신한울 2호기, 정기검사 중 임계 허용

다음은 대한민국 정부 부처에서 발표한 신한울 2호기 정기검사 중 임계 허용 보도자료에 대한 상세하고 포괄적인 요약입니다.

1. 핵심 요약

원자력안전위원회(이하 원안위)는 2025년 8월 14일 제218회 회의를 통해 신한울 2호기의 정기검사 결과를 토대로 임계(핵분열 연쇄반응이 지속되는 상태)를 허용하고 원자로 재가동을 의결했습니다. 신한울 2호기는 2025년 4월 20일부터 정기검사를 시작했으며, 이 과정에서 3월에 발생한 원자로냉각재펌프 밀봉수 주입 배관 누설 및 불활성기체 누설 사건에 대한 한국수력원자력(이하 한수원)의 조치 적절성이 확인되었습니다. 또한, 결함 핵연료 교체, 제어봉 변형 조치, 사고관리설비 성능 검사 등 총 99개 정기검사 항목 중 임계 전까지 수행해야 할 88개 항목의 안전성이 최종 확인되었습니다. 원안위는 임계 허용 후 출력상승시험 등 잔여 11개 항목에 대한 후속 검사를 통해 신한울 2호기의 안전성을 최종적으로 검증할 예정입니다.

2. 주요 내용

• 신한울 2호기 임계 허용 및 재가동 의결: 원자력안전위원회는 2025년 8월 14일 제218회 회의에서 신한울 2호기의 안전성이 확보되었음을 확인하고 원자로 재가동을 의결했습니다. 이는 2025년 4월 20일부터 시작된 정기검사 결과에 따른 조치로, 임계 허용은 원자로에서 핵분열 연쇄반응이 지속적으로 일어나는 상태를 의미하며, 이는 발전소 정상 운전의 필수적인 첫 단계입니다.

• 원자로냉각재펌프 밀봉수 주입 배관 누설 사건 조치: 2025년 3월 12일 신한울 2호기 정상 운전 중 원자로냉각재펌프(RCP) 밀봉수 주입 배관의 결함으로 냉각재가 누설되는 사건이 발생했습니다. 한수원은 즉시 원자로를 정지하고 누설이 확인된 배관을 신규 배관으로 교체했으며, 원안위는 교체된 배관의 용접 및 비파괴검사(재료나 구조물을 손상시키지 않고 내부 결함을 검사하는 방법) 결과가 적절함을 확인했습니다. 이 결함은 고온-저온 유체 혼입으로 인한 고주기 열피로(반복되는 온도 변화로 인해 재료에 피로가 누적되어 균열이 발생하는 현상)로 발생했으며, 한수원은 고온수 경보 신설, 밸브 차단 등 재발 방지 대책을 수립하고 원안위는 그 적절성을 확인했습니다.

• 불활성기체 누설 사건 조치: 2025년 3월 14일에는 가압기 상부 배기 및 냉각재 시료 배수 작업을 진행하는 과정에서 배관에 남아있던 불활성기체(133Xe, 133mXe 등)가 보조 건물 공기 정화기로 누설되는 사건이 발생했습니다. 한수원은 불활성기체 누설 가능성이 없는 경로(기기배수탱크에서 체적제어탱크로)로 냉각재가 배수되도록 절차를 개선했으며, 원안위는 개선 조치 이후 누설이 없음을 확인했습니다. 누설된 불활성기체의 총 방사능량은 연간 배출제한치(8.00×10¹⁰ Bq)의 0.064%인 5.11×10⁷ Bq로 평가되어 환경에 미치는 영향은 미미했습니다.

• 결함 핵연료집합체 교체 및 안전성 확인: 정기검사 중 핵연료집합체(236개의 연료봉으로 구성된 다발) 내 연료봉 1개의 결함이 확인되어 해당 핵연료집합체를 신규 핵연료집합체로 교체했습니다. 손상 원인은 이물질에 의한 마모로 평가되었으며, 한수원은 이물질 유입 방지 대책을 강화하고 작업자 교육을 수행했습니다. 원안위는 교체 노심에 대한 핵설계, 핵연료 설계, 열수력 설계, 비냉각재상실사고 및 냉각재상실사고의 안전성 평가 결과가 모두 관련 기준을 만족함을 확인하여 연료의 건전성과 안전성을 확보했습니다.

