냉간 시험 성공한 중국 링룽 1호, 시운전 진전

하이난에서 핵심 단계인 압력 시험 통과

중국 링룽 1호 소형 모듈형 원자로가 하이난 창장 원자력발전기지에서 주요 압력 시험을 마치며, 연료 장전과 전력 생산에 앞서 실증 사업의 시운전을 한 단계 더 진행했다. 이 원자로의 설계 발전 용량은 12만5,000킬로와트이며, 연간 발전량은 10억킬로와트시로 예상된다.

국무원 국유자산감독관리위원회(SASAC)는 2025년 10월 16일 냉간 기능 시험의 성공을 기록했다. 위원회의 냉간 시험 발표에 따르면 1차 회로의 압력 경계가 온전하고 제대로 밀봉된 것으로 확인돼 장비와 관련 배관의 설치 품질이 입증됐다.

최근 사업 설명에 따르면 토목 공사는 완료됐고 발전소 내부 장비 설치도 끝났으며, 각 팀은 계통 시운전과 최종 청소를 계속하고 있다. 원자로가 전력을 공급하려면 정상 운전에 가까운 조건에서 여러 계통이 어떻게 함께 작동하는지 엔지니어들이 점검해야 한다.

중국핵공업집단공사(CNNC)는 링룽 1호를 세계 최초의 상업용 육상 소형 모듈형 원자로 사업이자 국제원자력기구(IAEA)의 일반 안전성 검토를 통과한 최초의 동종 설계로 소개한다. ACP100이라고도 불리는 이 원자로는 여러 종류의 고객에게 전력과 유용한 열을 공급할 수 있는 소형 원자력발전소를 실증하기 위해 설계됐다.

냉간 시험에서 점검한 것은?

1차 회로는 폐쇄형 장비와 배관 계통을 통해 원자로의 열을 밖으로 전달한다. 압력 경계는 가압 냉각재가 밖으로 새지 않도록 막는 구성 요소들로 이뤄진다. 엔지니어들은 다음 단계 시험으로 넘어가기 전에 이 경계가 까다로운 조건을 견딜 수 있는지 확인해야 한다.

SASAC에 따르면 냉간 기능 시험에서는 높은 압력으로 1차 회로와 장비, 보조 배관을 점검했다. 각 팀은 주 계통과 보조 계통도 여러 압력 단계에서 시험했다. 시험이 성공하면서 점검 대상 압력 경계가 완전하고 밀봉됐음이 확인됐고, 이는 고온 시험과 연료 장전, 향후 상업 운전을 위한 토대가 됐다.

냉간 기능 시험과 고온 기능 시험은 목적이 다르다. 냉간 시험은 가압 상태에서의 성능에 초점을 맞춘다. 고온 시험에서는 발전소 계통을 운전 온도와 압력에 더 가까운 조건으로 가동해, 핵연료가 열을 내기 전에 더 까다로운 조건에서 장비가 어떻게 작동하는지 엔지니어들이 점검한다.

따라서 사업에서 생산되는 전력을 기다리는 주민들에게 시운전은 단순히 스위치 하나를 켜는 일이 아니라 일련의 점검 과정이다. 발전소가 가동 단계로 나아가기 전에 펌프와 배관, 제어 장치, 안전 설비가 각각은 물론 서로 연계된 상태에서도 제대로 작동해야 한다.

건설에서 남은 가동 준비 단계까지

링룽 1호는 2021년 7월 13일 하이난 원자력발전기지에서 건설을 시작했다. 2024년 5월 22일에는 주제어실 건설이 완료돼, 약 100개 공정 계통을 연계 시험하는 단계에 한 걸음 더 다가섰다.

하이난 원자력은 2026년 가동 예정 시점에 앞서 27개 주요 이정표를 설정했다. 2026년 10월 22일 창장 현장 방문에서도 원자로의 계획된 활용 분야와 발전량이 다시 부각됐다. 관련 발표들은 2026년 가동 목표를 제시했지만 연료 장전, 최초 계통 연결, 상업 운전의 확정 일정은 밝히지 않았다.

• 2021년 7월 13일: 하이난 원자력발전기지에서 건설 시작.
• 2024년 5월 22일: 주제어실 건설 완료 발표. 이후 계통 시운전 작업 예정.
• 2025년 10월 16일: 1차 회로 냉간 기능 시험 완료.
• 2026년 10월 22일: 현장 방문에서 사업의 전력 공급 목표와 산업 활용 분야 조명.
• 남은 가동 준비 절차: 고온 시험, 핵연료 장전, 임계 시험, 계통 연결, 상업 운전.

