12일 경주서 5.8 지진 발생…경주 특별재난지역 선포
정부, 원전 등 에너지 관련 시설 지진 상황·영향 점검
원전 내진설계값 6.5~7.0 수준…심리적 불안감만 가중
양산단층대 세부조사 필요성 가증…활성단층 논란 점증
경주를 진앙으로 발생한 지진이 지진의 위력을 넘어 한반도를 강력하게 흔들고 있다. 가장 큰 피해를 입은 경주지역은 특별재난지역으로 선포돼 피해복구에 집중하고 있다.
정작 물리적 피해보다 감정적 피해를 입은 곳은 바로 원자력발전소다. 5년전 지진으로 인해 발생한 쓰나미로 일본 후쿠시마 원전이 침수, 내부 전원이 차단되면서 폭발한 이른바 ‘후쿠시마 사태’를 직접 확인한 국민들이 경주 인근에 집중된 원전 안전에 불안한 시선을 보내고 있다. 원자력발전사업자인 한국수력원자력은 경주서 지진이 발생하자 안전을 위해 월성원전을 수동 정지했지만 그마저 불안의 눈초리로 바라보고 있다.
이에 정부와 전력당국은 원전을 비롯해 전력설비에 대한 특별점검과 함께 내진강화 대책을 내놓고 놀란 시민들의 마음을 추스르는데 주력하고 있다.
특히 이번 지진은 과거 경주 방폐장 건설당시 촉발됐던 활성단층 논란을 다시한번 불러 일으킬 것으로 전망되면서 현재 가동중인 원전과 함께 신규 건설 예정인 원전까지 영향을 미쳐 향후 정부의 원자력정책에 가장 큰 딜레마로 작용할 것으로 전망되고 있다.
◆ 38년만에 강진, 월성원전 수동정지 = 추석 연휴를 앞둔 12일, 경주를 진원지로 5.8의 지진이 발생했다. 진도 5 이상의 지진은 38년만이다.
지진이 발생하면서 한수원은 12일 월성원전을 수동정지시켰다. 한수원은 원전 구조물 위치별로 여러개의 지진계로 구성된 지진감시계통을 운영 중이다. 지진 발생 시 원전 지진계의 계측된 값으로 수동정지 등 관련 절차를 수행하고 있다. 이번 지진으로 월성원전은 0.0981g 관측됐으며, 이는 발전소 수동정지 기준(0.1g) 이하로 관련절차서에 따라 즉시 수동정지 필요성은 없었다. 이보다 더 큰 지진(0.18g 이상) 발생 시 자동정지 되도록 시스템이 구축돼 있다. 이에 따라 지진 발생 후 수동정지 결정기간 동안 설비점검 및 감시강화를 통해 안전성을 확인했으며 지진파에 대한 응답스펙트럼 값을 다중적으로 재계산하기 위해 사내 전문가를 통해 독립검토를 추가 실시했다. 지진크기에 대한 분석이 완료돼 월성1~4호기 정지를 결정한 후 국가 전력계통의 수급안정을 위해 전력거래소와 협의했으며, 정지 전 대체예비 발전력을 확보한 후 전력거래소의 지시에 따라 순차적으로 발전소를 수동 정지했다.
이번 경주지진으로 월성1~4호기는 발전소 설비이상 및 위험성에는 전혀 문제가 없었고 안전운전이 가능한 수준이었지만, ‘안전 최우선 원칙’과 ‘철저한 예방점검’ 차원에서 절차서에 따라 수동으로 정지한 선제적인 조치였다.
이어 12~13일 전 원전에 대해 자체 안전점검을 수행했다. 발전소운전절차서(지진방생시 조치)에 따라 원자로, 터빈·발전기, 가압기, 증기발생기, 디젤발전기 등 발전소 주요기기와 계측기 및 구조물 점검을 수행한 결과 모든 항목에서 ‘양호’로 나타났다.
여진이 계속되면서 19일 경주에서 4.5 규모의 강한 여진이 발생한 데 이어 20일 20시03분 경주시 남남서쪽 8㎞ 지역에서 규모 2.1의 여진이 발생했다. 12일 강진으로 인한 경주지역 여진은 400회가 넘는다.
산업부는 19일 지진발생 직후 주형환 장관은 한전 여의도 남서울 본부에서 지난 12일 설치된 지진상황대책본부 회의를 주재하고 원전, 발전소, 송배전망, 석유비축시설, 도시가스관 및 인수기지 등 에너지 관련 시설과 산업단지 등에 대해 지진에 따른 상황과 영향을 점검했다.
