[고리 1호기 해체 결정이 주는 숙제와 전망]

우리나라 최초의 상업용 원자력발전소인 고리원전 1호기가 47년 만에 해체 수순에 들어가게 됐습니다. 올해 6월 26일 원자력안전위원회에서 2017년 영구정지된 고리 1호기의 해체 계획서를 최종 승인하면서죠.

이에 따라 약 1조 1000억 원의 비용을 투입해 앞으로 12년간 원전을 해체하고 17만 톤에 이르는 방사성 폐기물을 처리할 계획입니다.

고리원전 1호기의 해체 승인은 단순한 일이 아닙니다. 앞으로 노후 원전을 어떻게 처리할 것인지 하나의 기준이자 중요한 사례가 된 것입니다. 한국에서 원전을 해체해 수명을 마감할 것인지, 아니면 계속 운전해 연장 사용할 것인지, 에너지 수급과 경제성 등을 둘러싼 논의가 본격적으로 시작된 것으로 보고 있습니다.

[고리원전 1호기 해체 승인 배경과 전망]

고리 1호기는 1978년 상업운전을 시작해 설계 수명을 한 차례 연장하면서 39년간 가동됐습니다. 이후 고리 1호기는 2017년에 영구 정지됐죠. 이번 원안위의 해체 승인 결정은 고리 1호기의 해체 계획이 기술적 기준을 충족했다고 판단한 데 따른 것입니다.

원안위은 이번 해체 승인에 대해 무엇보다 안전을 최우선으로 내세웠다는 입장입니다. 원자로 내부 연료와 폐기물의 안전한 제거, 작업자 피폭 최소화 대책, 해체 과정의 단계별 관리 방안 등이 충분히 검토됐다는 설명입니다. 

앞으로 고리 1호기는 국내 최초로 상업 원전을 해체하는 사례가 될 예정입니다. 해체 작업은 올해 7월부터 터빈 건물 설비 철거를 시작으로 본격화 되면서, 2037년까지 부지 복원과 해체 완료를 목표로 단계적으로 진행될 예정입니다.

원전 해체가 성공적으로 끝나면 한국은 미국에 이어 상업용 원전 해체를 완수한 두 번째 국가가 될 예정입니다. 이는 국내 원전산업계에 새로운 기회가 될 전망입니다. 국제원자력기구(IAEA)에 따르면 2050년까지 전 세계에서 588기의 원전이 영구 정지될 전망이며, 

그에 따른 원전 해체 시장 규모는 약 500조 원에 달할 것으로 예측되고 있죠. 이번 고리 원전 1호기 해체 통해 축적한 기술과 경험은 글로벌 원전 해체 시장 진출의 교두보로 이어질 수 있다는 평입니다.

[원전 해체와 계속 운전]

원전 해체는 수명을 다해 가동을 멈춘 원자력발전소를 영구히 폐쇄하고 시설물을 철거하는 일련의 과정을 말합니다. 원전 해체에는 수십 년이 필요할 수 있으며, 방사능에 오염된 시설과 구조물을 안전하게 분해하는 고도의 기술이 요구되죠.

일반적으로 해체는 가동 중지 및 연료 반출 → 오염물 제거 → 기기와 구조물 철거 → 폐기물 처분 → 부지 복원의 단계로 진행됩니다. 이 과정에서 방사성 폐기물 관리가 핵심인데, 특히 사용후핵연료와 같이 고준위 방사성폐기물을 어떻게 안전하게 처리할지가 가장 큰 숙제입니다.

결국 원전 해체는 운영 기간 동안 축적된 방사능 등을 완전히 없애고 부지를 원래 상태로 돌려놓는 과정이라고 할 수 있습니다. 과거에는 원전을 지은 국가도 해체 경험이 드물었으나, 이제는 많은 원전들이 설계 수명에 도달하면서 전 세계적으로 해체 프로젝트가 늘어나고 있는 상황입니다.

원전 해체를 단순한 비용이 아니라 신산업 기회로 활용하려는 움직임도 나타나고 있는데, 앞서 언급했듯이 향후 수백 기의 원전 해체 수요가 예상되면서 관련 기술 선점이 중요해진 상황이죠.

계속운전이란 원자력발전소의 설계 수명이 끝난 이후에도, 철저한 안전성 평가를 거쳐 운전 허가를 연장하여 원전을 계속 가동하는 것을 말합니다. 쉽게 말해, 검사를 거쳐 운전면허를 갱신하는 것과 같은 셈이죠. 

원전은 일반적으로 30~40년 정도의 설계 수명을 전제로 건설되지만, 기술 발전과 정밀 점검을 통해 안전성이 확보되면 그 이상으로도 사용할 수 있습니다. 물론 각국의 규제 체계에 따라 연장 기간과 절차는 다르죠.

우리나라의 경우 원자력안전법에 따라 설계 수명 만료 52년 전에 계속운전 심사를 신청할 수 있고, 한 번에 10년씩 운전 연장을 허가하는 제도를 두고 있습니다. 미국은 20년 단위로 두 차례까지 연장이 가능해 결과적으로 최대 80년까지 원전을 운전할 수 있죠.

