경북도-경주시, 경제적 효과 8조4000억 예상…경수로 분리는 매우 유감스러워
경상북도와 경주시가 동해안클러스터 사업으로 추진하던 원전해체연구소가 경수로 분야를 뺀 ‘중수로해체기술원’으로 축소돼 경주시 감포읍 일대에 들어선다. 15일 경상북도, 경주시, 한국수력원자력은 중수로 원전해체연구소를 설립에 필요한 MOU를 체결했다.
경북도와 경주시에 따르면 앞으로 중수로 분야의 원전해체기술개발과 인력양성 등을 담당할 중수로해체기술원(가칭)은 국비 30%, 지방비 10%, 한수원이 60%를 각각 분담해 설립한다는 방침이다. 올 하반기 정부의 예비타당성 조사결과에 따라 구체적인 사업규모가 최종 확정될 예정이다.
경상북도와 경주시는 “전부를 유치하지는 못해 아쉽지만 중수로 유치로 지역에 원전산업 전 주기시설을 갖추게 돼 원자력안전의 종합 R&D 허브 조성의 계기가 마련됐다”는데 의미를 부여했다.
또 “경수로 해체는 이미 미국, 일본, 독일을 중심으로 진행되고 있는 반면 중수로는 해체 실적이 없기 때문에 최초의 중수로해체기술원 설립을 통해 63조원에 이르는 세계시장을 선점하는 유리할 수 있다”고 분석했다.
현재 전 세계 원자력발전소 중 중수로원자로는 10개국 63기(운전 48, 정지 9, 건설 6)이며, 우리나라는 월성원자력발전 4기를 보유하고 있다.
그러나 경주시의회는 정부의 원전해체연구소‘경수로-중수로’ 분리입지 발표에 대해 유감을 표명하면서 철회를 촉구했다. 16일 기자회견을 갖고 경주시의회는 “경주시는 2014년 원자력해체기술연구사업 참여의향서를 제출한 뒤 지난 5년간 그 어떤 지자체보다 원해연 유치를 위해 노력했으며, 경주시민 86%인 22만5천명의 서명을 받아 국회와 산업통상자원부 등에 시민들의 유치의지를 전달했다”고 설명했다.
특히 경주시의회는 “실제로 경주는 ‘설계-건설-운영-해체-폐기’까지 원전 생애 전주기가 집적된 인프라를 갖춰 ‘원해연 설립 최적지’로 평가받아 왔다”면서 “그런데 에너지전환정책이라는 명분으로 월성 1호기의 일방적 조기폐쇄를 결정해 경주지역경제를 초토화 시킨 것도 부족해서 해체연구소를 경수로와 중수로로 분리해 지역갈등을 조장하는 최악의 상황을 만들었다”고 성토했다. 그러면서 경주시의회는 “정부는 원전해체연구소의 경수로와 중수로 분리결정을 취소하라”고 강력히 촉구했다.
◆국내 원전 26기中 ‘CANDU형 가압중수로’ 월성 1~4호기
이처럼 “원전해체연구소를 내년 총선 대비용으로 지자체 선심성 나눠주기”라는 비난에 대해 산업부는 “두 곳으로 나뉜 이유는 국내 원전의 원자로형이 서로 다르기 때문”이라는 궁색한 변명을 내놨다.
이 같은 설명을 뒷받침하는 “한국은 해체에 앞서 가압경수로(PWR)과 CANDU형 가압중수로(PHWR)를 비교해야 한다”는 해외전문가도 발언도 있다.
보통 원자로는 감속재의 종류에 따라 크게 중수로와 경수로로 나누는데, 이때 보통의 물(H2O)을 사용하면 ‘경수로’, 수소(H) 대신 중수소(D) 2개가 산소와 결합해 만들어진 중수(D2O)를 사용하면 ‘중수로’라고 한다. 국내 원전 26기(※영구정지 고리 1호기 및 전기설비폐지 월성 1호기 포함) 중에서 월성원전 4기는 캐나다에서 개발한 캔두(CANDU)형 가압중수로이며, 나머지 원전은 모두 가압경수로 원전이다.
중수(D2O)는 보통의 물인 경수에 비해 중성자를 감속하는 작용이 뛰어나면서도 중성자를 잘 흡수하지 않는 장점이 있다. 따라서 중수를 사용한 원자로는 천연우라늄을 그대로 연료로 쓰더라도 연쇄반응을 유지할 수 있다. 이렇게 천연우라늄(우라늄 235)을 연료로 사용할 수 있어 경제적이지만, 냉각수인 중수를 만드는 데 일반 물(경수)를 사용하는 가압경수로에 비해 비용이 많이 든다.
가압중수로는 가압경수로와 마찬가지로 1차 계통과 2차 계통이 분리되며, 열 교환이 증기발생기에서 이뤄진다. 중수형 원자로의 용기는 큰 연탄 같은 형태를 하고 있는데, 그 속으로 감속재인 중수를 넣는다. 이 용기에 연탄의 공기구멍과 같이 연료봉과 냉각재를 통과시키는 직경 10cm 정도의 지르코늄합금관을 통해 감속재인 중수와 냉각재를 격리시킨다. 이와 같은 칼란드리아(Calandria) 형태의 수평형 원통모양의 원자로 속을 통과하는데, 이때 발생한 열에너지를 냉각재로 전달하고, 다시 냉각재의 열을 2차 계통으로 전달해 전기를 생산한다.
압력관이 수평으로 배열되어 있어 원자로의 운전 중에도 연료교체가 가능하며, 천연우라늄으로 만든 연료봉의 길이는 약 50cm로 짧다.
