한국, 고리 원전 수명 연장 승인…2027년 재가동 목표

원자로 2기, 2030년대까지 가동 승인

한국 원자력안전위원회는 부산 기장군 고리 원전 3·4호기에 대해 운영 허가를 10년 더 연장하는 안을 승인했다. 이에 따라 2,050메가와트의 발전 용량을 전력망에 다시 공급할 길이 열렸다. 다만 재가동에 앞서 설비 개선과 정비, 규제기관의 검사를 마쳐야 하며, 재가동 목표 시점은 2027년 상반기다.

2026년 10월 27일 결정에 따라 고리 3호기는 2034년 9월 28일까지, 고리 4호기는 2035년 8월 6일까지 가동할 수 있다. 두 원자로는 기존 운영 허가 기간이 만료되면서 발전을 중단했다. 3호기는 2024년 9월, 4호기는 2025년 8월에 멈췄다.

위원 5명이 수명 연장에 찬성했고 2명은 반대했다. 회의에는 위원 7명이 참석한 것으로 설명됐지만, 승인 관련 다른 설명에서는 위원 정원이 9명이며 찬성 5표로 의결에 필요한 과반을 충족했다고 밝혔다.

국가 운영사인 한국수력원자력(한수원)은 이번 결정으로 기존 발전 용량을 복구할 길을 확보했다. 한국은 반도체 제조와 인공지능으로 전력 수요가 늘어날 것으로 예상하고 있다. 반면 수명 연장에 반대하는 시민단체들은 원전 밀집도와 주변 인구, 자연재해와 방사성폐기물 처리 문제를 지적한다.

이제 핵심 쟁점은 허가에서 실행으로 옮겨갔다. 한수원이 필요한 작업을 마치고 규제기관이 원자로의 재가동 적합성을 확인해야 한다. 새 가동 기한은 정해져 있으므로 준비에 시간이 걸릴수록 연장 허가 기간 중 실제로 전력을 생산할 수 있는 기간은 줄어든다.

발전 재개 전 필요한 절차는?

한수원은 설비 개선에 약 4~6개월이 걸릴 것으로 보고 있다. 안전성 개선과 정비를 마치고 필요한 검사를 통과한 뒤 2027년 상반기에 원자로를 순차적으로 재가동할 계획이다. 구체적인 재가동 날짜는 발표되지 않았다.

원자력안전위원회는 앞서 10월에 원자로 사고관리계획을 승인했다. 이 문서는 안전 상태를 유지하고 사고를 예방하며 사고 발생 시 영향을 줄이기 위한 준비 사항을 담고 있다. 한국은 2011년 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 2015년부터 원전 운영자가 이런 계획을 제출하도록 의무화했다.

고리 3·4호기는 각각 설비용량이 1,025메가와트인 가압경수로다. 이 원자로는 높은 압력으로 유지되는 물을 이용해 원자로에서 설비로 열을 전달하고, 이 열로 증기를 만들어 터빈을 돌려 전기를 생산한다.

두 원자로는 각각 1984년과 1985년에 최초 운영 허가를 받았다. 상업 발전은 이후 시작돼 3호기는 1985년 9월, 4호기는 1986년 4월에 전력 생산에 들어갔다. 연장 허가 기한은 상업 운전 시작일이 아니라 기존 운영 허가 기간을 기준으로 정해졌다.

4년간의 심사, 이후 신속히 이뤄진 최종 결정

한수원은 2022년 9월 26일 주기적 안전성 평가서를 제출했고 2023년 11월 운영 허가 변경을 신청했다. 기술 안전성 평가를 맡은 한국원자력안전기술원(KINS)은 2026년 9월까지 신청안을 심사했다. 원자력안전전문위원회도 약 6개월간 사전 검토를 진행했다.

