오후 3시 34분 제어된 핵분열 연쇄반응 시작
방글라데시 최초의 원자력발전소가 1,200메가와트급 첫 번째 원자로에서 제어된 핵분열 연쇄반응을 시작했다. 주요 시운전 이정표에 도달했지만, 아직 국가 전력망에 전력을 공급하지는 않고 있다. 발전소 운영진과 과학기술부에 따르면 이 과정은 일요일 오후 3시 34분 파브나주 이슈와르디의 루푸르에서 시작됐다.
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방글라데시원자력발전회사(Nuclear Power Plant Company Bangladesh Limited)의 무함마드 자헤둘 하산 사장은 반응 시작을 확인하고 원자로의 주요 계측값이 규정된 한도 안에 있다고 밝혔다. 발전소에 있던 무함마드 안와르 호사인 과학기술부 차관은 계측값이 설계상 예상치와 일치했으며 제어된 조건에서 절차가 진행됐다고 말했다.
이번 성과는 원자로가 제어된 핵분열 연쇄반응을 지속하는 시점인 최초 임계로 불린다. 방글라데시 원자력규제청이 1호기의 시운전 단계 B-1에서 B-2로의 진입을 허가한 데 따른 것이다. 러시아 전문가와 방글라데시 엔지니어·과학자, 규제 당국 전문가들이 현장에 있었다.
두 보도는 일요일의 이정표 달성일을 10월 11일로 명시했지만, 더 상세한 운영 관련 보도들은 날짜와 정확한 시각을 전하면서 달력상의 날짜는 밝히지 않았다. 전력망 공급을 시작할 확정 날짜는 아직 정해지지 않았다. 전망은 11월 20일부터 12월 말까지 다양하며, 방글라데시 당국은 시험과 인증서 발급, 규제 당국의 승인을 조건으로 후속 절차를 진행한다는 입장이다.
최초 임계의 실제 의미
원자로 내부에서는 핵분열로 우라늄 원자가 쪼개지며 열이 발생한다. 이 과정에서 다른 원자의 핵분열을 일으킬 수 있는 중성자도 방출된다. 최초 임계는 원자로 제어장치의 통제 아래 연쇄반응이 자립적으로 지속되는 상태를 말하며, 처음에는 열출력이 매우 낮은 수준으로 유지된다.
이 맥락에서 임계는 비상 상황을 뜻하는 말이 아니라 기술적인 운전 상태를 가리킨다. 이 이정표는 원자로가 향후 전력 생산에 필요한 연쇄반응을 지속할 수 있음을 보여준다. 그러나 발전소 전체가 목표 출력으로 운전할 준비를 마쳤다는 뜻은 아니다.
다음 단계에서는 핵반응을 전력 생산 설비와 연결한다. 원자로의 열로 증기를 만들고, 이 증기가 발전기에 연결된 터빈을 돌린다. 전력을 전력망에 공급하기 전에는 이 과정의 각 부분을 점검해야 한다.
전력망 동기화는 별도의 단계로, 정해진 운전 조건에 따라 발전기를 국가 전력 시스템에 연결하는 절차다. 따라서 핵반응 개시, 전력 생산, 전력망 공급은 각각 별개의 이정표다. 루푸르 원전은 이 가운데 첫 번째 단계에 도달했으며, 이후 단계에는 시험과 승인이 필요하다.
단계별로 진행되는 허가 절차
방글라데시 원자력규제청은 선행 시험을 검토한 뒤 목요일 B-2 시운전 허가를 승인했다. 승인 서류는 그날 저녁 방글라데시 원자력위원회에 전달된 것으로 알려졌다. 규제청의 무함마드 마흐무둘 하산 청장은 연료 장전과 시험을 성공적으로 마쳐 B-1 단계가 완료됐다고 말했다.
B-2 허가로 1호기는 제어된 핵분열 연쇄반응을 시작할 수 있게 됐다. 하지만 이는 이후 모든 운전 단계까지 허가한 것은 아니다. 하산 청장은 B-2 단계에서 시험을 계속할 것이며, 전력망 공급을 진행하려면 별도의 C·D 허가가 필요하다고 말했다.
호사인 차관은 남은 작업이 국제원자력기구(IAEA)의 안전 지침과 규제 당국의 조건을 충족해야 한다고 밝혔다. 전력 생산과 전력망 연결 단계로 넘어가기 전에 필요한 인증서와 승인을 받아야 한다.
이 절차에서는 목표 날짜보다 시험 결과가 다음 단계 진입 여부를 좌우한다. 최초 임계 때 계측값이 허용 범위 안에 있었다는 점은 초기 단계가 성공적으로 진행됐다는 증거다. 그러나 원자로 작동, 제어 장비, 안전 시스템, 발전 설비에 대한 후속 점검을 대신하지는 않는다.
밸브 수리로 앞선 지연 해소
안전밸브 관련 기술 문제가 시운전을 두 달 넘게 지연시켰다. 러시아 전문가들이 문제 해결을 위해 루푸르에 왔으며, 한 보도에 따르면 수리는 9월 30일 완료됐다. 자동 압력방출 밸브 설비의 시험이 성공적으로 끝난 뒤 규제 당국이 다음 단계 진입을 허가했다.
