한울 4호기, 온도 여유 불과 1.1°C
김선민 의원이 한국수력원자력 자료를 바탕으로 공개한 내용에 따르면, 한국 원전 8기의 냉각 해수 온도는 설계 한계보다 2°C 미만으로 낮다. 경북 울진의 한울 4호기는 보고된 여름철 최고 수온이 30.4°C에 달해, 한계치인 31.5°C까지 불과 1.1°C를 남겼다.
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이 같은 압박은 대응 일정에도 변화를 가져오고 있다. 한수원은 연속된 평가 사이에 한울 3·4호기가 설계 해수 온도에 도달하기까지 남은 기간 추정치를 28년에서 13년으로 줄였다. 단 한 해 사이 예상 준비 기간 15년이 사라진 셈이다.
국회 과학기술정보방송통신위원회 소속 조국혁신당 김선민 의원은 원자로가 10년 안에 한계에 도달할 것으로 전망될 때 즉시 설비 개선을 추진한다는 한수원의 방침에 문제를 제기했다. 급격한 전망 수정에도 한울 3·4호기는 여전히 이 기준에 해당하지 않는다.
온도 차가 2°C 미만인 원전 8기는 한울 1·3·4호기와 한빛 1·3·4·5·6호기다. 비교 대상 원전 23기의 약 35%에 해당한다. 월성 2·3·4호기는 자료상 해수 온도 제한이 없는 것으로 기재돼 비교에서 제외됐다.
이번 조사 결과는 냉각 여유가 줄어들고 있다는 내용이지, 한계를 넘어섰다는 보고는 아니다. 다만 설비 공사와 규제 점검, 운전 대비의 시점을 둘러싼 검토가 필요해졌다.
냉각 한계가 실제로 의미하는 것
원전의 설계 해수 온도는 사고 상황을 포함해 냉각 설비가 필요한 열을 제거할 수 있음을 입증하는 데 사용하는 상한 온도다. 해수 온도가 높아지면 냉각수와 냉각 대상 설비 사이의 온도 차가 줄어 열을 제거하기가 더 어려워진다.
바다는 열을 흡수하는 역할을 하지만 원자로 내부 냉각 시스템을 대신하지는 않는다. 열교환기는 서로 분리된 물 순환계 사이에서 열을 전달해 해수가 열을 운반해 가도록 한다. 취수 온도가 발전소 안전성 계산에 적용된 온도에 가까워질수록 열교환기의 성능이 특히 중요해진다.
보고서에 설명된 운전 요건에 따르면 해수 온도가 해당 한계를 넘으면 6시간 안에 고온 정지 상태인 운전 모드 3에 들어가고, 이후 36시간 안에 저온 정지 상태인 모드 5에 들어가야 한다. 저온 정지는 원자로가 잔열을 더 이상 내지 않는다는 뜻이 아니다. 핵분열 연쇄 반응이 멈춘 뒤에도 냉각은 계속 필요하다.
설계 온도는 발전소마다 다르다. 신한울 1·2호기의 한계치는 31°C로 보고됐고, 고리 2호기는 36.1°C다. 따라서 한 원전에서 허용되는 온도라고 해서 다른 원전에서도 자동으로 허용되는 것은 아니다.
어느 원전이 한계에 가장 가까운가?
한울 4호기의 보고된 최고 수온은 30.4°C로, 전년의 25.2°C보다 5.2°C 높다. 연간 최고 수온끼리 비교한 큰 상승폭이지만, 연중 내내 지속된 온난화 속도로 해석해서는 안 된다.
한울 3호기는 보고된 수온이 30°C로 설계 한계까지 1.5°C 남았다. 전남 영광의 한빛 1·3·4호기는 각각 여유가 1.6°C였다. 한빛 5·6호기와 한울 1호기도 2°C 미만의 여유를 보였지만, 정확한 수치는 공개되지 않았다.
최근 수치를 설명하는 방식에는 차이가 있다. 2026년 10월 11일자 보도는 해당 비교가 2026년 예상 최고 해수 온도라고 설명한 반면, 13일 열린 국정감사 관련 보도는 같은 수치를 이미 기록된 여름철 최고 수온이라고 전했다. 따라서 원전 8기의 전체 비교가 전망인지 관측인지 보도마다 다르다.