최종 원자력안전위원회 심의 단계는 훨씬 짧았다. 안건은 10월 15일 처음 위원들에게 상정됐고, 12일 뒤 열린 두 번째 심의에서 통과됐다. 첫 회의에서는 위원들이 추가 자료를 요청하면서 결정을 미뤘다.

추가 자료에는 방사선환경영향평가 공청회와 주요 설비의 안전한 사용 가능 기간 평가 등이 포함됐다. 이 과정은 심사 적절성 논란의 핵심이다. 비판론자들은 원자력안전위원회 회의 간격이 짧았다고 지적했고, 규제기관은 약 4년에 걸친 기술 검토가 이뤄졌다고 설명했다.

주요 일정은 다음과 같다.

• 2022년 9월 26일: 한수원, 계속운전을 위한 주기적 안전성 평가서 제출
• 2023년 11월: 한수원, 운영 허가 변경 신청
• 2024년 9월 및 2025년 8월: 고리 3·4호기 각각 발전 중단
• 2026년 9월: KINS, 기술 검토 완료
• 2026년 10월 15일 및 27일: 원자력안전위원회, 수명 연장안 첫 심의 후 승인
• 2027년 상반기: 한수원, 개선 작업과 검사 완료 후 순차 재가동 목표

안전성 평가 결과

원자력안전위원회는 두 원자로가 추가로 허가된 기간 동안 안전하게 운영될 수 있다고 결론 내렸다. 평가에서는 설비 노후화와 주요 부품의 사용 가능 기간을 원자로별로 따로 검토했다. 설계는 같지만 운전 및 정비 이력이 서로 다른 점을 고려했다.

방사선환경영향평가에서 정상 운전 시 최대 피폭선량은 0.096밀리시버트로 추정됐다. 제시된 기준치는 0.25밀리시버트다. 중대 사고를 포함한 사고 상황에서 최대 추정치는 103.3밀리시버트로, 제시된 기준치 250밀리시버트보다 낮았다.

밀리시버트는 방사선 피폭이 인체에 미치는 영향을 나타내는 단위다. 정상 운전 시 추정치는 제시된 기준치의 약 38%, 사고 상황의 추정치는 해당 기준치의 약 41%다. 이 수치는 평가된 조건에서 모델링한 피폭량을 나타낸다.

시민단체들은 여러 원자로에 동시에 영향을 미치는 재난을 평가에서 어떻게 다뤘는지 문제를 제기했다. 자연재해로 여러 호기에서 방사성 물질이 유출될 경우 주민들이 받을 수 있는 방사선량을 추정한 방식이 충분했는지가 쟁점이었다.

KINS는 심의 과정에서 관련 국내 연구를 통해 새로운 평가 방법과 결과가 나왔다고 인정했다. 다만 이 연구는 기존 허가 절차에 직접 적용할 단계까지 이르지 않았다고 밝혔다.

주변 인구가 중요한 이유

수명 연장에 반대하는 측이 제시한 인구 통계에 따르면 2017년 고리 원전 반경 30킬로미터 이내에는 약 382만 명이 거주했다. 2011년 후쿠시마 사고 당시 같은 거리 안에 살던 인구는 약 14만 명이었다. 이 수치만 놓고 보면 고리 주변 인구가 약 27배 많다.

이 비교는 비상계획을 지역 논쟁의 중심에 놓는다. 주민 보호 조치가 필요한 방사성 물질 유출이 발생하면 인구 밀집 지역이 영향을 받을 수 있어 경보, 대피소와 대피 계획에 관한 결정이 수백만 명에게 중대한 결과를 미칠 수 있다.

원전 단지는 서로 인접한 두 지역에 걸쳐 있다. 고리 원전은 부산 기장군에 있고, 약 1킬로미터 떨어진 울산 울주군에는 새울 원전이 있다. 영구 정지된 호기와 건설 중인 호기까지 포함하면 두 지역에 원자로 10기가 있다.

