원전 23기 중 절반 노후화… 가동-폐쇄 사이 ‘불안한 줄타기’

세월호가 침몰한 지난달 16일 공교롭게도 원자력안전위원회는 국내에서 가장 오래됐고 고장이 잦은 원자력발전소인 고리 1호기의 재가동을 승인했다. 6년 전 수명연장 승인이 난 노후 원전에 대해 내려진 합법적이고 일상적인 재가동 결정이다. 하지만 세월호와 묘하게 오버랩되는 것은 어떤 이유일까.





세월호 참사 후 국가 안전시스템 전반에 대한 불신이 깊어지면서 원전 불안도 커지고 있다. 지방선거를 앞두고 부산지역 정치인을 중심으로 ‘원전을 폐쇄하겠다’는 공약이 이어질 정도다. 여야 구분도 없다. 지난 7일 환경운동연합은 ‘노후 원전의 수명연장을 금지하는 법안을 만들라’는 성명을 냈다.

우리나라는 프랑스에 이어 원전 의존도 세계 2위 국가다. 그럼 오래된 원전과의 동거는 괜찮은 걸까. 현재 국내에 가동 중인 23기의 원전 가운데 절반 이상인 12기의 설계수명이 2030년 이전으로 돼 있다. 설계수명이란 원전을 설계할 때 안전성과 성능기준을 만족하면서 운전 가능한 최소한의 기간을 말하는데 그만큼 낡고 오래된 원전이 우리나라에 많다는 이야기이기도 하다. 국내 노후 원전의 대표 격은 고리 1호기와 월성 1호기다. 고리 1호기는 2007년, 월성 1호기는 2012년에 30년인 설계수명을 다했다. 원칙대로 한다면 수명이 다한 만큼 해체하든지 가동을 중단해야 한다. 하지만 운영 주체인 한국수력원자력이 고리 1호기는 “더 써도 안전하다”는 이유로 10년의 수명연장을 신청했고 원자력안전위원회는 사용승인을 내 줬다. 덕분에 고리 1호기는 36년째 운영 중이다. 월성 1호기 역시 2012년 11월 20일 30년의 수명이 종료해 현재 정지 상태에서 수명연장에 대한 심사가 진행 중이다.

원자력 학자들은 오래된 원전을 ‘면역이 약해진 노인’에 비유한다. 면역체계도, 저항력도 약해진 탓에 작은 변수만으로도 치명적인 화를 입을 수 있다는 점에서다. 다만 ‘나이가 들었어도 꼼꼼하게만 관리하면 사고는 막을 수 있다’는 측과 ‘원전사고=대형참사라는 점에서 적극적으로 폐쇄를 검토해야 한다’는 측으로 나뉜다. 이 같은 대립 속에서 국내 원전학자는 ‘유지’를 주장하는 측이 월등히 많다.

핵발전소가 30~40년이라는 설계수명을 안고 태어나는 이유는 안전성을 확보하기 위해서다. 강철로 이뤄진 원자로 압력용기는 핵분열 과정에서 발생한 중성자를 쬐게 되면서 취화(딱딱하게 굳어 갑자기 파괴되는 현상)가 나타난다. 이 외에 배관과 설비의 부식과 균열 강철 파이프의 두께 감소 설비의 피로도 증가 전기설비의 절연기능 저하 콘크리트 구조물의 약화 등도 설계수명을 두는 이유다.

오래된 원전일수록 고장도 잦다는 점은 누구도 부인하지 못한다. 원자력안전정보공개센터에 따르면 고리 1호기는 1978년 운전을 시작한 이후 최근까지 크고 작은 사고로 총 130번 발전을 정지했다. 국내 원전에서 일어나는 고장사고의 20%가량이 고리 1호기에서 발생한 셈이다. 환경단체들은 잦은 고장의 원인을 건축공학에서 말하는 욕조곡선(bathtub curve)에서 찾는다. 욕조곡선이란 고장 비율과 시간의 관계가 마치 욕조 모양처럼 바닥이 긴 U자형 곡선을 이룬다고 해 붙여진 이름이다. 공학적인 관점에서 고장은 초기 운용이 서툴러 빈번하게 일어나지만 시간이 지나면 한동안 욕조 바닥처럼 잦아들게 되고 구조물의 한계치에 이르면 다시 빈도가 잦아진다는 뜻이다. 즉 최근 노후 원전의 잦은 고장은 내구성 면에서 한계치에 도달했음을 경고하는 빨간불이란 뜻이다. 이러한 배경에서 외국에서는 설계수명을 넘긴 원전은 재사용보다는 폐기하는 쪽을 택한다고 환경단체들은 주장한다.