보도마다 밸브 수와 관련한 설명은 다르다. 상세한 보도 하나는 주요 설비의 안전밸브에서 결함이 발견됐다고 전했고, 다른 보도는 시운전 중 안전밸브 두 개가 제대로 작동하지 않았다고 밝혔다. 두 보도 모두 러시아의 기술 지원과 성공적인 시험을 거쳐 B-2 허가가 발급됐다고 전했다.
압력방출 밸브는 필요할 때 압력을 배출해 이를 제어하는 데 쓰인다. 밸브가 제대로 작동하는지 확인하는 것은 발전소 안전 점검의 일부다. 수리와 후속 시험을 거친 과정은 당초 9월까지 계획된 단계에 도달할 것이라는 전망이 지켜지지 않은 이유를 설명해 준다.
시험 후 발급된 허가로 최초 임계에 앞서 있던 직접적인 장애물은 해소됐다. 그러나 추가 시운전 작업이 필요하다는 점은 달라지지 않았다. 발전소 관계자들은 반응을 시험하는 동안 원자로 계측값과 안전 시스템, 제어 장비를 계속 점검하고 있다.
4월 연료 장전에서 10월 최초 임계까지
첫 핵반응은 단 한 번의 기동 작업이 아니라 수개월에 걸친 준비 끝에 이뤄졌다. 연료 장전은 4월 시작됐으며, 가장 구체적인 보도는 시작일을 4월 28일로 제시했다. 발전소 운영진은 10월 9일 기준 300건이 넘는 시험을 마쳤고 연료 장전을 완료했다고 밝혔다.
보도된 절차를 보면 밸브 문제가 준비 작업을 중단시켰고, 문제 해결 후 규제 당국의 허가가 이어졌다.
- 4월 28일: 상세한 허가 관련 보도에 따르면 1호기 연료 장전 시작.
- 9월 30일: 한 운영 관련 보도에 따르면 러시아 전문가들이 안전밸브 수리 완료.
- 10월 9일: 발전소 운영진이 연료 장전과 300건이 넘는 시험 완료 사실 발표.
- 최초 임계 전 목요일: 규제 당국이 B-2 단계 진입과 핵분열 개시 허가 승인.
- 일요일 오후 3시 34분: 1호기가 첫 제어된 핵분열 연쇄반응 시작. 두 보도는 날짜를 10월 11일로 명시.
당국자들은 반응이 안정적인지 확인하는 데 며칠이 걸릴 것이라고 말했다. 프로젝트 관계자들은 최초 임계를 포함한 시운전 단계가 30~40일 걸릴 것으로 추산했다. 이 추산은 현재 시험 단계에 대한 것이며, 정상 운전에 필요한 모든 시험이 끝나는 시점을 뜻하지는 않는다.
출력은 한 번에 높이지 않고 점진적으로 확대
루푸르 원전 1호기의 정격 전기 출력은 1,200MW지만, 공개된 초기 가동 계획은 훨씬 낮은 출력을 제시한다. 한 보도는 초기 공급량을 300MW로 예상했다. 이는 1호기 정격 출력의 25%로, 전출력이 아니다.
또 다른 운영 관련 보도는 발전이 설비 용량의 약 3%에서 시작해 전력망 공급 전 20~30%까지 높아질 것이라고 전했다. 1호기의 정격 출력 1,200MW를 기준으로 하면 처음에는 약 36MW, 이후에는 240~360MW에 해당한다. 별도로 보도된 300MW 전망은 이 후속 출력 범위에 포함된다.
발전소 운영진은 원자로 출력을 단계적으로 37%까지 높이는 계획도 밝혔다. 이는 원자로 출력 상승 계획에 관한 수치로, 전기 출력 수치로 곧바로 해석해서는 안 된다. 원자로가 생산하는 열인 열출력과 발전기가 내보내는 전기 출력은 서로 다른 측정값이다.
전력망에 연결된 뒤에도 다양한 출력 수준에서 7~8개월간 시험 운전이 이어질 수 있다. 이 기간이 시험 발전부터 시작되는지, 전력망 연결 시점부터 시작되는지에 대해서는 보도마다 약간의 차이가 있다. 어느 보도도 최초 전력 공급과 동시에 정격 용량으로 정상 운전을 시작한다고 전하지는 않았다.
11월·12월 전망은 여전히 목표 시점
로사톰의 알렉세이 리하초프 최고경영자는 11월 일정을 제시했다. 한 보도는 10월 9일 다카에서 파키르 마흐부브 아남 방글라데시 과학기술부 장관과 만난 자리에서 11월 말께를 목표로 언급했다고 전했다.
예상 시점에 대해 리하초프는 다음과 같이 말했다.
11월 말께를 목표로 하고 있습니다.
