불안한 원전?… 알고보면 `든든한 에너지`
원자폭탄과 연료ㆍ구조 달라 전원 끊겨도 자연순환 가능
암반 위 건설로 지진에 대비…관리 통해 계속운전도 안심
원자폭탄과 연료ㆍ구조 달라 전원 끊겨도 자연순환 가능
암반 위 건설로 지진에 대비…관리 통해 계속운전도 안심
2011년 3월 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 전 세계적으로 원전에 대한 사회적 관심이 높아졌습니다.
국내에선 2011년 9.15 정전 사태, 2012년과 2013년 연 이어 터진 원전 납품비리와 엉터리 부품사용, 원전 산업계의 부정부패, 잦은 원전 고장 등으로 원전에 대한 비판적 시선이 그 어느 때보다 많아졌습니다.
원전을 획기적으로 줄이고, 대체에너지를 늘려야 한다는 목소리도 높아지고 있습니다.
그러나 우리나라 전력 사정과 전력산업 현황을 냉정하고 꼼꼼하게 살펴보면 당장 원전에 대한 부정적 시각만이 옳은 것은 아니라는 지적도 일각에서 나옵니다.
원전에 대한 세간의 관심이 높아지면서 원전에 대해 잘 못 알고 있는 상식, 괜한 오해와 불안이 확산하고 있어 정확한 사실을 국민에 알려야 한다는 지적도 있습니다.
본지는 이같은 상황에서 `원전에 관한 오해와 진실'이라는 주제로 3회에 걸쳐 잘못 알려진 원전 상식을 바로잡는 시리즈를 게재합니다.
<편집자주>◇원자력발전소도 원자폭탄처럼 터진다?= 사람들은 원자력발전이 혹시 폭발하지 않을까 불안해합니다.
원자폭탄처럼 폭발하려면 우라늄 235라는 입자가 100% 가까이 있어야 합니다.
그러나 원전에서 사용하는 우라늄은 우라늄 235를 2∼5%밖에 함유하고 있지 않아 절대 폭발이 일어나지 않습니다.
이는 마치 같은 알코올 성분으로 구성돼 있으나 폭발성이 있는 공업용 알코올과 폭발성이 없는 맥주와의 차이로 이해할 수 있습니다.
이밖에도 원전과 원자폭탄은 연료ㆍ구조ㆍ목적 등 모든 면에서 크게 다릅니다.
원자폭탄의 경우 0.000001초 이내에 핵반응을 일으켜 에너지를 얻지만, 원전의 경우 18개월 내외라는 장시간 동안 핵분열을 일으켜 지속적 에너지를 얻습니다.
◇원자력발전소의 전원이 끊기면 사고가 난다?= 우리나라의 원전 방식은 가압형 방식으로 원자로의 열을 식혀주는 2가지의 냉각수가 있습니다.
원자로의 열을 식혀주는 1차 냉각수는 물의 형태를 유지하며, 증기발생기에 있는 2차 냉각수에게 열을 전달해 줍니다.
그리고 2차 냉각수가 증기로 변하며 터빈을 돌려 전기를 생산하게 됩니다.
증기 발생기에서 2차 냉각수에게 열을 전달한 1차 냉각수는 다시 차가워져서 원자로 안으로 들어오게 되는데, 이때 찬물은 무거워서 밑으로 가고 더운물은 가벼워서 위로 올라가는 자연대류현상에 의해 전원이 없어도 자연적 순환이 가능합니다.
우리나라 원전은 정전시에도 이 자연대류현상을 이용해 약 9일 동안 안전하게 원자로의 열을 식힐 수 있다고 합니다.
또 후쿠시마 원전사고 이후 전원이 끊겼을 경우를 대비, 소방차 등을 이용해 외부의 찬물을 계속 공급할 수 있는 설비를 추가로 설치하는 등 안전성을 강화하고 있다고 합니다.
