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신고리 4호기 “11년4개월 만에 핵연료장전 눈앞”원안위, 총 8차례 운영허가(안) 심의…조건부 최종 승인
가압기안전방출밸브‧화재위험도분석 등 개선조치 명시

울산광역시 울주군 서생면 신암리 일원에 건설된 세계최초 '제3세대' 원자력발전 '신고리 3ㆍ4호기' 전경 ⓒ사진제공=한국수력원자력

국내 26번째 원자력발전으로 2007년 9월 첫 삽을 뜬 신고리 4호기(설비용량 1400MW급)가 11년 4개월 만에 마침내 핵연료를 장전하게 됐다.

1일 원자력안전위원회는 ‘제96회 원자력안전위원회’를 열고 ‘신고리원자력발전소 4호기의 운영허가(안)’를 심의‧의결했다고 밝혔다. 원안위는 신고리 4호기 운영에 대비해 연료장전 및 시운전 등의 사용전검사를 통한 안전성을 철저히 확인할 계획이다.

신고리 4호기는 한국원자력안전기술원(KINS)의 운영허가 심ㆍ검사를 거쳐 2017년 2월부터 2018년 9월까지 완료된 원자력안전전문위원회의 사전검토 결과에 대해 같은 해 10월부터 총 7번의 원안위 전체회의에서 보고, 심층 검토됐다.

원안위는 그동안 경주·포항지진에 대한 안전성평가 외에도 신고리 3호기 운영과정에서 도출된 현안사항에 대해 집중적으로 검토했으며, 특히 APR1400에서 신규로 채택된 가압기안전방출밸브(POSRV) 누설, 화재방호 관련 안전성 등에 대해 심도 있는 논의를 진행해왔다.

아울러 가동원전 원자로건물 라이너플레이트(CLP) 부식 등 선행호기 운전경험 반영의 적합성 후쿠시마 사고 관련 안전성 증진사항, 시험성적서 등 품질서류 위조조사 및 후속조치 결과의 적절성 등도 다뤘다.

이날 8번째 회의를 원안위는 “신고리 4호기가 「원자력안전법」 제21조에 따른 허가기준(원자로 및 관계시설의 운영에 필요한 기술능력)에 만족함을 확인했다”면서 “다만 원안위와 전문위에서 중점 논의된 가압기안전방출밸브(POSRV)와 화재위험도분석에 대해 개선조치 권고 등을 조건부로 명시해 운영허가를 최종 발급하기로 했다“고 설명했다.

원안위의 조건부 승인에 따라 사업자인 한국수력원자력은 원자로냉각재계통 설계압력의 110%(193.3kg/cm2) 이하를 유지하도록 압력을 조절하고, 비상냉각수 주입을 위한 안전감압 기능을 수행하는 가압기안전방출밸브(POSRV) 관련 설계변경 등 누설저감 조치를 2차 계획예방정비까지 완료해야 한다.

또 다중오동작(안전정지 기능에 영향을 줄 수 있는 화재로 두 개 이상 기기의 의도치 않은 동작) 분석결과가 반영된 화재위험도분석보고서를 오는 6월까지 제출하고 이에 대한 원안위의 검토 결과에 따라 절차서 개정설비보강 등의 후속절차를 진행해야 한다.

아울러 최종안전성분석보고서 내용 중 적용된 기술기준이 BTP CMEB 9.5-1(1981년 화재방호 기준)로 인용된 부분에 대해서는 모두 RG 1.189rev.0(2001년 화재방호 기준)로 변경해야 한다.

◆한수원 “8일 연료장전 예정, 상업운전…오는 10월 예상”
울산광역시 울주군 서생면 신암리 일원에 건설된 신고리 4호기는 국내기술로 개발된 신형가압경수로(APR1400)로서 개선형 한국표준형원전(OPR1000)을 토대로 해외 신형원전의 신개념 기술을 참조해 설계된 국내 26번째 원전이다.

특히 2015년 10월 운영허가를 취득, 2016년 12월 본격 상업운전을 통해 ‘세계 최조 제3세대 원전’의 포문을 열었던 신고리 3호기와 동일 노형이며, UAE에 원전 수출을 이룩하면서 그야말로 전 세계 원자력계가 ‘한국형 3세대 원전’ 건설과정에 집중했다.

한수원에 따르면 2007년 9월 산업통상자원부로부터 전원개발사업실시계획을 승인받아 부지정지 공사에 돌입한 신고리 4호기는 ▲2008년 4월 원전안전위원회로부터 건설허가 취득 본관 기초굴착 착수 ▲2009년 8월 최초 콘크리트 타설 착수 등 본격적인 구조물 및 기전공사를 수행했으며 ▲2011년 7월 원자로 설치 착수 ▲2012년 5월 초기 전원가압 ▲2015년 11월 상온기능시험 및 2017년 1월 고온기능시험을 완료했다.

그러나 신고리 4호기의 산고(産苦)는 2011년 3월 후쿠시마 원전사고가 발생하면서부터 시작됐다. 한수원은 그해 6월 원안위에 운영허가를 신청을 했지만 당시 원전에 대한 안전성 강화가 최대 화두로 떠오르면서 설계기준을 초과하는 대형 자연재해 상황에 대비한 개선조치 사항들이 반영됐으며, 방수문 설치, 화재방호시스템 강화 등 후쿠시마 원전과 같은 사고에 안전하게 대비할 수 있도록 보강조치를 취했다.