별도의 보도는 같은 장관과 모스크바에서 만난 자리에서 리하초프가 11월 20일부터 11월 말 사이 전력 생산을 전망했다고 전했다. 또 다른 보도는 모스크바 회담이 금요일에 열렸으며 가능한 한 이른 시점에 시험 전력을 전력망에 공급하겠다는 확언이 나왔다고 밝혔다. 따라서 발언의 장소와 맥락, 전망이 발전 시작을 뜻하는지 전력망 연결을 뜻하는지에 관해 보도마다 차이가 있다.
방글라데시 프로젝트 관계자들은 B-2 승인 후 12월 말 시험 전력 공급을 기대한다고 밝혔다. 하산 규제청장은 모든 단계가 성공적으로 마무리되면 연말까지 공급을 시작할 수 있다고 말했다. 익명의 과학기술부 관계자는 발전 시작 가능 시점으로 11월 20일을 제시했다.
그러나 호사인 차관은 전력망 공급 날짜를 확정하지 않았다. 따라서 이 전망은 확정된 공급 일정이 아니라 시운전이 성공적으로 진행될 경우를 전제로 한 목표로 봐야 한다. C·D 허가 발급의 구체적인 날짜도 해당 보도들에는 나오지 않았다.
원자로 2기, 러시아 자금 지원과 연장된 사업 기간
루푸르 원전은 러시아의 기술·재정 지원을 받아 이슈와르디의 파드마강 인근에 건설되고 있다. VVER-1200 원자로 두 기를 갖추며, 각 원자로의 설계 전기 출력은 1,200MW다. 두 기의 계획 용량은 총 2,400MW다. 로사톰 자회사 아톰스트로이엑스포트가 원자로를 건설하고 있다.
러시아는 설비와 핵연료, 엔지니어링 지원을 제공한다. 보도된 러시아 정부 대출액은 119억 달러이며, 한 보도에서 제시한 최대 128억 달러의 사업비 추산과 비교하면 대출은 예상 비용의 약 93%에 해당한다. 다른 보도들은 사업비를 약 130억 달러로 반올림해 제시했다.
현재 사업비는 방글라데시 통화로 13만8,686크로르 타카, 약 1조3,870억 타카로 추산된다. 약 2만6,000크로르 타카, 즉 2,600억 타카의 비용 증가는 달러 환율 상승에 따른 것으로 전해졌다. 해당 증가액을 다룬 보도에 따르면 계약상 사업 기간이 연장됐다는 이유만으로 비용을 올릴 수는 없다.
당초 사업 완료 기한은 2025년 12월이었다. 두 차례 연장으로 기한은 30개월 뒤인 2028년 6월로 미뤄졌다. 이 행정상 기한은 1호기의 최초 전력망 연결 예상 시점과 별개이며, 첫 전력 공급 전망으로 해석해서는 안 된다.
사업 완료 후 기대 효과
계획된 총 2,400MW 용량으로 가동되면 루푸르 원전은 방글라데시 전력 수요의 최대 12%를 충당할 것으로 예상된다. 이는 발전소 전체가 완공됐을 때의 전망으로, 최초 임계 달성이나 1호기의 초기 300MW 공급으로 확보되는 전력량을 뜻하지 않는다.
이 구분은 중요하다. 초기 300MW는 1호기 용량의 4분의 1이자 두 원자로의 합산 용량의 8분의 1이다. 해당 보도들에는 2호기의 가동 일정이 나오지 않아 1호기의 진행 상황을 발전소 전체의 확정된 일정으로 볼 수 없다.
리하초프는 사업 확장도 논의됐다고 밝혔지만, 최종 결정권은 방글라데시 정부와 국민에게 있다고 덧붙였다. 승인된 확장 계획이나 추가 용량, 결정 시한은 제시되지 않았다.
당장의 과제는 더 구체적이다. 원자로가 안정적으로 작동하는지 확인하고, 남은 시험을 마치고, 다음 허가를 받은 뒤 발전기의 전력망 연결을 준비해야 한다. 최초 임계는 방글라데시의 원자력 발전에 구체적인 진전이지만, 첫 전력 공급의 시점과 규모는 여전히 이러한 절차에 달려 있다.
주요 내용
- 루푸르 원전 1호기는 일요일 오후 3시 34분 첫 제어된 핵분열 연쇄반응을 시작했다.
- 당국자들은 원자로 계측값이 규정된 한도 안에 있다고 밝혔다. 전력 공급은 아직 시작되지 않았다.
- B-2 허가는 현재 시운전 단계의 진행을 허용한다. C·D 단계에는 별도 승인이 필요하다.
- 안전밸브 결함으로 시운전이 두 달 넘게 지연됐으며, 수리와 시험을 거쳐 문제가 해소됐다.
- 발전과 전력망 공급 전망은 11월 20일부터 12월 말까지 다양하며, 전력망 연결 날짜는 확정되지 않았다.
- 출력이 여러 단계로 높아지는 동안 7~8개월간 시험 운전이 이어질 수 있다.
- 계획된 원자로 두 기의 총 용량은 2,400MW다. 사업 기간은 2028년 6월까지로 연장됐고, 현재 사업비는 13만8,686크로르 타카로 추산된다.