◇만일 지진이 발생하면 우리 원전도 일본처럼 사고로 이어진다?= 우리나라 원전은 단층이 없는 단단한 암반 위에 건설하고 있습니다.
또 원자로건물 바로 아래에서 리히터 규모 6.5와 7.0 지진이 발생하더라도 안전하게 원전이 정지되도록 설계돼 있습니다.
지진이 발생하면 건물에는 주로 옆으로 흔들거리는 수평 방향의 힘이 작용합니다.
원자로건물은 이 수평 방향의 지진에도 비틀거리거나 무너지지 않도록 1.2m의 철근 콘크리트 내진 벽으로 지어져 있습니다.
1988년 미국 샌디아 국립연구소에서 원자로건물의 외벽 세기를 알아보기 위해 무게 27톤의 팬덤 전투기가 시속 800㎞ 속도로 달려와 충돌하는 실험을 실시했습니다.
그 결과 팬덤기는 먼지처럼 산산조각이 났지만, 원자로건물의 콘크리트 벽은 깊이 5㎝ 정도만 파손됐다고 합니다.
◇원전, 수명 넘어 계속 운전하면 무조건 위험하다?= 원전의 최초 운영허가기간은 원전 설계시 설정한 기간으로, 발전소의 안전함을 보증하는 최소 운영기간입니다.
최초 운영허가기간이 지났다 하더라도 평상시 유지보수가 잘 돼 있어 안전에 문제가 없다고 판단하면 계속운전을 허용하는 것이 일반적입니다.
계속운전은 항공기나 철도에도 적용됩니다.
항공기의 경우 최초 운영허가기간 만료 후 특별점검을 통해 부품 공급이 계속되는 한 계속운전을 할 수 있다고 합니다.
또 철도의 경우에도 기관차ㆍ객차ㆍ화물차 모두 25년의 최초 운영허가기간을 지니고 있으며, 이후 특별점검을 통해 5년씩 3회에 걸쳐 총 40년의 계속운전을 하고 있습니다.
따라서 꾸준한 관리와 점검을 통해 원전 역시 계속운전이 가능합니다.
김승룡기자 srkim@
도움말=산업통상자원부ㆍ한국수력원자력ㆍ한국원자력문화재단
국내에선 2011년 9.15 정전 사태, 2012년과 2013년 연 이어 터진 원전 납품비리와 엉터리 부품사용, 원전 산업계의 부정부패, 잦은 원전 고장 등으로 원전에 대한 비판적 시선이 그 어느 때보다 많아졌습니다.
원전을 획기적으로 줄이고, 대체에너지를 늘려야 한다는 목소리도 높아지고 있습니다.
그러나 우리나라 전력 사정과 전력산업 현황을 냉정하고 꼼꼼하게 살펴보면 당장 원전에 대한 부정적 시각만이 옳은 것은 아니라는 지적도 일각에서 나옵니다.
원전에 대한 세간의 관심이 높아지면서 원전에 대해 잘 못 알고 있는 상식, 괜한 오해와 불안이 확산하고 있어 정확한 사실을 국민에 알려야 한다는 지적도 있습니다.
본지는 이같은 상황에서 `원전에 관한 오해와 진실'이라는 주제로 3회에 걸쳐 잘못 알려진 원전 상식을 바로잡는 시리즈를 게재합니다.
<편집자주>◇원자력발전소도 원자폭탄처럼 터진다?= 사람들은 원자력발전이 혹시 폭발하지 않을까 불안해합니다.
원자폭탄처럼 폭발하려면 우라늄 235라는 입자가 100% 가까이 있어야 합니다.
그러나 원전에서 사용하는 우라늄은 우라늄 235를 2∼5%밖에 함유하고 있지 않아 절대 폭발이 일어나지 않습니다.
이는 마치 같은 알코올 성분으로 구성돼 있으나 폭발성이 있는 공업용 알코올과 폭발성이 없는 맥주와의 차이로 이해할 수 있습니다.
