과거-전기생산 아닌 과학연구 목적으로, 현재- 癌치료 기여… 중성자 연구개발도, 미래-해외원자로 폐로사업 진출 밑거름

지난해 동일본 대지진으로 인한 지진후해일(쓰나미)로 멈춰 선 일본 후쿠시마 원자력발전소 사고는 체르노빌과 스리마일 사고 이후 수십년 만에 원자력이 얼마나 위험한지를 되새기게 하는 계기가 됐다. 발전 단가가 낮고 이산화탄소 배출량이 극히 적다는 장점 속에서 원전의 무서움은 한동안 잊혀져 왔다. 1년이 지난 지금도 후쿠시마는 여전히 죽음의 땅이고, 주변국들은 바다와 대기로 새어나온 방사성물질에 불안감을 떨치지 못하고 있다. 전문가들은 후쿠시마 사고가 수습되기까지는 최소한 10년에서 최대 40년 가까운 시간이 필요할 것으로 내다보고 있다.

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1962년 서울 노원구 공릉동 한국전력에서 가동을 시작한 후 1995년까지 운영된 한국 최초의 원자력 ‘트리가 마크-2’.
원자력연구원 제공

후쿠시마 사건 이후 원전을 사용하는 수많은 나라들이 앞다퉈 안전 대책을 발표했다. 한국도 예외는 아니다. 정부와 한국수력원자력은 수천억원을 들여 안전장치와 대책을 보완하겠다며 계획을 발표하고 작업을 진행해 왔다.

이런 와중에 국내 원자력계에 악재가 터졌다. 지난 2월 고리 1호기에서 벌어졌던 정전사고가 뒤늦게 알려지면서, 한국 역시 원전 안전성과 폐쇄 논란으로 뜨겁게 달아올랐다. 하지만 세계 5위 원전대국으로 아랍에미리트연합과 터키 등으로의 수출을 앞두고 있고, 전력량의 3분의1 이상을 원전에서 공급받고 있는 한국이 당분간 원전 운영을 줄이거나 건설 계획을 축소하지는 않을 것이 확실해 보인다.

원전 업계가 시끄러운 가운데 지난달 30일 대전 원자력연구원에서는 의미 있는 행사가 열렸다. 오늘날 원전 강국의 기틀을 쌓은 국내 최초 원자로 ‘트리가 마크-2’(TRIGA Mark-Ⅱ) 가동 50주년을 기념하는 자리였다. 원전과 관련된 대부분의 기술은 각 나라의 핵심 국방기술로 분류된다. 원자력 발전에서 얻어진 부산물은 핵무기의 원료가 될 수 있기 때문이다. 특히 북한과 마주한 휴전 상황에서 한국의 원자력 기술은 미국을 비롯한 각국에 의해 철저히 통제되는 것이 당연시돼 왔다. 이런 상황에서 한국이 원전 기술 자립을 이루기까지 최초 원자로 트리가 마크-2의 역할이 절대적이었다는 점은 두말할 필요가 없다.

트리가 마크-2가 한국에 건너온 것은 1958년이다. 미국 제너럴 아토믹사에서 원자로 도입이 가능했던 것은 전기 생산이 아닌 과학연구를 위한 목적이었기 때문이다. 트리가 마크-2는 1959년 7월 서울 노원구 공릉동 현 한국전력 중앙연수원 부지에서 착공됐다.

본격적인 가동은 1962년 3월 19일에 시작됐다. 준공 당시에는 출력 100㎾로 설계됐지만, 동위원소 사용 수요가 늘고 기초과학 연구를 위한 사용이 늘면서 1969년 250㎾로 출력을 높였다. 트리가 마크-2는 1995년 1월 가동이 정지될 때까지 33년간 총 출력량 3735㎿h, 총 운전시간 3만 6535시간을 기록했다. 1972년 인근에 준공된 연구용 원자로 ‘트리가-3’와 함께 국내 원자로 연구와 원자력 전문인력 양성, 동위원소 생산에 결정적인 역할을 했다.

트리가 마크-2는 국내에서 생산된 연구용 원자로의 아버지이기도 하다. 1995년 원자력연에서 가동을 시작해 현재도 운영 중인 하나로를 비롯해 2009년 수출된 요르단연구용원자로(JRTR) 역시 트리가 마크-2에서 확보된 원자로 설계 기술과 원자로 재료, 운영 연구 결과를 통해 얻어진 것이다.

특히 한국전력에서 원전 운영을 맡을 산업종사자 1339명, 서울대·한양대·제주대·조선대 등 원자력공학 전공 학생 1719명이 트리가 마크-2를 통해 실습 경력을 쌓았다. 이 밖에 질환 진단용 방사성 동위원소 ‘I-131’, ‘Au-198’, ‘Fe-55’를 비롯해 산업용 방사성 추적자 ‘Na-24’, ‘Br-82’, 생명과학 연구용 방사선 동위원소 ‘P-32’, ‘S-35’ 등 10여개 핵종이 트리가 마크-2에서 생산되면서 암 치료와 질병 진단 연구에도 기여했다. 이와 함께 중성자빔 실험장치를 이용한 각종 물질의 성질 연구, 라디오그래피 기술 개발, 중성자 방사화 분석 등 중성자 연구개발에도 이바지했다.

트리가 마크-2는 1995년 가동을 멈추면서도 한국 원전 산업에 중요한 이정표를 세웠다. 1996년부터 폐로 과정과 제염 과정이 진행되고 있다. 이를 통해 방사성 폐기물 처리 등 제염 관련 기술 실증과 함께 각종 데이터도 얻었다. 이는 향후 고리1호기나 월성1호기 등 국내 노후 원전 처리에 도움이 되는 것은 물론 ‘황금 시장’으로 각광받고 있는 해외 원자로 폐로사업 진출에도 밑거름이 될 것으로 평가된다.

당초 원자력연은 국내 첫 원자로라는 상징성을 고려해 원자로 본체 원형을 보존하려 했지만, 지속적인 방사선 안전 관리의 어려움에 따라 내부 구조물을 제거한 후 모형을 제작해 전시할 계획이다.

박건형기자 kitsch@seoul.co.kr