• 제어봉 집합체 변형 및 전량 교체: 원자로헤드 조립 공정 중 제어봉 집합체 일부(연장축 29개, 제어봉 51개)의 변형이 발생하여 한수원은 제어봉 집합체 전량(연장축 93개, 제어봉 756개)을 신품으로 교체했습니다. 원인 분석 결과, 제어봉 하강 절차의 구체성 부족과 오류 지시계 감시 미흡 등 인적 실수가 복합적으로 작용한 것으로 파악되었습니다. 한수원은 제어봉 하강 절차를 단계적으로 개선하고, 오류 지시계의 시인성을 높이며 감시를 강화하는 등 재발 방지 대책을 수립했습니다. 원안위는 변형된 제어봉으로 인해 원자로 내부 구조물 및 핵연료집합체에 미치는 영향이 없음을 평가 및 검사를 통해 확인했습니다.

• 사고관리설비 성능 검사 완료: 지난 2025년 1월 제206회 원자력안전위원회에서 승인된 APR1400 노형(새울 1·2호기 및 신한울 1·2호기)의 사고관리계획서에 따라 원전 최초로 중대사고 예방 및 완화 설비 8개 항목에 대한 성능 검사가 실시되었습니다. 이 검사는 대체교류전원 디젤발전기, 이동형 발전설비, 다양성 보호계통, 비상냉각수 외부주입계통, 비상원자로건물 살수보조계통, 중대사고용 가연성기체 제어설비, 원자로공동 충수설비 및 노심용융물 집수조 유입 차단설비 등을 포함하며, 각 설비의 상태와 성능이 관련 기준에 적합함이 확인되어 중대사고 대응 능력이 확보되었음을 입증했습니다.

• 정기검사 88개 항목 완료 및 안전성 확인: 신한울 2호기 정기검사 총 99개 항목 중 원자로 임계 전까지 수행해야 할 88개 항목에 대한 검사가 완료되었습니다. 한국원자력안전기술원(KINS)은 이들 항목의 검사 결과가 원자력안전법령에서 요구하는 기술기준을 만족함을 확인했으며, 이를 통해 원자로 재가동이 안전하게 이루어질 수 있음을 최종적으로 판단했습니다. 검사 과정에서 발견된 2건의 지적사항(손상 핵연료 수리 절차서 미준수, 제어봉 조립 시 주변 구조물 간섭 최소화 절차 미흡)은 원자로 임계 및 안전성에 직접적인 영향이 없으며, 개선 대책 이행이 지속적으로 점검될 예정입니다.

3. 배경 및 목적

신한울 2호기는 2025년 3월 12일 정상 운전 중 원자로냉각재펌프(RCP) 밀봉수 주입 배관에서 냉각재 누설이 발생하여 원자로가 수동으로 정지되었습니다. 이 사건은 원자로의 안전 운전에 직접적인 영향을 미치는 중대한 사안이었으며, 이에 따라 한국수력원자력은 즉시 원자로를 정지하고 해당 설비에 대한 정비 작업을 수행했습니다. 이 정비 기간 중에 발전소의 정기검사 시기가 도래함에 따라 한국수력원자력은 원자력안전위원회에 정기검사를 신청하게 되었습니다.

이번 정기검사의 주요 목적은 냉각재 누설과 같은 보고 대상 사건에 대한 한국수력원자력의 조치가 적절했는지, 그리고 원전 설비 전반의 건전성이 충분히 확보되었는지를 종합적으로 확인하는 것이었습니다. 특히, 원자력안전위원회 회의 운영에 관한 규칙 제7조제2항 별표2에 따라 원자로냉각재 압력경계를 구성하는 주요 설비에서 허용 기준을 초과하는 고장·결함이 발생하여 교체한 경우, 원안위의 심의를 거쳐 원자로 재가동 여부를 결정하도록 규정되어 있습니다. 따라서 이번 임계 허용은 단순한 정기검사 완료를 넘어, 중대한 사건 발생 후 원전의 안전성을 재확인하고 국민의 신뢰를 회복하기 위한 필수적인 절차였습니다. 한국원자력안전기술원(KINS)의 철저한 기술 검토를 통해 배관 결함 원인 분석, 정비 조치, 재발 방지 대책의 적절성 및 임계 전 정기검사 결과가 원자력안전법령의 기술기준을 만족하는지 여부를 확인하는 것이 핵심적인 목표였습니다.

