국내 원전은 내진성 확보를 위해 부지의 선정단계에서는 원전의 예상입지를 중심으로 320km 내의 지진특성과 과거지진기록을 면밀히 분석$\cdot$반영하고, 부지중심으로 반경 8km 내에 대해서는 정밀지질조사를 실시하여 단층대나 연약지반 등 지진발생 가능지역은 제외시키고 있으며, 구조물의 설계와 설치시에는 과거의 지진발생기록을 근거로 하여, 발전소 인근지역에서 발생이 가능한 최대 지진과 부지의 지반특성, 그리고 구조물의 하중 등을 복합적으로 고려하여 내진설계하고 있다. 가동중에는 각종 자동지진감시계통이 지진발생 여부를 지속적으로 계측한 후에, 설계지진값의 절반인 지반가속도 0.1g 이상의 지진을 감지하면 자동경보장치를 작동시켜 즉각 운전이 정지되도록 설계되어 있다.
지난 11월 10일 한국전력공사 영광원자력본부에서는 원전에서의 방사능누출사고 발생시 사고복구 및 주민보호를 위해, 과학기술처$\cdot$내무부$\cdot$전라남도$\cdot$전라북도$\cdot$영광군$\cdot$고창군$\cdot$한국원자력안전기술원$\cdot$한국전력공사 본사$\cdot$영광원자력본부 관계자 및 지역주민 등 약 400여명이 참여한 대규모 방사능방재훈련이 있었다. 훈련은 일부 주민에 대한 실질적인 대피, 헬기 및 해상함정을 동원한 공중 및 해상의 환경방사능 측정, 화재진압, 부상자 구호, 발전소 사고복구, 관련기관간 유기적인 정보교환 등 실제 및 도상으로 처리하는 훈련을 통해 만약의 비상사고시 효율적으로 대처할 수 있는 능력을 배양하는 데 주안점을 두었다. 금번 훈련의 가장 중요한 의의는 우리나라에서 지역주민이 처음으로 대피훈련에 참여함으로써 실질적인 비상대응능력 확보에 기여하였다는 점이다.
한국원자력연구원에서는 사용후핵연료 관리 방안의 일환으로 파이로 공정 기술을 개발하고 있다. 파이로 기술은 PWR 사용후핵연료를 처리함으로써 사용후핵연료의 부피, 방사성 독성, 열부하 및 처분장 면적 등을 감소시킬 수 있을 뿐 아니라, TRU 핵종들을 함께 회수하여 소듐냉각고속로의 금속 연료로 제공이 가능하므로 핵저항성과 핵연료의 재활용률을 증대시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 한국원자력연구원에서 개발되고 있는 파이로 공정 기술에 대해 전처리 공정에서부터 마지막 폐기물 처리 공정에 이르기까지의 공정 기술에 대해 설명하고 이와 관련된 연구 시설인 DFDF 시설과 ACPF 시설, 그리고 공학 규모 파이로 일관 공정 시험 시설인 PRIDE 3) 시설의 개발 현황을 설명하고자 한다.
미국의 원자력발전소는 당초 인가된 운전 기간은 40년이었으나 지금까지 많은 발전소가 운전 인가 갱신에 의해 운전 기간을 20년 연장하고 있다. 한편 일본에서는 발전소의 장기 운전을 가정한 고경년화 대책을 수립하고 있으며, 전력 회사는 고경년화 기술 평가 등 보고서를 작성하여 국가의 평가를 받고 있다. 이 분석에서는 경년 열화(經年劣化) 대책 상황을 조사하여 미.일 양국을 비교하였다. 그 결과 미국과 일본의 진행 방법, 배경, 노력(努力) 및 심사 기간 등에 다른 면이 있으나 미.일 모두 60년간의 장기 운전을 예정한 기기 등의 건전성 확인을 목적으로 하고 있는 면에서는 다름이 없다. 또, 원자력안전시스템연구소(INSS : Institute of Nuclear Safety System)의 해외 부적절한 데이터베이스를 이용한 경향 분석을 하고, 운전 인가 갱신신청의 유무가 기기 등의 경년 열화에 미치는 영향에 대해서분석 평가를 했다. 그 결과 인가 갱신 미신청 Unit에 경과년수의 증가에 수반하여 경년 열화 과실 발생 건수가 증가되는 향이 있는 것을 알았다. 이에 의해 미국의 인가 갱신 제도가 발전소의 고경년화 대응에 유효하게 기능하고 있다고 생각되어, 동등한 제도를 운용하고 있는 일본의 고경년화 대책의 유효성을 시사하는 것이었다.