새울 3·4호기가 완전 가동에 들어가면 원전 밀집도는 더욱 높아진다. 이 일대는 규모 면에서 중국 친산 원전 단지에 비견된다는 평가를 받는다. 가동 중인 원자로와 정지된 원자로, 신규 원자로가 한곳에 모여 있어 1~2기만 있는 원전과는 다른 안전계획 과제가 생긴다.

수명 연장에 반대하는 연대체는 노후 원자로의 안전성이 충분히 검증되지 않았고 심사 절차에도 문제가 있었다고 주장했다. 에너지정의행동 정책위원인 이헌석 씨도 운전 이력이 다른 원자로 2기를 심사하면서 위원들에게 주어진 검토 시간이 짧았다고 비판했다.

태풍과 해수 온도 상승, 연료 저장 문제

2020년 태풍 마이삭으로 고리 1~4호기와 신고리 1·2호기의 외부 전력 공급이 중단됐다. 원전은 발전을 하지 않을 때도 냉각 계통 등 필수 설비에 전력이 필요하므로 외부 전력은 중요하다.

심의 과정에서 이 사건에 관한 질문을 받은 KINS는 계속운전 관점에서 검토하지 않았다고 밝혔다. 비판론자들은 이 경험을 원전 단지의 미래 위험 평가에 반영해야 한다고 주장했다.

KINS는 2035년 최대 해수 온도를 섭씨 32.26도로 전망했다. 원자로 설계 기준값은 섭씨 33.3도로, 차이는 1.04도다. 해안 원전은 바닷물을 이용해 열을 식히기 때문에 해수 온도는 냉각 여건에 영향을 준다.

사용후핵연료도 현실적인 제약 요인이다. 고리 본부의 습식저장시설은 6월 말 기준 93.4% 찼으며, 두 원자로의 연장 허가 기간이 끝나기 전인 2032년에 포화될 것으로 전망됐다.

습식저장은 사용후핵연료를 물속에 보관해 열을 식히고 방사선을 차폐하는 방식이다. 한국은 고준위 방사성폐기물 처분장 부지를 아직 선정하지 못했다. 원전을 추가로 운영하면 사용후핵연료가 더 발생하므로 원자로 정비와 함께 저장 방안도 마련해야 한다.

전력은 얼마나 늘어날까?

고리 3·4호기의 발전 용량은 합계 2.05기가와트다. 대형 반도체 공장의 용량을 350메가와트로 잡으면 두 원자로의 합산 설비용량은 그런 공장 약 6곳에 해당한다. 실제 발전량은 운전 일정과 정비에 따라 달라진다.

결정 당시 한국 원자로 26기 가운데 8기가 가동을 멈춘 상태였다. 설비용량으로는 7,150메가와트로, 국내 원전 발전 용량의 27.4%에 해당한다. 이 중 4기, 즉 고리 3·4호기와 한빛 1·2호기는 기존 운영 한계에 도달해 정지했고 나머지 4기는 정비나 다른 작업을 진행 중이었다.

가동이 중단된 용량 7,150메가와트 가운데 고리 3·4호기는 2,050메가와트로 약 29%를 차지한다. 두 호기가 복귀하면 현재 전력망에 공급되지 않는 원전 발전 용량의 상당 부분이 회복된다.

한국은 당장 전력 부족에 직면한 상황은 아니었다. 정부는 특히 반도체 공장과 인공지능 데이터센터가 확대되면서 향후 몇 년간 전력 공급이 늘어날 필요가 있다고 보고 있다. 주요 개발 사업 3건을 반영하면서 2040년 최대 전력 수요 전망치는 약 27기가와트 늘어 158.4~165기가와트로 상향 조정됐다.

김회천 한수원 사장은 계속운전이 첨단 산업의 전력 수요에 대응하고 안정적인 공급을 뒷받침하며 탄소중립에도 기여할 것이라고 말했다. 한수원은 안전을 최우선으로 개선 작업과 검사를 마치겠다고 밝혔다.