4. 세부 추진 내용

신한울 2호기의 정기검사는 2025년 4월 20일부터 시작되었으며, 원자력안전위원회는 한국원자력안전기술원(KINS)의 전문적인 기술 검토를 바탕으로 검사를 진행했습니다. 검사 항목은 총 11개 분야 99개 항목으로 구성되었으며, 이 중 원자로 임계(핵분열 연쇄반응 시작) 전까지 반드시 완료해야 하는 88개 항목에 대한 검사가 철저히 수행되었습니다. 주요 검사 내용으로는 2025년 3월에 발생한 두 가지 보고 대상 사건에 대한 조치의 적절성 확인이 포함되었습니다. 첫째, 원자로냉각재펌프(RCP) 밀봉수 주입 배관 누설 사건의 경우, 한국수력원자력(한수원)이 누설 배관을 신규 배관으로 교체하고 용접 및 비파괴검사를 수행한 결과가 적절한지 확인했습니다. 특히, 고주기 열피로로 인한 결함 원인을 규명하고, 고온수 경보 신설, 밸브 차단 등 재발 방지 대책의 이행 여부를 면밀히 점검했습니다. 둘째, 불활성기체 누설 사건에 대해서는 한수원이 냉각재 배수 절차를 개선한 후 누설이 발생하지 않음을 확인했습니다.

이 외에도, 정기검사 과정에서 확인된 핵연료봉 1개의 결함에 따라 해당 핵연료집합체를 교체하고, 이물질 유입 방지 대책 강화 및 작업자 교육을 실시한 후 교체 노심의 안전성을 평가했습니다. 또한, 원자로헤드 조립 중 발생한 제어봉 집합체 변형에 대해서는 전량 교체 조치를 확인하고, 제어봉 하강 절차 개선 및 오류 지시계 감시 강화 등 재발 방지 대책의 적절성을 검토했습니다. 특히, 2025년 1월 승인된 사고관리계획서에 따라 APR1400 노형 원전 중 최초로 중대사고 예방 및 완화 설비 8개 항목에 대한 성능 검사를 실시하여 각 설비의 상태와 성능이 기준에 적합함을 확인했습니다. 이 모든 검사 결과는 2025년 8월 14일 개최된 제218회 원자력안전위원회에서 심의되었으며, 원안위는 신한울 2호기의 안전성이 확보되었다고 판단하여 원자로 재가동을 최종 의결했습니다.

5. 기대 효과

이번 신한울 2호기의 임계 허용 및 재가동은 대한민국 원자력 발전소의 안전 운영에 대한 국민적 신뢰를 한층 더 높이는 중요한 계기가 될 것입니다. 철저한 정기검사와 두 차례의 보고 대상 사건에 대한 면밀한 원인 분석 및 재발 방지 조치 확인을 통해 원전의 안전성이 과학적이고 객관적으로 검증되었음을 보여주었습니다. 특히, 중대사고 예방 및 완화 설비에 대한 최초 성능 검사 완료는 후쿠시마 사고 이후 강화된 안전 기준을 충족하며, 만일의 사고 발생 시에도 효과적으로 대응할 수 있는 능력을 확보했음을 의미합니다. 이를 통해 신한울 2호기는 안정적인 전력 공급에 기여할 뿐만 아니라, 국내 원자력 기술의 신뢰성과 안전성을 대내외적으로 입증하는 모범 사례가 될 것으로 기대됩니다. 궁극적으로는 발전소 주변 지역 주민을 포함한 모든 국민이 안심하고 원자력 에너지를 활용할 수 있는 기반을 마련하는 데 크게 기여할 것입니다.

6. 향후 계획

원자력안전위원회는 신한울 2호기의 임계를 허용한 이후에도 안전성 최종 확인을 위한 후속 조치를 철저히 이행할 계획입니다. 현재까지 완료된 8