우리나라의 원전설비는 최근 상업운전에 들어간 영광 4호기를 포함하여 11기, 961만6천kWh로 세계 10위권이다. 지난해 원자력발전량은 총발전량의 36.3$\%$인 670억3천만kWh로 94년도보다 약 84억kWh가 늘어났으며, 설비운영의 효율성을 나타내는 지표인 이용률은 87.3$\%$로 3년 연속 87$\%$대를 유지하여 세계평균보다 15$\%$ 이상 높은 이용률을 기록, 원전운영의 경제성을 높이고 있다. 또한 고장정지는 작년에 총 11건으로 호기당 평균 1.1건을 기록하여, 세계적으로도 양호한 호기당 1건 수준의 정지율을 정착시켜 안정적인 원전운영을 보이고 있다. 본 글은 지난 한 해 동안 이룩한 우리나라 원자력발전소의 운영실적을 각 분야별로 분석$\cdot$정리한 것이다.
우리가 원전을 가지고 우리보다는 개발과 경험이 일천(日淺)한 나라들을 향해 진출하기 위해서도 궁극적으로는 한국형 표준 모델을 앞세워야 할 것이다. 그런데 우선 원전을 이미 가졌으되 아무래도 우리보다는 미숙한 단계에 있는 나라들에 대해서 생각해 볼 수 있는 대상항목은 품질보증교육, 보수 기자재, 시운전 지원, 운전기술 지원 등의 기술자문분야이다. 한국전력기술(주)에서는 이미 1992년에 중국 광동 원자력발전소의 기술자들을 초청하여 품질보증 교육을 실시한 바 있다. 그리고 현재 광동 원자력발전소 현장에 기술자가 파견되어 운전후 유지보수 부문에 대한 기술자문지원을 하고 있다. 그리고 앞으로 신규 발전소에 참여하게 되면 각종 타당성조사업무와 주기기 기술사양서작성, 주기기평가 등 사업주 기술자문업무를 비롯, 종합설계업무, 사업관리, 구매지원 등으로 그 참여 범위를 넓혀가야 할 것이다.
우리나라가 급속한 성장을 이루는 과정에서 원자력은 이를 뒷받침하며 함께 성장해 왔다. 그러나 그 과정에서 안전보다 성과를 강조하다보니 안전을 경시하는 비정상적 환경이 조성되었다. 그 결과 숨겨져 있던 과거의 원전 비리가 수면 위에 드러났고, 같은 시기에 후쿠시마 사고로 인한 오염수 유출과 전력난까지 발생하면서 국민의 불안과 불신을 가중시켰다. 국민들은 정부가 불안감을 해소해 주고 원칙을 지키는 안전규제, 신뢰할 수 있는 안전규제를 마련할 것을 요구하고 있다. 원자력 안전규제의 독립성을 확보하기 위해 지난 2011년 설립된 원자력안전위원회는 출범 이후 새로운 안전규제 제도 시스템을 마련하는 데 총력을 기울여 왔다. 원전 비리 같은 비정상 관행을 근절하기 위해 공급자 검사 제도, 성능검증기관 관리 제도 등 새로운 규제 시스템이 마련되었고, 방사선 작업 종사자 보호 강화와 생활 주변 방사선 감시 효율성 제고를 위한 다양한 제도적 장치들도 구비되었다. 이외에도 원자력안전규제기금 설치, 원전 부지별로 설치된 원자력안전협의회 실효성 제고 등 소통과 협업을 위한 시스템을 정착시켰다. 그러나 단순히 제도와 시스템이 만들어졌다고 해서 원자력 안전이 저절로 확보되는 것은 아니다. 차고 다닐 옥의 종류가 바뀌면 걸음걸이도 바꾸어야 한다는 개옥개행(改玉改行)의 고사성어에서처럼 제도가 바뀌면 그에 따른 일하는 방식 문화가 달라져야만 변경된 제도 시스템이 완전히 정착될 수 있을 것이다. 이를 위해서는 규제기관의 노력도 중요하지만 무엇보다 필요한 것은 원전 및 방사선 관련 사업자, 이해 관계자 나아가 일반 국민들이 이러한 달라진 제도 시스템을 이해하고 이에 적극 협조해 나가는 것이다. 본 기획 기사는 그러한 취지에서 그간 원자력안전위원회가 안전규제를 공고히 하기 위해 추진해 왔던 주요 규제 정책, 제도들을 소개하는 데 주안점을 두었으며, 이를 통해 원전 및 방사선 관련 사업자와 일반 국민들의 이해를 바탕으로 새로운 제도 시스템이 조기에 성공적으로 정착될 수 있기를 희망한다.