이밖에도 원전과 원자폭탄은 연료ㆍ구조ㆍ목적 등 모든 면에서 크게 다릅니다.
원자폭탄의 경우 0.000001초 이내에 핵반응을 일으켜 에너지를 얻지만, 원전의 경우 18개월 내외라는 장시간 동안 핵분열을 일으켜 지속적 에너지를 얻습니다.
◇원자력발전소의 전원이 끊기면 사고가 난다?= 우리나라의 원전 방식은 가압형 방식으로 원자로의 열을 식혀주는 2가지의 냉각수가 있습니다.
원자로의 열을 식혀주는 1차 냉각수는 물의 형태를 유지하며, 증기발생기에 있는 2차 냉각수에게 열을 전달해 줍니다.
그리고 2차 냉각수가 증기로 변하며 터빈을 돌려 전기를 생산하게 됩니다.
증기 발생기에서 2차 냉각수에게 열을 전달한 1차 냉각수는 다시 차가워져서 원자로 안으로 들어오게 되는데, 이때 찬물은 무거워서 밑으로 가고 더운물은 가벼워서 위로 올라가는 자연대류현상에 의해 전원이 없어도 자연적 순환이 가능합니다.
우리나라 원전은 정전시에도 이 자연대류현상을 이용해 약 9일 동안 안전하게 원자로의 열을 식힐 수 있다고 합니다.
또 후쿠시마 원전사고 이후 전원이 끊겼을 경우를 대비, 소방차 등을 이용해 외부의 찬물을 계속 공급할 수 있는 설비를 추가로 설치하는 등 안전성을 강화하고 있다고 합니다.
◇만일 지진이 발생하면 우리 원전도 일본처럼 사고로 이어진다?= 우리나라 원전은 단층이 없는 단단한 암반 위에 건설하고 있습니다.
또 원자로건물 바로 아래에서 리히터 규모 6.5와 7.0 지진이 발생하더라도 안전하게 원전이 정지되도록 설계돼 있습니다.
지진이 발생하면 건물에는 주로 옆으로 흔들거리는 수평 방향의 힘이 작용합니다.
원자로건물은 이 수평 방향의 지진에도 비틀거리거나 무너지지 않도록 1.2m의 철근 콘크리트 내진 벽으로 지어져 있습니다.
1988년 미국 샌디아 국립연구소에서 원자로건물의 외벽 세기를 알아보기 위해 무게 27톤의 팬덤 전투기가 시속 800㎞ 속도로 달려와 충돌하는 실험을 실시했습니다.
그 결과 팬덤기는 먼지처럼 산산조각이 났지만, 원자로건물의 콘크리트 벽은 깊이 5㎝ 정도만 파손됐다고 합니다.
◇원전, 수명 넘어 계속 운전하면 무조건 위험하다?= 원전의 최초 운영허가기간은 원전 설계시 설정한 기간으로, 발전소의 안전함을 보증하는 최소 운영기간입니다.
최초 운영허가기간이 지났다 하더라도 평상시 유지보수가 잘 돼 있어 안전에 문제가 없다고 판단하면 계속운전을 허용하는 것이 일반적입니다.
계속운전은 항공기나 철도에도 적용됩니다.
항공기의 경우 최초 운영허가기간 만료 후 특별점검을 통해 부품 공급이 계속되는 한 계속운전을 할 수 있다고 합니다.
또 철도의 경우에도 기관차ㆍ객차ㆍ화물차 모두 25년의 최초 운영허가기간을 지니고 있으며, 이후 특별점검을 통해 5년씩 3회에 걸쳐 총 40년의 계속운전을 하고 있습니다.
따라서 꾸준한 관리와 점검을 통해 원전 역시 계속운전이 가능합니다.
김승룡기자 srkim@
도움말=산업통상자원부ㆍ한국수력원자력ㆍ한국원자력문화재단
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