신월성원자력발전소 1호기 ‘한국 원전 미래’를 연다

지난 8일 경북 경주시 양남면 봉길리 신월성원자력발전소 1·2호기 건설 현장. 동해 바다를 한눈에 바라볼 수 있는 곳에 위치한 1호기는 내년 3월 말 준공을 앞두고 외부 조경 공사와 내부 마감 공사가 한창이다. 1·2호기 원자로 건물 구조물은 모두 완공됐다. 1호기는 상업운전을 앞두고 품질 및 안전성 확보를 위한 시운전을 진행하고 있다. 2호기는 2013년 1월 말 가동에 들어갈 계획이다.

시운전은 실제 연료장전 직전에 모든 설비시설에 대해 실시하는 최종 점검 작업이다.

이 과정을 마치면 연료장전이 이뤄지고 신뢰성 운전을 거쳐 본격적인 상업운전에 들어간다.

시공사인 대우건설 유홍구 플랜트사업본부 상무는 "신월성 원자력 1·2호기의 경우 심층 취수·배수 시설에 대한 침매함 공법 적용, 각종 특수 용접작업에 신기술 도입, 원자로 건물 돔(Dome) 인양 기술 개선 등 대우건설의 모든 기술력을 총동원해 적용했다"고 말했다.

■한국형 원전의 안전성 실현

신월성 원자력 1·2호기는 한국형 원자력발전소의 안정성을 구현하는 시범 프로젝트다. 기본적으로 한국형 원전의 경우 지진에 대한 내진설계는 원자로 바로 아래에서 규모 6.5의 지진에 견딜 수 있도록 설계돼 있다.

또한 해안에 위치하고 있으나 10m 이상의 높은 지대에 자리잡고 있어 대형 해일로부터도 안전한 부지 조건을 가지고 있다는 입지적 장점도 지니고 있다.

유 상무는 "무엇보다도 한국형 원자로는 별도의 증기발생기가 원자로 내에 설치돼 원자로에서 발생되는 증기를 한차례 걸러서 터빈을 돌린 다는 점에서 원자로에서 발생되는 증기로 바로 터빈을 돌리는 일본 후쿠시마 원전과는 전혀 다르다"고 강조했다.

그는 "따라서 지진과 같은 외부의 충격에 의한 원전 가동 중단 사태가 발생할 경우 방사성 물질을 포함한 증기가 외부로 유출될 가능성이 거의 없다"고 말했다.

즉, 후쿠시마 원전이 쓰나미로 인한 전기 동력의 상실이 원자로 붕괴의 원인으로 지목되고 있다. 한국형 원전의 경우 모든 전원이 상실되는 SBO(Station black Out)의 경우에도 증기 터빈으로 구동되는 보조급수펌프로 증기발생기에 냉각수를 공급하면서 자연순환을 통해 방사능을 함유하지 않은 증기를 방출, 지속적인 노심 냉각이 가능하다는 것이다.

또한 비상 상황에서 원자로 온도를 제어할 수 있는 제어봉의 경우 후쿠시마 원전이 원자로 하부에 설치돼 질소의 압력에 의해 삽입되는 반면, 신월성원전 1호기는 원자로 상부에서 노심으로 저절로 떨어지는 자유낙하 방식을 취해 별도의 동력이 없어도 원자로의 온도를 제어할 수 있도록 돼 있다.

특히 신울진 원전 1·2호기는 비상시 팰렛 차폐→피복관 차폐→원자로 용기→원자로 건물 철판→원자로 건물 외벽 등 5중 차폐시설의 다중방어시스템을 설치해 안전성을 크게 높였다.

■첨단공법으로 공기 크게 단축

신월성원전 1·2호기의 또 다른 특징은 각종 첨단 공법과 기술이 적용돼 공기를 크게 앞당겼다는 점이다. 특히 거가대교 공사를 통해 인정받은 침매함 공법을 이용, 원자로의 냉각재로 사용되는 경수의 취수·배수 관로 공사를 마무리지어 기존의 터널 굴착 방식의 쉴드(Shield) TBM 공법에 비해 공기 단축뿐 아니라 공사비를 대폭 절감시켰다.

신월성원전 1·2호기 건설 현장의 안정규 차장은 "폭 12m, 높이 6m, 길이 10m의 침매함 123개를 바다 20m 깊이에 묻어 연결해 바닷속 심층수의 취수와 배수를 하게 된다"면서 "취수는 860m, 배수는 560m에서 하기 때문에 생태계 피해와 어민과의 문제를 최소화했다"고 밝혔다.

또한 원자로 돔 라이너 플래이트(Dome Liner Plate, 원자로의 지붕을 구축하는 철로 된 방호벽)를 기존에 3단에 걸쳐서 인양하는 공법을 2단에 걸쳐 인양하는 공법으로 개선하는 등 각종 첨단 신기술과 공법을 적용해 58개월의 공기를 52개월로 크게 단축시켰다.

이헌세 건축소장은 "신월성원전 1·2호기에 들어간 콘크리트는 62만5000㎥,철근은 4만6000t"이라며 "이처럼 튼튼하게 지어서 펜텀기 충돌실험에서도 원자로 건물이 5㎝ 정도만 손상됐다"고 말했다.

이용태 한국수력원자력 본부장은 "현재 월성원전 1·2·3·4호기가 경북지역에 43%의 전력을 공급하고 있지만 신월성 1·2호기가 완공되면 90% 이상을 커버할 수 있게 된다"면서 "원자력발전소는 친환경은 물론 국가경제적으로도 큰 도움을 주고 있다"고 강조했다.

/[e-mail]신홍범기자

■사진설명=한국형 원자력발전소의 안전성을 실현한 신월성원전 1호기가 내년 3월 완공을 앞두고 시운전에 들어갔다. 공정률 95%를 기록하고 있는 신월성원전 1·2호기 건설공사 현장.