임계는 원자로에서 제어된 핵분열 연쇄 반응이 지속되는 상태를 뜻한다. 이 단계에 도달하면 운전원들은 출력을 높여 가며 추가 점검을 수행한다. 발전기를 전력망에 연결하고 상업 운전을 시작하는 것은 그 과정의 후속 이정표다.

수천 건의 작업을 조율해야 하는 제어실

링룽 1호 주제어실은 수백 개 계통과 약 1만 건의 장비 작동을 감시하고 제어하도록 설계됐다. 벽면에 설치된 감시 화면도 설비 구성의 일부로, 운전원에게 발전소 상태를 종합적으로 보여준다.

원자력발전소 공정관리실의 가오야오펑은 2024년 5월 제어실 건설 완료 후 남은 작업을 다음과 같이 설명했다.

앞으로 제어실의 감시 및 제어 기능을 한층 개선하고, 약 100개 공정 계통의 시운전과 협력해 후속 시험을 강력히 뒷받침할 것입니다,

하이난 원자력은 교육을 통해 운전원 약 60명을 양성할 준비도 하고 있었다. 시운전이 진행되면 각 계통의 관리 책임이 발전소를 운영할 직원들이 있는 운영 부서로 이관된다.

이처럼 준비 작업의 규모가 큰 이유는 소형 원자로도 광범위한 시험이 필요하기 때문이다. 전기 용량은 대형 원전보다 작을 수 있지만, 운전원은 냉각·감시·전기·안전 계통으로 구성된 복잡한 체계를 이해해야 한다.

비상 상황에 대응하는 설계

링룽 1호는 장비 배치를 단순화하고 잠재적인 고장 지점을 줄이기 위한 통합 모듈형 설계를 채택했다. 통합 설계는 주요 기능을 더 компакт한 구성에 배치하며, 모듈형 건설은 단위별로 제작·설치할 수 있는 부품이나 조립체를 중심으로 발전소를 구성한다.

이 원자로는 수동 안전 기능도 갖췄다. 수동 안전 기능은 중력과 대류를 비롯한 자연적인 물리 현상을 활용해 사고 시 계통이 대응하도록 돕는다. 대류란 밀도가 낮아진 따뜻한 유체가 상승하고 차가운 유체가 가라앉으면서 유체가 움직이는 현상으로, 전동 펌프에 전적으로 의존하지 않고도 열을 이동시킬 수 있다.

사업의 설계 목표에는 사고 발생 후 인력의 개입 없이 72시간을 버티는 기능이 포함돼 있다. 발전소의 전력이 완전히 끊기고 인력이 현장에 접근할 수 없는 극한 상황도 여기에 해당한다. 발전소와 현장 접근이 모두 영향을 받는 광범위한 비상사태에서 특히 중요한 시간이다.

하이난 원자력의 부총괄 엔지니어인 취융은 지진과 태풍, 홍수 같은 극한 상황에 대응하도록 수동 안전 기능을 설계했다고 설명했다. 하이난 현장에서는 이러한 설계 목표에 따라 냉각·전기·제어 계통 시험이 가동 준비의 핵심이 된다.

1억2,500만와트로 공급할 수 있는 전력

링룽 1호의 설계 발전 용량인 12만5,000킬로와트는 125메가와트에 해당한다. 용량은 발전기가 특정 시점에 생산할 수 있는 전력의 크기를 나타낸다. 예상 연간 발전량인 10억킬로와트시는 1년 동안 생산할 전력의 총량이다.

설계 최대 출력으로 10억킬로와트시를 생산하려면 8,000시간이 걸린다. 365일은 8,760시간이므로 연간 발전량 전망치는 최대 용량으로 연속 운전할 때의 약 91%에 해당한다. 실제 연간 발전량은 운전 성능과 정비 등 여러 조건에 따라 달라진다.

하이난 원자력은 예상 발전량이 하이난 내 가구 52만6,000곳의 연간 전력 수요를 충족할 수 있다고 추산한다. 이 비교는 주민들이 발전소의 목표 규모를 구체적으로 가늠하는 데 도움을 준다. 소형 원자로 한 기가 50만 가구가 넘는 주택의 전력 사용량을 합친 것과 맞먹는 전력을 생산할 수 있다는 의미다.