원자력발전소의 안전성분분석보고서(SAR) 작성시 이용되어온 USNRC의 RG 1.70을 참고로 하고, 신형 원자로와 관련된 최신의 규제 정보와 차세대 원자로의 설계 특성에 근거하여, 차세대 원자로 표준 설계용 SAR 작성 지침(안)을 개발하였다. 개발된 지침(안)은 RG 1.70에 비해 상당히 많은 추가적인 안전 설계 정보를 제시하도록 구성하였으므로, 이 지침을 표준 설계에 대한 안전성 심사에 이용할 때 효율적이고 일관성 있는 안전성 판단을 할 수 있고, 이에 근거하여 향후 통합 허가(COL)용 SAR 작성 지침을 쉽게 개발할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 일부 산업 기술 기준의 준용을 제외하고는 국산화를 실현함으로써 우리 고유의 지침 역할을 할 수 있게 되었다. 본 연구를 통해 개발된 지침(안)의 객관성과 일관성을 보장하기 위하여 향후전문가 검토가 수행될 예정이며, 검토 의견을 반영하여 내용을 보완한 후 차세대 원자로 표준 설계의 인$\cdot$허가 심사에 활용될 예정이다.
제어봉 구동 장치 제어 시스템 국산화 개발의 필요성은 경제적 관점에서 뿐만 아니라 원전의 운전과 유지 보수 측면에서도 어제 오늘 대두된 문제가 아니라 본다. 천연 자원이 부족한 우리나라에서는 급증하는 전력 수요를 충족시키기 위하여는 원전에 의존하지 않을 수 없으며, 이에 따라 가동 원전의 수명 연장을 위한 개$\cdot$보수뿐만 아니라 신규 원전 건설 계획 또한 지속적으로 수립되고 있는 것이 현실이다. 그러나 국내에 처음으로 고리 1호기가 건설된 1978년 이후 그 동안 많은 사람들의 노력에 의하여 설비 제작 관련 기술은 거의 완성 단계에 와 있다고 보여지나, 두뇌와 신경 조직에 해당하는 계측 제어 시스템 관련 기술은 아직 초보 단계를 벗어나지 못하고 있는 것이 사실이다. 이러한 우리의 현실을 극복하기 위하여 과학기술부 주관으로 원전계측제어시스템국산화사업단이 발족하였으며, 국내 원자력 산업계를 실질적으로 이끌고 있는 당사가 최종 상용화를 목표로 막대한 자금을 부담하면서 주도적으로 참여하고 있다. 지난 5월 제어봉 구동 장치 제어 시스템이 그 첫 결과물로서 발표 되었으며, 여기서는 기존 시스템과의 비교 분석을 통하여 그 개발 시스템의 기술적 경제적 특징과 의의를 살펴 보고자 한다.
군사적인 공격을 하지 않는다는 약속과 함께 핵무기와 미사일을 개발하지 않는 조건으로 원전을 통한 전력 생산에 도움을 주겠다고 약속하는 것이 북한이 이웃나라에 대한 핵 위협을 중단할 수 있는 명분을 제공하고, 미사일이나 그 밖에 교역이 금지된 군수품의 수출을 중단하는 데 대한 확실한 보상책이 될 수 있을 것이다. 건설적 개입이야말로 한반도에 평화를 정착시키고 나아가 북한 인민들에게 자유를 가져다주는 데 결정적인 정책이다. 트럼프 대통령에게는 북한과 'Atoms for Peace' 협상의 물꼬를 트는 과정에서 핵전쟁의 위협을 줄임으로써 인류애를 실현시킬 수도 있는 기회가 있다. CIA는 현재 30개 이상의 나라가 핵무기를 개발할 수 있는 기술적인 능력을 보유하고 있다고 추정하고 있는데, 그 가운데 단지 9개 나라만 핵무기를 개발할 수 있게 허용되어 있다. 요컨대 70년이 넘는 세월 동안 핵능력을 보유한 나라들이 핵무기를 실전에 사용하지 않는 데 성공한 것이다. 따라서 지금 우리에게 가장 필요한 것은 'Atoms for Peace'라는 정책 비전을 한반도 문제의 해결 방식에 적용하는 한편 계속 확대시켜 나가는 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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