[원전 수명연장 논란 가열] ① 고리1호기 ‘압력용기 강도검사’ 미달에도 수명연장

안전성 3대 쟁점
②균열가능성 기준상한 접근 ③내구성 열처리 안해
한수원 “초음파 등 추가검사 통과땐 허가 규정” 반박
“균열기준 아직 안 넘었고 외국도 열처리 사례 없어”

*압력용기 강도검사 : 샤르피 충격시험

지난해 7월 일본 도쿄대의 이노 히로미쓰 교수는 일본에서 가장 위험한 원자력발전소로 겐카이 1호기를 꼽으며 한 가지 시나리오를 제시했다. 지진으로 겐카이 1호기의 운전이 정지되면, 원자로를 식히기 위해 긴급노심냉각장치(ECCS)가 가동된다. 하지만 이 안전장치가 오히려 ‘비수’가 된다. 뜨겁게 데워진 유리잔에 갑자기 찬물을 부으면 깨지듯, 수백도에 이르는 원자로에 냉각수가 공급되면서 균열이 생기거나 심지어 폭발할 수도 있다는 것이다.

최근 전력공급 중단 사고로 논란이 된 부산 기장군 고리 1호기를 둘러싼 우려도 겐카이 1호기와 비슷하다. 1978년 국내에서 처음으로 상업운전을 시작한 고리 1호기는 지난 2008년 수명연장 허가를 받고 10년 동안의 추가 운전에 들어갔다. 수명연장은 원전의 설계수명이 만료됐을 때 일정한 검사를 통해 가동연한을 늘리는 것이다.

수명연장 검사에서 가장 중요시되는 것은 원자로를 둘러싸고 있는 압력용기의 내구성이다. 압력용기는 장시간 방사능에 노출될 경우 중성자로 인해 약해진다. 평상시 가동 때는 큰 문제가 없지만, 온도가 급격히 떨어질 때 균열 가능성이 더욱 커진다. 고리 1호기에서도 압력용기의 내구성 검사가 제대로 이뤄졌는지를 두고 논란이 이어지고 있다.

첫째, 고리 1호기의 압력용기가 파괴검사에서 ‘부적합’ 판정을 받았다는 지적이다. 원자로를 건설할 때는 압력용기 안에 ‘감시 시편’을 넣는다. 압력용기와 똑같은 재질로 만들어진 감시 시편은 주기적으로 꺼내져 압력용기 강도를 검사(샤르피 충격시험)하는 데 이용된다. 하지만 1999년 이 검사에서 압력용기가 최대로 흡수할 수 있는 에너지가 54.9J(줄)로 측정되는 등 수명연장 허가 기준(68J)에 미달한 사실이 지난해 공개된 ‘고리 원전 1호기 계속운전 안전성 심사결과 보고서(2007)’에서 드러났다.

그런데 어떻게 수명연장을 허가받았을까? 고리 1호기 운영업체인 한국수력원자력(한수원)은 압력용기 밖에서 하는 초음파 등 비파괴검사를 실시해 운전 허가를 받았다. 한수원 관계자는 “샤르피 충격시험은 매우 보수적인 검사 기준”이라며 “이 시험에 미달하면 비파괴검사와 파괴역학해석검사 등을 추가로 실시해 판정할 수 있다는 규정이 있다”고 말했다. 반면 양이원영 환경운동연합 기후에너지국장은 “조직검사에서 암으로 나왔는데, 초음파검사에선 암이 안 나왔으니 괜찮다는 논리와 뭐가 다른가”라며 “예외조항을 둔 교육과학기술부 고시 자체가 문제”라고 반박했다.

둘째, 긴급노심냉각장치 작동 때 압력용기에 균열이 생길 가능성이다. 이 장치가 작동하면 원자로가 급격히 식는다. 이때 압력용기의 균열 가능성을 알아보기 위해 ‘무연성천이온도’(RTndt)를 측정하는데, 기준치보다 높으면 압력용기가 갈라질 가능성이 있다. 무연성천이온도 기준치는 148.88도인데 1999년 측정했을 때 이에 근접하는 142.33도에 이르렀다.

셋째, 약해진 압력용기의 내구성을 강화하기 위해 열처리가 필요한데 이것이 진행되지 않았다는 지적이다. ‘원자로 압력용기 감시시험 기준’(교육과학기술부 고시 제2005-3호)은‘원전 수명 말기에 샤르피 충격시험의 최대 흡수 에너지가 68J 이하로 떨어지면 열처리를 할 수 있도록 설계돼야 한다’고 규정하고 있다. 한수원 관계자는 “규정이 모호한 측면이 있다”며 “아직 세계적으로 수명연장 때 열처리를 하는 기술은 없는 걸로 알고 있다”고 말했다.

환경단체는 고리 1호기의 안전성 논란을 불식하려면 우선 수명연장 허가 제출 서류가 공개돼야 한다고 주장한다. 이헌석 에너지정의행동 대표는 “워낙 공개된 정보가 없으니 ‘장님 코끼리 더듬기’식의 의혹 제기와 공방이 오가고 있다”며 “원전 주변에 부산·울산 등 대도시가 있는 만큼 모든 정보를 투명하게 밝혀야 한다”고 말했다.

남종영 기자 [e-mail]

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