이 차이는 당장의 운전 여건을 판단할 때 중요하다. 수치는 논의 중인 온도 여유를 보여주지만, 보도 내용만으로는 각각의 수치가 측정값인지 전망치인지 모두 확인되지 않는다.
전망은 대응 기준보다 빠르게 바뀌고 있다
전망 수정은 한울 3·4호기에 그치지 않는다. 한울 5·6호기가 한계에 도달하기까지 남은 기간 추정치는 40년에서 27년으로 줄었다. 신한울 1·2호기는 57년에서 46년으로 단축됐다.
한울 3·4호기의 경우 28년에서 13년으로 줄어든 것은 기존 예상 준비 기간의 약 54%가 감소한 것이다. 한울 5·6호기와 신한울 1·2호기의 감소폭은 각각 약 33%와 19%였다. 이는 전망치의 변화이지, 해수 온도가 그만큼 빠르게 상승했다는 측정 결과는 아니다.
김 의원은 이런 전망 수정의 원인을 조사해야 한다고 말했다. 해수 온도 변화와 계산 방식, 또는 두 요인 모두가 예상 시점을 바꿨을 수 있다. 설명이 없다면 전망을 확정된 카운트다운으로 받아들일 수 없다.
김 의원은 불확실성이 공사 일정에 영향을 미치는 이유를 다음과 같이 설명했다.
여유 기간이 짧아졌다는 것은 냉각 설비를 보강하고 운전상 대응책을 준비할 시간이 당초 예상보다 줄었다는 뜻입니다.
김 의원이 제안한 접근법은 실제 온도 여유, 최근 전망의 변동성, 개선 설비의 설계·제작·인허가·설치에 필요한 시간을 함께 고려하는 것이다. 이 방식이라면 중심 전망이 여전히 10년 이상 남아 있더라도 더 일찍 공사에 착수할 필요가 있는 원전이 생길 수 있다.
다른 원전군은 2030년부터 한계 도달 전망
최근 온도 비교에서 한계에 가장 가까운 원전 8기는 2025년 한계 도달 시점을 전망한 자료에 나온 8기와 다르다. 당시 전망은 신월성 1·2호기가 2030년, 한빛 3·4호기가 2031년, 한빛 1·2·5·6호기가 2034년에 설계 해수 온도에 도달할 것으로 봤다.
이는 위험을 보여주는 두 가지 지표, 즉 특정 여름의 작은 온도 차와 한계 도달 예상 시점의 차이를 구분한다. 한빛 2호기는 이전 일정표에 포함됐지만 최근 2°C 이내 원전 8기 목록에는 없다. 한울 1·3·4호기는 최근 목록에는 포함됐지만 2034년까지 한계에 도달할 것으로 전망된 이전 원전군에는 들어 있지 않다.
다른 전망도 바뀌었다. 고리 2호기의 한수원 추정 한계 도달 시점은 2022년 평가의 2087년에서 2025년 평가의 2050년으로 앞당겨져 37년 차이가 났다. 고리 3·4호기는 20년, 한빛 3·4호기는 9년씩 앞당겨졌다.
이 시점은 계획을 위한 추정치이지 예정된 가동 중단 시점이 아니다. 실제 온도와 승인된 설비 변경, 수정된 운전 한계에 따라 원전의 정지 여부와 시기가 결정된다.
냉각 설비 개선 계획…한빛은 2029년 공사 목표
한수원은 2025년 8월 14일 회의에서 원자력안전위원회에 대응책을 보고했다. 회사는 수년간 평가된 안전 여유 범위 안에서 허용 해수 온도를 높여 온 데서 벗어나, 냉각 설비를 물리적으로 개선하는 방향으로 전환한다고 설명했다.