경제성 논리와 이미 발생한 손실

민주당 황정아 의원이 한수원에서 받은 감사 자료에 따르면 기존 운영 한계에 도달해 정지한 원자로 4기의 발전 손실은 약 2,530만 메가와트시로 추산됐다. 이에 따른 전력 판매 손실액은 약 2조 원으로 추정됐다.

기존 원전은 부지와 주요 발전 설비, 전력망 연결이 이미 갖춰져 있어 경제성이 있다는 장점이 있다. 대체 발전소를 새로 지으려면 건설비가 들고 부지와 인허가를 확보하는 데도 오랜 시간이 걸린다.

서울대 원자핵공학과 심형진 교수는 안전 요건이 충족될 경우 기존 원전을 계속 이용하는 경제적 이유를 설명했다.

원자력 발전 비용에서 초기 투자비가 차지하는 비중이 크고, 기존 원전에 들어간 투자비는 설계수명 동안 상당 부분 회수됐다.

그는 이어 다음과 같이 말했다.

안전성을 보장할 수 있다면 계속운전은 매우 경제적인 선택이다.

수명 연장 허가는 승인일이나 재가동일이 아니라 기존 허가 만료일부터 계산된다. 2027년 상반기에 재가동하면 새 허가에 따라 고리 3호기는 약 7~8년, 4호기는 약 8~9년 동안 운영할 수 있다.

심 교수는 안전성을 엄격히 검증한다는 전제 아래 수명 연장 기간을 20년 단위로 검토하는 방안을 제안했다. 한국은 현재 계속운전 허가를 10년 단위로 내주기 때문에 원자로가 멈춘 뒤 신청 심사에 시간이 걸리면 실제로 활용할 수 있는 운영 기간은 줄어든다.

추가 원자로 7기 심사 대기

한국은 지금까지 고리 1호기와 월성 1호기, 고리 2·3·4호기 등 원자로 5기의 수명 연장을 승인했다. 고리 1호기와 월성 1호기는 이후 영구 정지됐다. 고리 2호기는 전년에 수명 연장을 승인받아 2033년 4월 8일까지 허가가 유효하다.

한빛 1·2호기와 월성 2·3·4호기, 한울 1·2호기 등 다른 원자로 7기는 심사 중이다. 원자력안전위원회는 한빛 1·2호기 신청안을 2027년 상반기 회의에 상정할 계획이다.

규제기관은 원자력안전정보공개 포털을 통해 계속운전 신청 문서를 공개하고 있으며, 기술 평가와 전문가위원회 심사, 원자력안전위원회 심의 결과도 공개할 계획이다. 이후 신청에서도 설비 노후화와 재난 대비, 최종 심의 시간 등을 둘러싼 비슷한 쟁점이 제기될 수 있어 관련 기록의 공개가 중요하다.

정부는 2037~2038년까지 설비용량 합계 2.8기가와트인 대형 원전 2기를 새로 건설할 계획이며 소형모듈원자로도 추진 중이다. 고리 원전 수명 연장은 남은 작업과 검사를 예정대로 마친다면 훨씬 이른 시기에 발전 용량을 복구할 수 있다.

주요 내용

• 고리 3호기는 2034년 9월 28일까지, 고리 4호기는 2035년 8월 6일까지 운영 허가를 받았다.
• 두 원자로의 발전 용량은 합계 2,050메가와트다.
• 한수원은 개선 작업과 정비, 검사를 마친 뒤 2027년 상반기 순차 재가동을 목표로 한다.
• 기술 평가는 약 4년간 진행됐으며, 최종 원자력안전위원회 결정은 12일 간격으로 열린 두 차례 회의 뒤 내려졌다.
• 반대 측은 다수 원자로 사고와 주변 주민, 자연재해, 사용후핵연료 저장 문제를 제기했다.
• 원자로 7기의 계속운전 결정이 남아 있으며 한빛 1·2호기는 2027년 상반기 심의가 예정돼 있다.