한국 원자력 발전소와 일본 원자력 발전소의 차이
지난 3월 11일 일본 열도를 강타한 대지진, 역대 전세계 지진순위 4위를 기록할 정도로 강력한 지진이었죠. 그에 따라서 발생한 쓰나미가 일본 동부해안을 강타하면서 1만명 이상의 사망자, 실종자가 발생했는데요. 쓰나미로 고생하고 있는 일본 열도에 지금은 방사능 공포가 확산되고 있습니다.
지진으로 인한 직접적인 피해는 없지만 지진으로 인한 전력공급에 차질이 생기면서 원자력 발전의 연료봉에서 발생하는 열을 식히는 냉각장치에 문제가 생겼습니다. 문제는 연료봉이 제대로 냉각되지 않을 경우 연료봉을 감싸고 있는 보호용기가 녹아 방사능이 유출될 수 있다는 것입니다.
이번 일본 원자력 사태에 원자력 발전소를 운영하고 있는 많은 국가들에서 원자력 발전소의 안전에 대해서 다시금 생각해 보는 계기가 되었습니다. 노후한 원자력 발전소의 연장 운영을 계획하던 전세계 곳곳의 나라들이 계획을 재컴토하고, 기존의 원자력 발전소의 안전 점검도 철저히 하고 있습니다.
▶ 우리나라의 원자력 발전소는?
이 같은 일본의 원자력 재앙에 최근접국인 우리나라, 대한민국 국민들의 걱정이 날로 높아져 가고 있습니다. 우리나라는 현재 21개의 원자력발전소를 운영하고 있으며, 세계 5위 수준의 원자력 강국입니다. 또, 국토면적당 원자력 발전소의 갯수, 그러니까 원자력 발전소 밀도로 보면 일본에 이어서 세계 2위 수준이라고 합니다.
국내 원자력 발전소 위치
특히 동해쪽에 위치해 있는 원자력 발전소의 경우 일본의 동해안에서 큰 지진이 발생 했을 때, 쓰나미로 피해를 입을 수 있는 가능성이 있기에 더욱 더 걱정이 되는데요. 실제로 일본 동해안에서 지진이 발생해 우리나라 동해안을 강타한 전례가 있습니다.
하지만 우리나라 원자력 발전소의 경우 대부분 10m 이상 고지대에 위치하고 있어, 비교적 안전하다는 평인데요. 그래도 최대한 조심해야겠지요. 원자력 강국에 지진에 대한 대비가 철저한 일본도 저렇게 당하는 걸 보면 우리나라도 걱정이 되기는 마찬가지입니다.
▶ 비등수형 원자력 발전 vs 가압수형 원자력 발전
일본이 이렇게 위험에 처하고 있는 가운데 다행인 것은 일본에 있는 원자력 발전소와 우리나라에 있는 원자력 발전소는 약간 다른 방식으로 전기를 생산해 냅니다. 뉴스를 자주 보신 분들은 아시겠지만 "비등수형"원자력 발전과 "가압수형" 원자력 발전의 차이입니다. 일번은 전자를 우리나라는 후자를 택하고 있지요.
1) 비등수형 원자력 발전
일본이 택하고 있는 방식입니다. 원자력 노심에서 발생한 열로 직접 물을 가열해 증기를 만들어 터빈을 돌립니다. 그리고 냉각 장치를 이용해서 증기를 다시 물로 바꾸는 "복수장치"를 가동시켜 증기를 응축시키는 방식입니다.
비등수형 원자력 발전 <출처 : 위키피디아>
딱 보시면 알겠지만 위험요소가 있는 방식입니다. 원자로에서 가열된 증기가 외부로 나와서 터빈을 돌리고 응축되어 다시 원자로로 들어가는 순환구조를 가지고 있습니다. 원자력 반응로에서 직접 가열되는 과정에서 증기가 방사능에 오염되어 있을 수 있어 이 증기, 혹은 응축된 물이 방사능에 오염되어 배출될 가능성이 있습니다.
대신 초기 건설비용이 적게 들고, 발전 효율이 높은 방식으로 일본 원자력 발전소의 절반 이상이 이 방식을 채택하고 있습니다.
2) 가압수형 원자력 발전
우리나라의 경우엔 조금 더 안전을 생각해서 한단계 더 안전장치를 거칩니다. 원자로 반응로와 직접 닿는 부분과 터빈을 돌리는 부분이 나뉘어져 있는 것을 볼 수 있습니다. 원자력 반응로에 있는 물은 상당한 고압으로 기화하지 않고 높은 온도를 유지합니다. (압력이 높으면 끓는점도 올라갑니다. 압력밥솥을 생각하시면 편하겠네요)
그 높은 온도를 가지고 터빈을 돌릴 물을 끓이게 되어, 거기서 발생하는 증기가 터빈을 돌려 발전을 하는 것입니다. 비등수형에서는 원자력 반응로가 직접 물을 끓였지만 가압수형 원자력 발전에서는 한번더 거치는 셈이지요.
가압수형 원자력 발전 <출처 : 위키피디아>
우리나라에서는 이 가압수형 원자력 발전을 사용합니다. 딱 보시면 아시겠지만 방사능 노출에 안전합니다. 일단 직접 방사능 물질에 가까이 가는 부분은 내부에서 돌게 됩니다. 밖으로 나가는 부분은 원자력 반응로에 직접 닿지 않고 간접적으로 가열이 되어 방사는 누출에도 비등수형보다 비교적 안전한 편입니다.
하지만 운영 방식이 복잡하고, 초기 건설비용이 높게 들며, 발전 효율이 비등수형에 비해 낮다는 단점이 있습니다. 직접 원자로에 닿지 않기 때문에 열이 100% 증기를 만드는 증기발생기로 가지 않게 되겠지요. 아무튼 안전을 최선으로 하는 나라에서는 선호하는 방식의 원자력 발전입니다.
한국 수력 원자력
일본에 비해서 지진이 덜 발생하는 비교적 안전한 지대에 있는 한국, 그리고 비교적 안전한 발전 방식을 사용하고 있는 우리나라이기에 원자력 안전에 대해서는 크게 걱정하지 않으셔도 될 것 같습니다. 하지만 일본의 경우를 타산지석 삼아서 대체 에너지 개발과 원자력 안전에 심혈을 기울여야 하겠습니다.
여러분은 원자력 에너지에 대해서 어떻게 생각하시나요?