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[원자력탐험대 15화] 원자력 발전소는 왜 바닷가에 있을까?

  • 2015.01.26.
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 원자로 식히는 엄청난 양의 ‘냉각수’ 얻을 수 있어

원자로 식히는 엄청난 양의 ‘냉각수’ 얻을 수 있어,

사용된 ‘온배수’는 200~300m 통로 거쳐 바닷물과 온도 차 2~3℃ 정도로 줄어들어

우리나라에 있는 원자력 발전소의 공통점은?

위치를 찾아보면 그 답을 금세 알 수 있다. 원자력 발전소 사진을 보면 더 단박에 답을 알게 된다. 모두 바다가 가까이 있는 곳에 위치한다는 점이다. 우연의 일치일까 아니면 특별한 이유가 있는 걸까?

프랑스의 노장 원자력 발전소

프랑스의 노장 원자력 발전소. 이곳에선 바닷물 대신 센 강의 물을 끌어와 냉각수로 사용한다. 커다란 두 개의 굴뚝은 냉각탑이다.

 

고리원전

우리나라의 첫 원자력 발전소인 고리 원자력 발전소. 부산 기장군 장안읍 고리 및 효암리에 위치한 고리 원전은 우리나라의 다른 원전과 마찬가지로 바닷물을 냉각수로 사용한다.

△ 1000MW급 원전 식히려면 1초에 60~70t의 물 필요

원자력 발전소는 원자로에서 원전 연료가 핵분열 할 때 발생한 열로 증기를 만든다. 그리고 그 증기의 힘으로 커다란 터빈을 돌려 전기를 생산한다. 이때 터빈을 돌리고 난 증기는 어디로 갈까? 그냥 공기중에 사라지는 것이 아니다. 복수기란 곳에서 냉각수에 의해 온도가 내려가면서 다시 물이 된다. 한마디로 원자력 발전소의 열을 식히는 모든 장치에는 물이 필요할 뿐 아니라 발전 과정에서 물이 만들어지기도 한다는 뜻이다.

원자로를 식히는 냉각수의 경우, 1000MW급 원전1기에 사용되는 양은 1초당 60~70t에 이른다. 이처럼 엄청난 양의 냉각수를 손쉽게 얻을수 있도록 원자력 발전소를 바닷가에 짓는 것이다.

물론 바다 대신 강가에 짓는 경우도 있다. 프랑스가 대표적이다. 수도 파리에서 남동쪽으로 자동차로 약 1시간쯤 가면 노장슈르센 마을이 나오는데 이곳에 바로 노장 원자력 발전소가 있다.
1980년대 말에 세워진 이 발전소는 파리의 젖줄이라 불리는 센 강 상류에 있어서 이곳의 물을 냉각수로 사용한다. 원자력 발전소에 솟아 오른것은 굴뚝이 아니라 냉각탑이다. 그러므로 이 탑에서 나오는 하얀기체는 연기가 아닌 수증기이다. 노장 원자력 발전소에선 이 거대한 냉각탑을 이용해 더워진 냉각수를 식혀 재사용하고, 남은 물은 센 강으로 흘려보낸다. 파리 시민들은 이 센 강의 물을 식수원으로 사용하는데, 아무 불평이 없을 정도로 원자력 발전에 대한 신뢰도가 높다고 한다. 이에 비해 우리나라의 모든 원자력 발전소는 바닷가에 지어졌으며, 노장 발전소와 달리 냉각탑을 갖지 않는 것이 특징이다.

 

△ 냉각수와 온배수

원자력 발전소에서 터빈을 돌리고 나온 증기를 식혀 다시 물로 만들때 냉각수는 그 열을 뺏어 간다. 당연히 냉각수의 온도는 높아질 수밖에 없다. 실제로 원전에서 증기를 식히고 난 냉각수의 온도를 재어 보면, 처음보다 약 7~8℃가 높다. 그래서 한 번 사용된 냉각수는 따뜻할 ‘온’(溫)과 내보낼 ‘배’(排)자를 써서 ‘온배수’라고 부른다.

우리나라의 원자력 발전소에서는 이 온배수를 냉각탑에 올려 보내 식히는 것이 아니라 그대로 바다로 돌려보낸다.
이와 관련해 원자력 발전소에서 사용하는 냉각수가 방사능에 오염됐을 것이라고 생각하고, 특히 온배수를 바다로 돌려보내는 것에 반대하는 목소리도 있다. 하지만 냉각수로 사용하는 바닷물은 원자로나 터빈과 같은 발전 계통과 완전히 분리된 배관을 따라 흐르기 때문에 방사성 물질에 오염될 수 없다.

원자력 발전소에서 나온 온배수는 앞서 살펴본 것처럼 자연 해수보다 수온이 높다. 그렇기에 대부분의 경우 배수구에서 200~300m 길이의 통로를 만든다. 이 통로는 온배수가 지나는 동안 수온을 낮춰 주는 역할을 한다. 결국 온배수가 배수구에 이르러 바닷물과 섞일 때 온도 차이는 2~3℃ 정도로 줄어든다. 여기에 신고리 1~4호기는 온배수의 따뜻한 온도가 바다에 미치는 영향을 줄이기 위한 특수 공법을 적용했다.

△ 온배수로 바다 목장까지

온배수는 안전할 뿐 아니라 수산업에도 도움을 줄 수 있다. 월성 원자력 발전소가 1998년 5290㎡의 부지에 양식 시설을 설치해, 넙치·참돔·황복·전복 등 고급 어패류 10여 종을 양식한 것이 대표적인 예다. 또 돌돔 등 어류와 전복새끼를 인근 바다에 방류해 바다 자원을 늘리는 역할도 했다.

영광 원자력 발전소에서도 온배수 양식장을 짓고 어패류를 양식하고, 이를 매년 인근 바다에 풀어줌으로써 온배수의 직접 배출량을 줄이는 동시에 제 2의 자원을 키우는 역할까지 톡톡히 해낸다. 물론 원전의 온도를 유지시키는 냉각수가 온배수가 된 뒤에도 바다 목장을 만드는데 유용하게 쓰이기 위해선 반드시 원자력 발전소의 안전성이 확보되어야 할 것이다.

원자력탐험대 15회

 

– 작성 : 소년한국일보 윤석빈 기자 binys@snhk.co.kr

– 원문보기 : 소년한국일보  http://ka.do/pEgj

 

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