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99회 지진에도 끄덕없는 '원전·전력계통'…"돌덩이 위에 원자로를"

머니투데이
  • 세종=조규희 기자
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  • 2023.11.30 14:56
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 30일 오전 4시55분쯤 경북 경주시 동남동쪽 19㎞ 해상에서 발생한 리히터 규모 4.0 지진이 발생했다. /그래픽=뉴스1.
30일 오전 4시55분쯤 경북 경주시 동남동쪽 19㎞ 해상에서 발생한 리히터 규모 4.0 지진이 발생했다. /그래픽=뉴스1.
올해만 규모 2.0이상의 지진이 99회가 발생했지만 주요 전력공급원인 원자력발전과 송·배전 등의 전력계통의 안전성은 확고하다. 한반도에서 발생할 수 있는 예측가능한 지진 규모보다 더 강고하게 관련 시설물을 짓고 있으며 자동화 보호 시스템을 도입해 사람과 기계의 이중 관리 체계를 갖추고 있다. 특히 관련 '메뉴얼'을 구비하고 매년 보강해 안전 대비 뿐 아니라 사고 발생시 신속한 조치가 가능하다.

30일 한국전력과 한국수력원자력 등에 따르면 전력계통 설비와 원자력발전소는 일정 요건의 지진 대비 능력을 갖춰야 한다. 아울러 지진 규모에 따른 행동 메뉴얼을 구비하고 매년 개선해나가고 있다. 정전 발생을 고려한 긴급 대응 체계도 갖추고 있다.

우선 원전의 경우 부지 선정부터 지진에 대비한다. 원자력안전법 규정에 따라 발전소가 세워지는 부지의 반경 320㎞ 이내 지역은 광역조사(문헌조사, 인공위성 및 항공사진 판독 등)를 수행한다. 40㎞, 8㎞, 1㎞ 이내의 지역은 기존 자료를 수집·검토하고, 지질의 구조, 단층 분포, 암질 등을 확인하기 위해 지구물리학적 조사, 야외 지질조사, 단층 연대 측정, 해양물리탐사, 시추조사, 물리탐사, 트렌치 조사 등 단계적 정밀 조사를 수행한다.

원전의 핵심인 원자로 건물은 '돌' 위에 짓는다. 지질조사 과정에서 원자로 건물을 세울 수 있을만한 암반을 찾고 굴착 과정을 거친다. 이후 조밀하게 철근을 설치하고, 콘크리트를 타설한다. 단단한 암반층 위에 지은 원전은 지진이 발생했을 때, 토사 지반에 건설된 건물에 비해 30~50% 정도의 진동이 발생해 안전에 유리하다.

원전의의 내진설계값은 0.2g 또는 0.3g이다. 'g'라는 단위는 gravity(중력)의 첫 글자를 의미하며 우리 말로는 중력가속도를 뜻한다. 0.2g는 규모 6.5 정도의 지진에 해당하며, 0.3g는 규모 7.0 정도의 지진에 해당한다.

월성원자력발전소 전경. /사진제공=한국수력원자력
월성원자력발전소 전경. /사진제공=한국수력원자력
원자로 격납건물 등 원전 주요 건물에는 지진감시 계측설비가 설치돼 있다. 주제어실에서 실시간 감시하며 미연의 사고에 빠르게 대처한다. 지진원자로자동정지시스템(Automatic Seismic Trip System)도 구비돼 있다. ASTS는 지반가속도 0.2g 이상 또는 APR1400 원전의 경우 0.3g 이상이 되면 원자로 자동정지된다.

지진 발생 원전 대응 절차도 지반가속도 기준으로 설계돼 있다. 지반가속도가 0.01g 이상이면 경보가 발령되고 구조물 손상평가 후 원자로 정지여부를 판단한다. 지반가속도 0.1g(운전기준 지진 초과) 이상시 원자로를 수동정지하고 '백색 비상'이 발령된다. 이후 방사선 비상 계획 조치에 따라 움직인다. 지반가속도 0.2g(안전정지 지진 초과) 이상이 되면 원자로가 자동정지된다. 아울러 '청색 비상'이 발령되고 방사선 비상 계획에 따른다.

부지선정, 설계와 비상운영 절차로 원전은 지진으로 인한 사고가 단 한차례도 발생하지 않았다. 지난 2016년 경주시에서 발생한 규모 5.8 지진 때는 안전점검 차원에서 월성 1~4호기의 순차 수동정지가 있었다. 점검 결과 이상이 없어 가동을 재개했다.

지진으로 발전소 뿐만 아니라 가구와 산단에 전력을 전달하는 송·배전 시스템도 취약해질 수 있다. 그러나 우리나라 이야기는 아니다. 한국전력은 발전소 못지 않은 내진 설계 기준을 운영한다. 송전탑, 송전선로, 배전, 변전소에 과도할 정도의 지진을 버틸 수 있게 시공한다.

지진 발생시 해당 지역을 중심으로 전력설비 피해 유무를 파악한다. 디지털 시스템과 관련 인력이 직접 이동하며 파악하는 형태다. 피해가 발생하면 전력설비 간선계통 우선 복구 등의 초동 조치가 즉시 이뤄진다.

필요시 비상대책본부가 가동되며 비상근무 체제로 돌입한다. 상황판단회의에 따라 정전, 설비피해 집계, 복구인력·장비가 순차적으로 투입되며 정전복구 완료시까지 상황관리가 유지된다. 홍수 등 재난재해 시에도 전세계에서 감탄할 정도로 전력계통 복구 속도가 빠른 이유다.
13일 서울 강남구 테헤란로 33길 한 전신주에서 화재가 발생해 일대가 정전되는 사고가 발생해 한국전력 관계자들이 긴급 복구작업을 하고 있다. 2023.1.13/사진=뉴스1  Copyright (C) 뉴스1. All rights reserved. 무단 전재 및 재배포 금지.
13일 서울 강남구 테헤란로 33길 한 전신주에서 화재가 발생해 일대가 정전되는 사고가 발생해 한국전력 관계자들이 긴급 복구작업을 하고 있다. 2023.1.13/사진=뉴스1 Copyright (C) 뉴스1. All rights reserved. 무단 전재 및 재배포 금지.



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