 규정’을 마련했다.

여기서 꼭 짚고 넘어가야 할 것이 있다. 전세계 원자력발전 국가 가운데 오직 미국만이 원전 운영허가를 발급할 때 허가기간을 명시하고 있다는 사실이다. 그래서 미국에서는 허가기간 만료 후 계속운전을 하려면 허가를 갱신해야 한다. 그러나 우리나라를 비롯한 대부분의 원자력발전 국가들은 허가기간을 법적으로 명시하지 않고 있다. 따라서 설계수명은 법적으로는 의미가 없고, 계속운전을 위한 상징적 의미만 갖고 있다.

경제성 때문에 늘어나는 원자로 수명

상징적인 의미에 불과하더라도 설계수명 기간을 넘어 계속운전을 하려면 주기적으로 안전성 평가를 수행해 안전성을 종합적으로 살펴야 한다. 종합적인 안전성 확인을 미국은 운영허가 갱신을 통해서, 다른 나라에서는 주기적 안전성 평가를 통해서 수행하는 차이가 있을 뿐이다.

1980년대 이후 프랑스와 일본, 한국을 제외한 대부분의 원자력발전 국가에서는 원전을 새로 건설하지 않고 가동 중인 원자력발전소의 효율성을 높이고 운전기간을 연장하는 데 노력을 집중했다.



2006년 6월 현재 미국에서는 103기의 원자력발전소 중 42기에 대해 설계수명을 60년까지 연장해 운영허가를 갱신해주었다. 일본에서는 11기, 영국에서는 10기의 원자력발전소가 30년 이상 운전 중에 있다. 세계적으로 현재 운전되고 있는 상업용 원자력발전소 중 가장 오래된 것은 영국의 던지니스(Dungeness) A 1호기로서 1965년 이후 42년째 가동되고 있다.

왜 원자력발전 선진국은 가동 원전 사용기간을 늘려 나가고 있는 것일까? 그 답은 바로 경제성에 있다.

원자력발전소를 짓는 기간은 다른 발전소를 짓는 것보다 2배 이상 길어 투자자를 끌어들이기 힘들다. 하지만 가동 중인 원자력발전소는 그간의 운전경험과 기술 발달 덕분에 정지 비율이 현저히 감소해, 전력산업에 비해 경쟁력이 크게 강화되었다. 여기에 원유와 천연가스, 석탄 등 화석연료의 국제가격이 급등해 원자력발전소의 수명을 연장하려는 추세는 더욱 확대되었다.

안전성에는 문제 없나?

우리나라는 1973년 석유파동을 계기로 석유 위주의 전원(電源) 개발계획을 수정해 원자력발전소를 짓기 시작했다. 1977년 고리 1호기에 처음으로 핵연료가 장전되어 시험운전에 들어갔을 때 우리나라의 총 전력규모는 481만kW였다. 이러한 때 완공된 고리1호기의 발전용량이 국가 총 전력규모의 10분의 1이 넘는 58만7000kW였으니, 1970년대 초 고리 1호기를 짓기로 한 것은 정말 대단한 결정이었다고 평가할 만하다.

1977년에 핵연료를 장전하고 1978년부터 상업운전에 들어간 고리 1호기가 어느덧 30년이 되어 조만간 ‘계속운전을 할 것인지’ ‘폐로(廢爐)할 것인지’를 결정해야 하는 단계에 이르렀다.

고리 1호기의 계속운전에 대해서는 한국원자력안전기술원에서 안전성에 대한 기술적 검토를 진행하고 있다. 사업자측은 계속운전이 가능하다는 의견이고 반핵 혹은 환경단체는 시설이 노후했으니 계속 사용하는 것은 위험하다는 의견을 내놓고 있다.

미국, 일본, 영국 등 설계수명 이후의 원전 운전을 허용한 국가들은 무엇보다 설비의 노후화로 인한 안전성 저하 여부에 신경을 썼다. 이 때문에 계속운전에 대한 결정을 내리기 전 10여 년간 설비의 노후화와 그로 인한 영향을 집중적으로 연구하였다. 우리나라는 1990년대 초반부터 원자력발전소 설비의 노후화에 대한 연구를 추진해왔다.

이 연구는 사고가 발생했을 때 노후된 설비가 방사성 물질의 외부방출을 막는 기능을 수행할 수 있는지를 집중 검토하고 정상운전 중에 교체하거나 보수하기가 쉽지 않은 원자로 용기, 격납건물, 원자로 냉각재 배관, 증기발생기 등 11개 기기의 노후화에 따른 영향을 평가한다.

이 연구 결과 원전은 적절한 관리프로그램을 마련하고 주의를 기울인다면 60년까지 사용할 수 있다는 결론이 나왔다. 노후화의 정도를 감시하고 예방보수를 강화한다면 기술적으로는 60년간 계속운전하는 데 문제가 없다는 것이다.

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박윤원 원자력안전기술연구원 책임연구원dgnea@naver.com
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