또한 한전, 한수원, 발전회사 등 에너지 관련기관과 산업단지공단 기관장(상황책임자)으로 하여금 본사 상황실에 정위치하여 직접 상황을 관리하고 필요한 위기대응 매뉴얼에 따른 조치를 차질없이 취하도록 지시했다. 아울러 한전 사장, 한수원 사장, 원자력환경공단 이사장, 산업단지 이사장 등과 직접 통화해 상황대응에 만전을 기해줄 것을 당부했다.
현재까지는 원전 및 발전소, 방폐장, 가스관, 송유관, 송배전망 등 주요 에너지 관련시설은 정상 운영 중인 것으로 파악되고 있다. 울산 석유화학단지도 산업단지공단, 합동방재센터를 통한 점검결과 현재까지 입주업체의 피해상황이 없는 것으로 파악됐다.
산업부는 만약의 가능성에 대비해 에너지, 산업 비상점검반을 통해 에너지 관련기관과 계속 상황을 긴밀히 점검·공유하면서 신속하게 대응조치를 취할 계획이다.
◆ 에너지 안전 자문委 원전 분과 회의 개최 = 산업통상자원부는 21일 서울 외교부 청사에서 주형환 장관 주재로 경주지진에 따른 후속조치의 일환으로 지진·지질·원전안전 전문가들로 구성된 ‘에너지 안전 자문위원회’ 원전 분과 회의를 개최하고 지진의 원인과 영향, 원전 내진성능 현황, 내진성능 보강방안 등에 대해 논의했다.
산업부는 12일 지진 이후 ‘에너지 시설 내진 종합대책’을 수립하기로 하고 이를 위해 관련 전문가들로 에너지 안전 자문위원회를 구성중이며 우선적으로 원전 분과 회의를 개최했다.
참석한 전문가들은 이번 지진을 계기로 국가차원의 지질·단층조사, 지진원인 정밀분석, 지진 위험도 평가 등이 필요함을 건의했으며 단기적인 지진 대응 대책보다는 장기적이고 정밀한 조사·분석을 통한 대책 마련 필요성을 제시했다. 또한 이번 지진은 원전 내진 설계기준 이하로 원전 안전에는 문제가 없었으나 더욱 강력한 지진에 대비한 내진성능 평가 및 보강을 검토할 필요가 있다는 의견을 제기했다.
주형환 산업부 장관은 이번 지진의 원인과 진앙지 주변 지질구조에 대한 정밀한 조사·분석이 조속히 추진될 필요가 있다는 견해에 대해 “원전 내진 안전성에 대해서는 지진, 지질, 구조물, 원자력 등 각계 전문가들이 융합해 통섭적 관점에서 연구가 필요하다”며 “특히 정확한 사실관계, 과학적 분석에 근거해 논의가 이뤄져야 한다”고 강조했다.
또한 “공신력 있는 기관의 과학적 지질구조 분석 결과가 나오면 원전의 내진성능과 내진 설계기준의 적정성을 검토하고 취약점이 발견되면 설비 보강·교체 등을 통해 내진성능을 보강해 나가겠다”고 언급했다.
산업부는 원전 분과 회의를 시작으로 전력, 가스, 석유 등 분과별로 ‘에너지 안전 자문위원회’를 개최, 조속한 시일내에 에너지 시설의 지진영향 분석, 내진설계 보강 필요성 등을 전반적으로 검토해 나갈 계획이다.
향후 원전 분과는 지진 안전성에 대한 국민의 우려가 큰 만큼 우선적으로 활동을 시작해 국내·외 사례 분석, 전문가 검토 등을 통해 내진대책을 수립하고 관계기관과 협의해 원전 및 방폐장 내진성능을 개선해 나갈 계획이다.
◆ 지진대비 전력설비 내진성능 강화 = 한전(사장 조환익)은 전력설비 내진 안정성 강화대책을 수립하고 안정적 전력공급에 만전을 기하기로 했다.
지난 12일 경주에서 규모 5.8 지진 발생 후 지진 안전에 대한 국민적인 관심이 고조되고 있는 가운데 한전은 2015년부터 ‘전력설비 지진대응 및 모니터링 시스템’을 구축하고 대응체계를 갖추고 있다.
현재 한전이 운영 중인 전력설비는 최신 내진설계기준을 반영해 변전소 건물 등은 규모 6.6, 철탑 등 송배전용 설비는 규모 6.3의 지진에도 안전한 내진성능을 확보하고 있다. 또한 전국 77개 화력발전소의 보일러, 터빈 등 구조물에 대한 내진성능평가를 완료했다.