한수원은 당시 신월성 1·2호기의 기존 열교환기 전열판 면적을 늘리는 개선을 마쳤다고 밝혔다. 허용 운전 해수 온도를 높이는 방안도 추진할 계획이었다. 앞선 보도는 2025년 7월 인허가 절차가 진행 중이라고 전했다. 따라서 설비 공사가 끝난 것과 더 높은 운전 한계가 승인된 것은 구분해야 한다.
한수원은 한빛 1~6호기의 기존 관형 열교환기를 2029년 상반기까지 교체할 계획이다. 이는 한빛 3·4호기의 예상 한계 도달 시점인 2031년보다 달력상 2년, 한빛 1·2·5·6호기의 2034년보다 5년 앞선다.
한수원은 개선 비용을 호기당 100억~200억원으로 추산했다. 이 금액은 한빛 원전 6기의 총예산으로 제시된 것이 아니며, 호기당 비용 산정의 구체적인 의미도 설명되지 않았다.
회사는 한계 도달 예상 시점을 매년 평가하고 해수 온도 예측 시스템을 개발하겠다고 밝혔다. 이에 따라 한 번 계산해 고정하는 수치가 아니라, 갱신되는 전망이 설비 개선 프로그램의 핵심이 된다.
한계 상향에 반발이 나온 이유
이번 조사 결과에 앞서도 관련 논란이 있었다. 2017년 8월 7일 신한울 3호기의 냉각 해수 온도는 당시 설계 온도인 31.6°C보다 불과 0.4°C 낮은 31.2°C에 도달했다. 해당 원자로는 이후 새울 1호기로 이름이 바뀌었다.
한수원은 2019년 3월 7일 신한울 3·4호기, 현 새울 1·2호기의 설계 해수 온도를 31.6°C에서 34.9°C로 높이는 신청을 했다. 원자력안전위원회는 2022년 7월 21일 이를 승인하면서, 기후변화에 대응하는 세부 설비 개선과 기타 조치에 대한 후속 보고를 요구했다.
한국원자력안전기술원 검토 자료에 기재된 수치는 변경안에 반발이 나온 이유를 보여준다. 취수 온도가 31.6°C일 때 필요한 열 제거량은 시간당 397만 영국열량단위였다. 34.9°C에서는 667만 단위로 약 68% 증가했다.
열교환기의 설계 용량을 시간당 700만 영국열량단위로 볼 때, 계산상 예비 용량은 303만 단위에서 33만 단위로 줄었다. 이에 따라 운전 여유는 43.3%에서 4.7%로 낮아졌다. 이후 나온 별도 보도는 온도 상향 뒤 여유를 16.1%로 제시했다. 보도들은 계산 기준이 다른 이유를 설명하지 않았으므로, 두 비율을 같은 기준의 수치로 취급해서는 안 된다.
앞선 검토 자료는 제조업체가 보증한 성능이 시간당 792만 영국열량단위에서 795만 단위로, 약 0.38% 개선됐다고도 설명했다. 원자력안전위원회 위원인 이병령·김호철·하정구는 여유가 줄어든 점과 설비 변경이 충분한지 여부를 문제 삼았다.
따라서 공학적 쟁점은 단순히 더 높은 온도를 승인할 수 있는지 여부가 아니다. 승인 뒤에도 신뢰할 수 있는 냉각 용량이 얼마나 남는지, 물리적 설비 개선으로 안전성 평가에 적용한 여유를 회복할 수 있는지가 핵심이다.
온난화 증거가 보여주는 것
국립수산과학원의 2025년 기후 영향 브리핑은 한반도 주변 표층 해수 온도가 1968년부터 2024년까지 1.58°C 상승했다고 밝혔다. 이 지역적 추세는 냉각 문제의 배경을 보여주지만, 그 자체만으로 특정 취수구의 온도를 예측할 수는 없다.
신한울 3호기의 원래 설계 온도는 1971~2000년 관측된 해당 지역 최고 수온 28.6°C에 온배수 재순환을 고려한 3°C를 더해 산정됐다. 이 과거의 계산은 관측 기간 이후의 변화가 기존 가정에 부담을 줄 수 있는 이유를 설명한다.