양이원영 환경운동연합 에너지기후팀 처장은 “2011년까지 폐쇄된 세계 원전의 평균 수명은 설계수명에 못 미치는 23년이었고 현재 가장 오래된 원전은 43년이 최고로 그나마 4기 정도에 불과하다”면서 “현재 40년 이상 된 원전 가운데 가동 중인 원전은 전 세계 435기 중 29기뿐”이라고 말했다.

이런 ‘고물 원전’은 어느 한 곳이 고장나더라도 쉽게 문제를 찾기 어려운 구조다. 고리 1호기는 배관만 170㎞, 전기선은 1700㎞, 연결 밸브는 3만개나 된다. 용접 부위만 6만 5000여곳에 이른다. 환경단체들은 또 고리 1호기는 중성자를 쬐게 되면서 취화되는 온도가 높아져 상온에서도 외부의 작은 충격이나 급격한 온도 변화로 인한 열충격에 쉽게 파손될 수 있는 상태라고 주장한다. 일본의 원자로 전문가인 이노 히로미쓰 도쿄대 명예교수는 “재료 자체가 나쁜 고리 1호기는 믿을 수 없을 만큼 위험한 상태”라면서 “정밀한 평가를 하고 세밀한 계산을 하는 것보다 폐로를 계획해야 한다”고 말했다.

물론 반론도 팽팽하다. 한국수력원자력 등은 고리 1호기 등 일부 원전이 노후된 것은 사실이지만 여전히 안전에는 문제가 없다고 강조한다. 한수원 측은 “원자력 선진국과 국제기구가 정한 표준에 따라 지난 30년간 중성자에 노출된 고리 1호기 원자로 용기가 구조적으로 건전한지 검사했지만 이상이 없었다”면서 “고리 1호기 원자로 용기는 비슷한 시기에 가동을 시작한 미국의 포인트비치 원전, 키와니 원전과 비교해도 훨씬 더 양호한 상태”라고 밝혔다. 또 “원자로 용기 노심대 용접부 검사 주기도 기존 10년에서 5년으로 단축해 진행했고 배관 등에 대한 검사도 기존 25%에서 50% 이상으로 확대 적용한 만큼 결코 안전상에 문제될 것이 없다”고 주장했다. 수년간의 법적 공방에서 법원도 한수원 측의 손을 들어 줬다. 2011년 부산시민 97명이 한수원을 상대로 낸 고리 1호기 가동중지 가처분 신청에 대해 대법원은 지난해 6월 최종 기각 결정을 내렸다. 고리 1호기에서 중대 사고가 발생해 신청인의 생명과 건강, 환경 등을 침해할 개연성에 대한 소명이 부족하다는 것이 기각 이유였다. 하지만 논쟁은 여전히 진행형이다. 현재 월성 1호기의 수명연장 심사가 진행 중인 데다 이미 10년간 수명을 연장한 고리 1호기의 2차 수명연장 심사가 불과 3년 앞으로 다가왔기 때문이다.

후쿠시마 원전사고 이후 정부도 종합 안전대책을 발표했다. 최악의 시나리오를 상정해 지진·해일, 전력·냉각계통, 중대사고 등 50개 항목에서 장단기 개선 대책을 마련했다. 최악의 시나리오란 규모 6.5 이상 강진→원전 부지 높이를 넘는 12m 이상의 해일→전력공급 차단→대형 원전사고 발생 등 4가지 상황을 가정한 것이다. 구체적으로 고리 1호기는 해안 방벽을 7.5m에서 10m로 늘리고, 안전정지 계통의 내진 성능도 진도 7.0 수준까지 보강했다. 주민보호용 방독면도 6만개에서 48만개로 늘렸다. 월성 1호기 등에는 비상상황에서 수소 폭발을 최대한 막을 수 있도록 하는 수소제거 설비도 갖췄다. 50개 세부항목 중 37개를 완료했고, 총 1조 1000억원을 들여 내년까지 개선 대책을 마무리할 계획이다. 지만 구체안은 한참 부족하다는 평가가 나온다. 한 원전 관계자는 “최악의 상황을 가정해 시나리오를 구성했다고 하지만 여전히 사고대응 등 세부적으로 들어가면 두루뭉술한 대목들이 대부분”이라고 지적한다.

유영규 기자 whoami@seoul.co.kr