또 ‘밀양 765kV 송전선로 건설공사’로 인한 한전과 지역 내 갈등이 심화되면서 급기야 NGO단체와 정치권은 연일 ‘신고리 3‧4호기 건설 중단’을 촉구하는 공세를 펼쳤다. 이에 설상가상으로 안전등급 제품인 ‘제어케이블 시험성적서가 위조’ 사실이 들어나면서 그에 대한 교체작업이 1년여 가까이 이어졌다.

다행히 2015년 10월 신고리 3호기가 운영허가를 취득하면서 4호기 역시 운영허가 심‧검사에 속도가 붙을 것으로 예상됐다. 그러나 2016년 9월과 2017년 11월 경주와 포항에서 잇따라 강진이 발생하면서 신고리 4호기에 대한 변화된 지질환경을 고려한 ‘지진 안전성’ 재평가 결과의 적합성 검토가 이어지면서 7년 7개월 만에 운영허가를 취득했다.

문재인 정부 출범 이후 급진적 탈(脫)원전 추진으로 중앙정부와 정치권, NGO 등의 눈치를 보며 지내온 한국수력원자력은 기쁨을 감추지 못했다. 특히 2017년 8월 신고리 4호기의 건설 공정이 모두 끝났음에도 원안위가 정부의 눈치를 보며 1년 넘게 운영허가 승인을 결정하지 않아 하루에 15억 원 상당의 기회손실액이 발생하고 있었으니 1만2000여명의 직원들은 “설 명절에 맞혀 너무도 큰 깜짝 선물을 받게 됐다”며 반기고 있다.

한수원 관계자는 “민족대명절인 설을 앞두고 신고리 4호기의 운영허가 취득 소식을 듣게 돼 너무 기쁘다”면서 “현재 신고리 4호기는 원전 안전성과 품질을 최우선으로 오는 8일 예정된 최초 핵연료 장전 및 시운전시험 등 후속공정을 완벽하게 준비하겠다”고 밝혔다.

그러면서 이 관계자는 “과거 선행호기들의 시운전시험 기간(대략 6~8개월)을 감안하면 늦어도 오는 9~10월경 본격적인 상업운전이 가능할 것으로 예상된다”면서 “다만 신고리 4호기와 동일노형(APR1400)인 3호기가 최초 연료장전(2015년 11월 3일) 이후 약 13개월의 시운전시험을 거쳤던 전례가 있으니 속단할 수 없다”고 설명했다.

◆세계최초 제3세대 원전 ‘APR1400' “한국형원전 방점 찍다”
세계 최초 제3세대 원전의 포문을 열었던 APR1400(신형가압경수로)는 1992년부터 2001년까지 10년에 걸쳐 2346억 원을 투입해 국내기술로 개발된 노형으로 기존 100만kW 대비 출력이 40% 증가했고, 설계수명은 60년으로 기존 40년 대비 50% 향상하는 등 한국형원전(OPR1000)에 비해 안전성은 물론 경제성과 편의성을 크게 높였다.

특히 내진설계는 선행호기인 개선형 한국표준형원전(OPR1000, 신월성 1‧2호기)의 0.2g(규모 6.5)에서 0.3g(규모 7.0)로 증가시켰으며, 60년 운영기간을 반영해 설계단계부터 강화된 안전기준을 적용했다.

또 후쿠시마 원전사고의 교훈을 반영해 설계기준 이상의 지진발생시 자동 원자로정지 설비 설치, 전원상실을 대비한 이동형 발전차를 배치했으며, 무전원 수소제거설비와 원자로 외부 비상급수유로를 설치하는 등 대형 자연재해 대응을 위한 23건의 개선사항을 설치, 완료했다.

무엇보다 국내 첫 번째 APR1400인 신고리 3호기가 첫해에 ‘한주기 무고장 안전운전(OCTF, One Cycle Trouble Free)을 달성하면서 우리나라의 원전기술의 우수성과 원전운영 능력을 국제적으로 널리 입증했다는 점에서도 의미하는 바가 크다. 현재 전 세계 ‘제3세대’ 원전으로 평가되는 AP1000(미국), EPR(프랑스) 원전은 미국, 프랑스, 중국, 핀란드 등에 각각 8기, 4기 건설 중이지만 최소 1년에서 10년 이상 공사가 지연되고 있다.

이밖에도 APR1400은 원전종주국의 장벽도 넘어섰다. 2018년 9월 28일 미국 원자력규제위원회(NRC)로부터 ‘APR1400(신형경수로) 설계에 대한 표준설계승인서(Standard Design Approval)’를 받았다. NRC가 계획한 42개월 일정을 준수한 APR1400의 본 심사 통과는 프랑스와 일본 등 원전 선진국보다 앞선 것으로 알려졌다. 향후 미국 연방법에 따라 법제화 과정을 마칠 경우 최종적인 설계 인증서(Design Certification)를 발급 받게 된다.

이에 앞서 APR1400은 2017년 11월 유럽수출형 원전인 EU-APR™(유럽수출형 한국원전)이 유럽의 신규 규제요건을 반영한 표준설계에 대해 유럽사업자요건(EUR, European Utility Requirements) 인증을 취득함으로써 안전성 및 기술력을 입증한 바 있다.

개선형 한국표준형원전(OPR1000)과 신형가압경수로(APR1400)의 원전별 설계특성 ⓒ자료제공=원자력안전위원회

김소연 기자  ksy@knpnews.com

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