보도 두 건은 한국해양과학기술원을 인용해 동해 평균 수온이 1980년부터 2010년까지 8.3°C, 2021년부터 2023년까지 1°C 상승했다고 전했다. 이례적으로 큰 앞선 수치의 근거 자료나 정의는 제시되지 않았다. 이를 날짜가 명확히 제시된 국립수산과학원의 한반도 표층 수온 자료와 같은 기준으로 봐서는 안 된다.
한수원은 발전소 인근 해수에 대량의 얼음을 투입하는 방안도 시도한 것으로 알려졌다. 효과는 일시적이었다. 이런 조치만으로 지속적인 냉각 능력이 입증되는 것은 아니며, 이미 계획된 열교환기 공사를 대신할 수도 없다.
규제당국에 조기 점검 요구
2025년 8월 회의에서 최원호 원자력안전위원장은 이례적으로 따뜻한 해수에 신속히 대응하고 설비 개선을 앞당겨야 한다고 말했다.
전 세계적인 온난화 가속에 대비하려면 문제를 근본적으로 해결할 수 있도록 설비를 신속히 개선하고, 높은 해수 온도가 관측되면 즉각 대응하기 위해 가능한 모든 조치를 해야 합니다.
최 위원장은 개선 프로그램을 정기적으로 점검할 계획이라고도 밝혔다. 별도 보도 한 건은 원안위 관계자를 임시우라고 지목하고 있어, 보도에 나온 이름과 직책을 하나로 합쳐 해석해서는 안 된다.
국정감사에서 김회천 한수원 사장은 위험이 감지되면 기존 기준보다 먼저 열교환기를 교체하겠다고 밝혔다. 조기 대응이 가능하다는 입장이지만, 국정감사 보도에는 새 수치 기준이나 한울 3·4호기의 수정된 완료 일정이 구체적으로 나오지 않았다.
김선민 의원은 국정감사 마무리 회의 전에 원전별 재평가 계획과 수정된 개선 기준, 단계별 대응 계획을 요청했다. 마무리 회의 날짜는 제시되지 않았다. 김 의원은 여름철 전 점검과 장기간 고수온에 대한 대비도 요구했다.
국정감사에서는 별도의 안전 책임 문제도 다뤄졌다. 조경태 의원은 5개 원자력본부 가운데 월성본부만 장거리 접근 자율주행 드론을 탐지할 수 있는 레이더를 갖췄다고 밝혔다. 원안위는 나머지 4곳에 대해 상세 설계 용역을 맡겼다고 전했다. 김 의원은 2016년까지 월성의 사용후핵연료를 반출하겠다는 약속이 지켜지지 않았고 2022년 건식저장시설 7기가 추가로 완공된 점을 들며, 안전성 근거와 사용후핵연료 반출 지연 대응책의 공개도 요구했다. 두 사안은 냉각 온도 변화의 원인은 아니지만, 준비와 후속 조치 전반에 대한 같은 점검의 일부였다.
핵심 내용
- 원전 8기의 냉각 해수 온도 여유가 2°C 미만으로 보고됐으며, 한울 4호기가 1.1°C로 가장 낮았다.
- 한울 3·4호기의 예상 준비 기간은 평가 사이에 28년에서 13년으로 줄었다.
- 최근 보도들은 온도 비교가 관측된 여름철 최고 수온인지, 2026년 예상 최고 수온인지 엇갈린다.
- 한수원의 즉시 개선 기준은 10년 안에 한계에 도달할 것이라는 전망이지만, 한수원 사장은 더 이른 개입도 가능하다고 밝혔다.
- 신월성 냉각 설비 개선은 2025년 8월 완료된 것으로 보고됐다. 한빛 열교환기 교체는 2029년 상반기까지 계획돼 있다.
- 이전 전망에서는 신월성 원전이 2030년, 한빛 원전이 2031년 또는 2034년에 한계에 도달할 것으로 봤다. 실제 시점은 온도 변화와 승인된 개선에 따라 달라질 수 있다.
- 의원들은 수정된 기준과 원전별 계획을 요구했다. 한울 3·4호기의 새 완료 일정은 제시되지 않았다.