계속운전을 위해서는 주기적 안전성 평가를 통해 원자로 핵심 부품의 노화 상태, 압력용기 등의 상태, 최신 안전 기준과의 차이 등을 검토해야 합니다. 필요한 경우 노후 부품을 교체하고 설비를 업그레이드하여 안전성을 향상시키기도 하죠. 이를 통해 규제기관이 추가 운전에 문제가 없다고 판단하면 운영 기간을 연장해주는 구조입니다.

계속운전의 이점으로는, 새로운 발전소를 건설하는 데 드는 비용과 시간을 절약하면서, 비교적 단기간에 안정적인 전력 공급을 지속할 수 있습니다. 특히 탄소중립 과제와 인공지능(AI) 산업의 발달로 막대한 전기가 필요해진 상황에서, 기존 원전을 더 오래 활용하면 탄소 배출을 줄이고 전력을 안정적으로 공급하는데 큰 도움이 됩니다.

경제성도 무시할 수 없는데, 신규 원전 건설에는 수조 원과 10년 안팎의 시간이 들지만 기존 원전의 연장은 그보다 적은 비용으로 전력 생산을 이어갈 수 있죠. 다만 전제 조건은 어디까지나 안전성이 담보되어야 한다는 점입니다. 

계속운전을 결정할 때는 설계 당시보다 강화된 최신 안전 기준을 얼마나 충족시킬 수 있는지 면밀히 따져봐야 하는 부분이죠. 

또한 충분히 안전하더라도, 사회적 수용성도 고려 요소입니다.

[글로벌 원전 정책 동향: 해체 vs 계속운전]

세계 주요 국가들은 각각 노후 원전에 대해 해체와 계속운전을 병행하거나, 한쪽에 무게를 두는 방향을 선택하고 있습니다. 미국은 원전 운영 대수가 93기로 세계에서 가장 많은 국가입니다. 또한 계속운전의 대표적인 국가이기도 하죠. 현재 가동 중인 원전의 90%가 설계 수명 후에도 연장 운전 승인을 받은 상태이며, 최초 수명(대개 40년)이 만료된 원전들은 예외 없이 모두 계속운전을 거쳤습니다.

또한 상당수 원전이 60년 동안 운전을 했고, 그중 일부는 두 번째 연장으로 80년 운전 시대를 준비하고 있습니다. 미 규제당국(NRC)은 이미 2050년경까지 다수 원전의 80년 운전을 허용할 방침을 세워두고 있어, 노후 원전을 최대한 활용하려는 모습입니다.

이러한 정책 기조는 저렴한 셰일가스와 재생에너지 흐름에도 탄소 저감과 전력안보를 위해 기존 원전을 최대한 유지하려는 노력으로 볼 수 있습니다. 또한 미국은 해체 시장에서도 가장 앞서 있죠. 현재까지 상업용 원전 해체를 완료한 유일한 나라가 미국으로, 이미 수십 기의 원전의 해체를 경험한 바 있습니다.

전체 전력의 70% 이상을 원자력에 의존해온 프랑스는, 노후 원전을 계속운전하며 신규 건설과 병행하는 전략을 취하고 있습니다. 프랑스 원자력안전청(ASN)은 2023년 8월 처음으로 가동 40년을 넘긴 트리카스탱 1호기에 대해 10년간 추가 운전을 허용하는 결정을 내습니다.

이로써 프랑스는 자국 원전의 운전 가능 연한을 50년으로 늘리는 첫 걸음을 뗀 셈입니다. 현재 프랑스에서 운영 중인 56기의 원전 중 절반이 1980년대 가동을 시작한 만큼, 앞으로 40년 차 원전들의 연장 여부가 에너지 수급에 큰 영향을 미칠 전망입니다.

또한 프랑스도 몇몇 노후 원전을 순차적으로 폐쇄하고는 있지만, 아직 대형 상업로 해체를 완전히 끝낸 사례는 없습니다. 그래도 향후 10~20년 내로 초기 가동 원전들이 수명을 다할 예정이어서, 해체 준비 작업을 서두르고 있죠. 

정리하자면 프랑스는 ‘가능한 오래 돌리고’, ‘필요한 만큼 새로 짓는’ 쪽으로 균형을 맞추고 있습니다.

이처럼 고리 1호기의 해체 착수는 한국 원전사에 한 획을 긋는 사건입니다. 고리 1호기 해체는 안전 최우선 원칙 아래 노후 원전을 마무리 짓는 모범 사례가 되어야 할 것입니다. 동시에 원전 해체라는 새로운 산업 기회로 연결될 가능성을 보여주고 있죠. 

그러나 다른 한편으로 현재 가동 중인 여타 원전들의 계속운전 여부에 대한 논의도 시급한 상황입니다. 전 세계적으로 수많은 원전이 수명 연장 후에도 운전 중이고, 기술적·경제적 이점을 살리며 에너지 안보를 도모하고 있는 현실에서, 한국도 예외일 수는 없습니다.

김범수 세계일보 기자