회사가 추산한 환경 효과는 발전소 가동 이후 연간 약 88만 톤의 이산화탄소 배출량을 줄이는 것이다. SASAC도 이 추산치를 언급하며 1년 동안 나무 750만 그루를 심는 효과와 비교했다. 이는 향후 운전에 따른 예상 효과다.

전력 생산은 여러 활용 분야 중 하나

CNNC 하이난 원자력 사업통제부 부부장인 왕위밍은 2026년 10월 현장 방문에서 공공 전력망 공급을 넘어서는 활용 방안을 설명했다. 회사는 산업단지와 광산 지역, 석유화학 단지에 배치해 수요가 집중된 곳에 전력을 공급하는 방안을 구상하고 있다.

분산형 전원은 대형 발전소에서 멀리 떨어진 전력에 전적으로 의존하는 대신 전력을 사용하는 고객 가까이에서 전기를 생산한다. 링룽 1호의 제안된 활용 분야에는 도시 난방, 산업용 증기, 해수 담수화, 석유 채굴, 열과 전기를 함께 공급하는 석탄발전소 대체가 포함된다.

이런 활용은 원자로가 생산하는 열에 달려 있다. 발전기는 열의 일부를 전기로 전환하며, 적절한 설비를 갖추면 건물이나 산업 공정에 열을 이용할 수 있다. 담수화는 바닷물에서 염분을 제거해 사용할 수 있는 담수를 만드는 과정으로, 원자력 설비가 공급할 수 있는 에너지가 필요하다.

공장이나 산업단지에 이 방식이 실용적인 이유는 인근 발전소에서 전력과 공정용 열을 공급받을 수 있기 때문이다. 창장 실증 사업은 이처럼 더 다양한 활용 분야를 위해 건설과 운영 경험을 쌓는 것을 목표로 한다.

하이난을 넘어 실증 사업이 중요한 이유

CNNC 관계자들은 링룽 1호를 중국이 상업용 소형 모듈형 원자력발전소를 설계·제조·건설할 수 있는지 시험하는 사업으로 보고 있다. 하이난 원자력의 당건설·대중사업부 부장인 쩡하이룽은 2026년 10월 현장 방문 당시 이를 중국 독자 원자력 혁신의 주요 진전이라고 설명했다.

SASAC는 냉간 시험에 대한 설명에서 원자력 계통 설계와 첨단 장비 제조, 복잡한 엔지니어링 작업의 조율을 특히 강조했다. 시험 성공은 건설 과정에 구체적인 성과를 더했다. 1차 압력 경계가 주요 통합 점검을 통과한 것이다.

하이난 원자력의 부총경리 덩샤오량은 소형 모듈형 원자로가 환경 목표 달성을 위해 안전하고 깨끗한 원자력 에너지를 찾는 개발도상국에 도움이 될 수 있다고 말했다. 전력과 증기, 난방, 담수화를 함께 제공하는 링룽 1호의 활용 구상은 특히 도시나 산업 현장에 수요가 집중된 지역에서 관심을 끌 만하다.

창장 현장에서 다음으로 해야 할 실질적인 과제는 남은 시운전과 가동 준비 절차를 마치는 것이다. 상업 운전에 성공하면 이미 축적된 건설 경험에 운영 경험이 더해져, 향후 고객은 설계가 실제 가동 중 어떤 성능을 내는지 더 구체적으로 파악할 수 있게 된다.

핵심 내용

• SASAC에 따르면 링룽 1호는 2025년 10월 16일 1차 회로 냉간 기능 시험을 완료했다.
• 시험을 통해 1차 압력 경계가 온전하고 제대로 밀봉된 것으로 확인됐다.
• 원자로의 설계 발전 용량은 125메가와트이며, 예상 연간 발전량은 10억킬로와트시다.
• 하이난 원자력은 발전량이 가구 52만6,000곳의 전력 수요를 충족하고 연간 이산화탄소 배출량을 약 88만 톤 줄일 수 있다고 추산한다.
• 이 설계는 사고 발생 후 인력 개입 없이 72시간을 버티도록 고안된 수동 안전 기능을 갖췄다.
• 상업 운전에 이르는 절차에는 고온 시험과 연료 장전, 임계 시험, 계통 연결이 남아 있다.
• 계획된 활용 분야는 산업용 증기와 도시 난방, 담수화, 열과 전기를 공급하는 석탄발전소 대체로 확대된다.