한전은 지하전력구와 원자력발전소내 스위치야드의 변압기와 개폐기 등에 대해 내진 성능평가와 보강을 내년까지 추가로 완료할 예정이며, 특히 이번 경주 지진을 계기로 양산단층 인근지역에 위치한 철탑, 전력구, 사옥, 변전소 등 전력설비의 내진성능을 추가로 확보할 수 있도록 내진설계 기준을 상향해 보강하는 방안을 마련하고 있다.
한편 한전은 765㎸ 변전소 5곳, 345㎸ 변전소 10곳 등 전국에 있는 15개 주요 변전소에 지진 계측기를 설치해 지진 관측망을 구축하고 전력연구원내 지진감시센터를 운영 중에 있다.
지진감시센터는 한반도와 주변 지역에서 발생하는 지진으로부터 전력설비를 보호하기 위해 15개의 한전 변전소와 155개의 기상청 관측소에서 관측되는 지진의 규모와 지진 가속도 정보를 기초로 전국에 산재된 전력설비에 미치는 지진영향을 실시간으로 분석해 변전소 등 전력설비 운영자에게 제공, 신속하게 대응토록 해 전력계통의 안정성을 확보하고 있다.
또한 자체개발한 ‘지진 영향평가 기술’을 올해 7월부터 기상청이 국가 지진관측망의 확충 및 지진조기경보시스템 고도화 계획의 일환으로 2020년까지 구축할 예정인 국가 지진조기경보 시스템에 적용하기 위한 공동연구를 착수했다.
한전은 국내 최고 수준의 진동대를 갖춘 내진시험동을 전력연구원내에 구축하고 산업체에서 개발한 전력기자재 등이 실제 지진 발생시 제대로 작동하는 지를 확인하는 내진검증시험(Seismic Qualification Test)을 수행하고 있다.
한전은 내진시험동의 진동대를 이용해 건축물의 내진성능평가 세부기준 수립, 내진 보강시스템 개발 등의 연구개발에 활용하고 있으며, 시험설비를 산·학·연이 내진 관련 연구와 제품 개발에 활용할 수 있도록 개방해 제품과 기술경쟁력을 높이는 데 기여하고 있다.
조환익 한전 사장은 “향후 설계 지진보다 더 큰 지진이 발생할 경우를 대비해 내진성능확보 및 면진, 감쇠시스템 등의 기술개발을 가속화해 전력설비의 내진안정성 확보에 만전을 기하고 있다”며 “주요 전력설비에 대한 내진성능평가를 추가로 실시하고 내진성능 향상을 위한 투자를 확대하는 등 신속하게 내진 보강을 완료해 어떠한 상황에서도 전력공급에 차질이 없도록 할 것”이라고 밝혔다.
◆ 국토부, 기반시설 특별안전점검 = 국토교통부가 영남지역을 중심으로 주요 교량, 터널, 댐 등 기반시설에 대해 특별안전점검을 실시한다. 또 기반시설에 적용하는 내진설계기준을 강화하는 것이 필요한지도 내년 상반기까지 검토하기로 했다.
이와 관련 국토부는 사회간접자본(SOC) 시설물에 대해 특별안전점검을 실시하고 내진 보강계획 및 기준을 재검토하는 등의 대책을 22일 발표했다.
이에 따라 국토부는 영남지역의 국토부 소관 교량·터널·댐·건축물 등 SOC 시설 4740개를 포함 이 지역에 건설 중인 시설 572개와 영남 외 지역에 있지만 위험도가 높다고 판단되는 시설 430개를 연말까지 특별점검한다.
이번 특별점검을 위해 국토부 1차관을 단장으로 시설안전공단, 철도공사, 도로공사, 수자원공사, 건설기술연구원, 구조물진단학회, 지진공학회 등 420명의 전문 인력으로 5개 점검단(도로·철도·항공·수자원·건축물)을 구성한다.
또 피해여부를 정확히 확인하기 위해 균열 및 침하조사, 비파괴검사 등 정밀조사를 실시해 구조체의 스트레스 여부 등 안전성을 종합적으로 진단할 계획이다. 아울러 현장점검을 통해 내진설계기준에 따라 적합하게 설계돼 시공되고 있는지를 철저하게 점검, 내진성능 확보에 차질이 없도록 조치할 예정이다.
국토부는 주요 SOC 시설 내진보강을 조기에 완료하는 방안도 검토하기로 했다. 현재 내진보강계획으로는 주요 SOC 시설물들은 내진보강이 2020년 완료될 예정으로 고속철도와 도로교량은 2018년, 일반철도는 2019년, 취수탑은 2020년까지 내진보강을 마치는 것이 목표다.
