국내원전 규모 6.5까지...수출형 APR1400 8.0 '최고'

[아시아경제 이경호 기자]일본 후쿠시마에서 발생한 원자력발전소 폭발사고 이후 국내 원전의 안전성에 대한 관심이 높아지고 있다. 정부와 전문가들은 국내 원전의 경우 후쿠시마의 노후화된 노형과 달리 신형인 데다 국내 내진설계가 규모 6.5까지 버티도록 돼 있어 현재로서는 안전하다는 판단이다. 규모 6.5 이상의 강진이 발생할 경우에는 청색비상, 적색비상경보가 발령되지만 지금까지 발령난 적은 없다.

14일 지식경제부와 교육과학기술부 등에 따르면 이번에 폭발 사고와 방사능누출이 발생한 일본의 후쿠시마 제 1 원전은 비등수형(沸騰水型) 경수로(BWR)다. 우라늄 핵분열에서 나오는 열이 경수로의 물을 데우고, 이때 발생한 수증기가 터빈을 돌리면 전기 에너지로 변환되는 방식이다. 이 모델은 1970년대 미국의 GE모델로 노후화됐다는 평가를 받아왔다.

국내는 최근 상업 가동에 들어간 신고리 원전을 비롯해 고리(4기) 월성(4기) 영광(6기) 울진(6기) 등 모두 21기의 상업 원자력발전소가 가동되고 있다. 가압중수로인 월성 1~4호기를 제외한 17기의 원자력발전소가 모두 가압경수로 방식이다. 이는 원자로 내부에서 물을 끓이지 않고 가열된 물을 증기발생기로 보내 증기발생기에서 물을 끓여 증기를 생산한다.

국내 원전은 규모 6.5의 지진을 견디도록 설계돼 있다. 원전이 피해를 유발할 수 있는 규모 5이상의 지진이 일본에서는 연간 50회 이상 발생하는 데 반해 국내에서는 20년에 1회 정도로 발생하고 있다. 따라서 원전은 부지선정이 무엇보다 중요하다. 엄격한 안전성이 요구되는 시설이어서 부지조사는 반경 320km의 광역조사와 40km, 8km, 1km의 단계적 정밀조사를 통해 해당지역의 지진기록 분석과 육상및 해상의 단층조사를 통해 부직적합성을 확인하고 있다.

원전의 내진(지진에 견디는 정도)설계값은 중력 가속도9g)의 20% 해당하는 0.2g(지진으로 실제 건물이 받는 힘)로 설정했다. 이는 규모 6.5에 해당된다. 미국 원전의 80%이상이 0.2g로 설계,운영중이다. 동일한 암반 건에서 설계지진의 크기를 비교하면 원전 내진설계값 0.2g은 건축구조 설계기준에 의한 국내 종합병원 특등급 건축물의 0.147g보다 훨씬 크다. 신고리 3,4호기부터 건설되는 APR1400원전의 내진설계값은 0.3g까지 상향조정됐다. 이는 규모 8.0까지 견딘다.

원전에는 주요 구조물과 기기, 부지주변에 지진감시설비를 설치해 상시 지진감지체계를 갖추고 있다. 지진 크기에 따라 경보가 발령되고 원자로 안전정지 등 비상대응 절차가 마련돼 있다. 만약 지진이 발생할 경우 0.01g(규모 3.4)이상에서는 경보가 발령돼 중앙제어실차원에서 감시에 들어간다. 0.1g(규모 5.5)를 초과하면 발전소의 안전을 위해 운전을 정지하고 백색비상을 발령한다. 만약 0.2g(규모 6.5)를 초과하면 청색비상을 발령하고 방사선비상계획에 따라 조치된다.

백색비상은 지난달 20일 대전원자력원구원 하나로원자로 시설에서 알루미늄 마찰통 마모때문에 발령난 적이 있다. 백색비장은 발전소의 안전성에 상당한 손상이 발생하였거나 진행 중인 사고 및 방사성 물질의 누출로 인한 방사성 영향이 발전소 건물 내에 국한된 경우로서, 발전소 내 비상대응의 개시 및 외부방재 대책기관의 경계(Warning)가 요구되는 비상사태다. 이 경우, 주민보호조치는 취하지 않고 앞으로 사태추이를 지켜보면서 대책을 마련하게 된다.

상황이 심각하면 청색비상, 적색비상이 발령난다. 청색비상은 발전소의 주요 안전기능의 손상이 발생하였거나 진행 중인 사고로서, 발전소 내 비상대응의 강화 및 외부 방재대책기관의 비상대응체제로의 전환이 요구되는 비상사태다. 주민보호조치는 취하지 않을 정도이나 보다 심각한 사고에 대비하여 지역사고 대책본부를 가동하고 언론매체 등을 통하여 모든 상황을 주민들에게 알려 주고, 필요시 주민안전조치를 취하게 된다.

적색비상은 격납용기 건전성 상실에 대한 가능성 및 노심의 손상 도는 용융이 발생하거나 발생이 임박하여 방사성 물질의 대량 누출이 예상되는 사고로서, 소외 비상대응 활동의 개시 또는 발전소 부지조변의 주민에 대한 보호조치가 요구되는 비상사태다. 이 경우, 정부차원의 비상대응을 위한 중앙사고대책본부를 가동하여 지역사고 대책본부와 원활한 협조체제를 유지하며 가능한 모든 수단을 이용하여 주민 보호조치를 강구한다. 아직까지 우리나라에서 청색과 적색비상을 발령된 적은 없다.