지난해 12월 한국원자력산업회의 주관으로 열린 ‘2018 원전해체 비즈니스 포럼’에 발제자로 참석한 이안 카스틸로(Ian Castillo) 캐나다원자력연구소(CNL) 해체폐기물관리 기술이사는 “플랜트 밸런스에 따라 모든 경수로와 중수로의 기기 수명은 비슷하지만 노심은 조금 다르다”면서 “압력 튜브, 중수 및 삼중수소 문제와 광범위한 탄소강 사용, 옥사이드 산화물 연료 발생 등 CANDU의 해체는 연료의 특성화를 위한 기술실험이 필요하다”고 강조했다.
이안 기술이사는 “PWR은 보통 피복재 표면에 오염이 발생하는데, 크롬이나 니켈이 스테인리스 스틸이기 때문”이라면서 “하지만 CANDU의 오염 대부분은 증기발생기 측인데, 대부분은 아주 두껍고 마그네타이트의 레이어로 이뤄져 있지만 일부 전통적인 오염의 타입이 프로시스템 디컨테미네이션에 의해 세정될 수 있다”고 언급했다.
캐나다는 지난 30년 동안 CANDU에서 많이 나오는 핵종인 삼중수소와 중수관리 기술을 쌓아왔다. 물론 국내 원전의 경우도 상당한 삼중수소와 중수가 발생했으며, 현재는 드럼에 보관하며 안전한 처분을 기다리고 있다. 원전해체 상용화 기술 58건 중 ‘삼중수소 처리(액체 및 고체폐기물 내 삼중수소 저감에 관한 기술)’는 17개 미확보기술로 2021년까지 개발을 완료할 계획이다.
◆경북도, 원자력 현안사업 산재…“산업부 서둘러 해결” 당부
한편 원자력산업계는 국내 원전 30기(▲경북도 14기 ▲부산 6기 ▲전남 6기 ▲울산 4기 ※신한울 1‧2호기, 신고리 5‧6호기 포함)에 대한 해체작업이 진행되면 각 지역의 직접적인 경제적 효과는 전국 모두 18조원 정도에 이를 것으로 분석하고 있다.
원전 1기당 해체에 소요되는 비용은 1조원 정도이지만 한국원자력환경공단(중저준위방사성폐기물처분장)에 납입할 검사비용 등 4000억 원을 제외하면 6000억원 정도가 실제 원전 지역에 경제적 낙수효과로 작용할 전망이다.
이를 기준으로 전국적 예상되는 경제효과는 18조원 정도인데 지역별로는 경북이 8조4000억원으로 가장 많고 부산과 전남이 각각 3조6000억, 울산이 2조4000억에 이를 것으로 보인다.
이외에도 경북도와 경주시는 원전해체 시에 반입되는 다량의 방사성폐기물에 대한 검증 등 안전관리를 정부가 강화해 나가기로 한 만큼, 경주시는 중·저준위방사성폐기물 처분장 인근에 ｢방사성폐기물 정밀분석센터｣의 건립을 원전해체연구소 사업과 연계해 신규로 추진해 나간다는 방침이다. 현재 ｢방사성폐기물 정밀분석센터｣는 이달 초부터 원자력환경공단에 의해 사전 타당성조사 용역 중이다.
경북도와 경주시는 중수로해체기술원 건립비 외에 방폐물 반입수수료 2773억 원(드럼 당 63만7500원 기준, 총 43만5000드럼 발생 추정), 방사성폐기물 정밀분석센터 건립비 등을 포함할 경우 지역에 미치는 경제적 효과가 최대 4조 이상에 이를 것으로 전망하고 있다.
이철우 경상북도지사는 성윤모 산자부 장관과의 면담자리에서 “중수로 해체기술원이 많은 경제적 효과도 있지만, 경수로 부문을 포함한 원전해체연구소 전체를 유치하지 못한 것에 대해 매우 유감스럽고 지역민의 아쉬움이 크다”며 “경북에 원자력과 관계된 현안사업이 산재해 있는 만큼 산자부가 나서서 해결해 줄 것”을 요청했다.
경북도가 성 장관에게 요청한 사안은 ▲(가칭)방사성폐기물 정밀분석센터 설립 ▲사용후핵연료 과세 관련 지방세법 개정 ▲영덕군 천지원전 자율유치지원금 380억 원의 영덕지역 사용 ▲원전지역 지원 특별법 제정 지원 등이다.
이 도지사는 “경북은 국내 최대의 원전 집적지로 정부의 일방적인 에너지 전환 정책에 의한 피해가 막심한 만큼 향후 정부에서 원자력 분야의 추가적인 사업지원이 절실하다”며“앞으로 도에서는 원전해체산업이 조기에 육성될 수 있도록 하는 한편 원전지역 국가 지원사업 확보와 원전 안전, 융복합 등 미래 신산업 육성에도 최선을 다하겠다”고 밝혔다.
주낙영 경주시장도 “지난 30여 년간 원자력의 위험성과 안전성을 직접 체감하며, 원자력기술의 발전이 우리의 삶을 보다 안전하고 풍요롭게 하는 길임을 확신하는 성숙한 시민의식이 경주를 국가 원자력산업의 메카로 만드는 원동력”이라며 “앞으로도 원전해체 전문인력 양성과 원자력안전을 최우선으로 『에너지과학연구단지』를 조성해 시민의 안전과 지역발전은 물론 국가의 지속성장을 이끄는 중심축이 되도록 노력하겠다”는 의지를 밝혔다.