이번 특별점검 결과를 바탕으로 상대적으로 취약한 것으로 확인된 시설에 대해서는 보강계획을 앞당길지 여부를 판단할 계획이다. 기존에 내진보강이 완료된 시설에 대해서도 특별점검 결과를 토대로 내진보강의 적절성 여부를 검토할 예정이다.
국토부는 SOC 시설 내진설계기준을 강화하는 것이 필요한지도 연구용역 등을 발주해 내년 상반기까지 검토할 방침이다. 이와 함께 국토부는 위험상황 발생 시 즉각 대응할 수 있도록 국토부 및 소속·산하기관의 비상관리체계를 유지하기로 했다.
아울러 도로공사, 철도공사, 수자원공사 등 SOC 관련기관에 대해 지진발생시 대응매뉴얼, 비상연락체계, 긴급복구계획 등 대응체계 전반에 대한 점검도 실시할 예정이다.
국토부는 SOC 시설물 안전관리를 지속해서 점검·관리할 ‘국가 SOC 안전관리본부(가칭)’를 한국시설안전공단 내에 설치하는 방안도 추진한다.
국토부 관계자는 “앞으로 국회 및 관계부처와 긴밀한 협의를 통해 대책을 차질없이 추진하겠다”며 “이번 지진으로 피해를 입은 경주 지역 민간 건축물에 대해서도 소유자가 희망할 경우 건축물의 안전점검과 피해 복구를 위한 기술지원을 하고 지자체별 수요를 파악해 나갈 예정”이라고 밝혔다.
원전 부지는 어떻게 선정하나
4단계 부지조사 통해 지진에 안전한 부지 선정
우리나라는 1970년대 국내 원전 도입 당시부터 국내 원자력법 및 선진국 기술기준에 따라 부지선정, 설계, 건설, 운영 등 각 단계에서 완벽한 지진 대비책을 마련, 운영하고 있다.
우선 우리나라는 4단계의 부지조사를 수행해 지진에 안전한 부지를 선정하고 있다.
원자력발전소의 내진설계를 위해 우선 부지를 중심으로 반경 320㎞ 이내에서 실시되는 광역조사는 지형도, 지질도, 항공사진 등 문헌자료 및 인공위성자료 조사 등을 통해 가장 크게 영향을 미칠 수 있는 지진원을 선정한 후 여기에 여유도를 더해 결정한다.
반경 40㎞ 이내에서 조사되는 부지조사는 광역조사보다 자세한 지진·지질 및 지구물리 조사를 수행하며, 잠재적인 지구조원이 존재하는 경우 반경 8㎞ 내에서 수행되는 조사의 정밀도와 유사하게 조사·분석을 실시한다. 반경 8㎞ 이내에서 실시되는 세부부지조사는 적절한 세부지질조사, 지진, 지구물리 및 지반공학적 조사를 수행하게 된다. 반경 1㎞ 이내에서 수행되는 정밀조사는 지구물리탐사, 시추조사, 트렌치조사, 연대측정 등 지반공학적인 자세한 조사를 실시하게 된다.
원전의 내진설계는 일반 건물과 달리 부지조사단계에서 분석한 부지주변의 단층과 과거 발생 지진을 토대로 부지에 영향을 미칠 수 있는 최대 지진값을 산정해 내진설계 수준을 정하고 있다. 우리나라 원전의 내진설계값은 중력가속도(g)의 20%에 해당하는 0.2g(규모 약 6.5정도의 강진)로 설정했다. 또한 신고리 3,4호기부터 건설되는 APR1400 원전의 내진설계값은 이보다 더 안전한 0.3g(규모 약 7.0)로 상향조정했다.
특히 가장 중요한 원자로 건물 등은 지진이 발생해도 흔들림이 적고 큰 하중을 안전하게 지지할 수 있도록 허용지내력이 평방미터당 700톤 이상인 견고한 암반 위에 직접 고정시켜 설치하고 있다.
또한 무거운 건물을 지지하기 위해 견고한 암반 위에 철근을 조밀하게 배치해 암반과 기초가 일체가 되도록 건설하고 있다. 일반적으로 단단한 암반위에 지은 원전은 토사지반에 건설된 건물보다 진동의 영향을 1/2~1/3 정도 적게 받는다.
원자력백서에 따르면 우리나라는 가동중인 원전에 지진이 발생할 경우 이를 신속하게 감지하고 그 크기에 따라 원전을 가동 또는 중지하는 등의 안전조치를 취하고 있다.
설계지진인 안전정지지진(SSE)의 1/20 수준인 0.01g의 지진동이 감지되면 지진계측기 동작을 알리는 신호가 발생해 지진에 대비하고 0.1g의 지진동이 감지될 경우 비상운전절차에 따라 발전소를 정지해 지진으로 인한 피해에 사전 대비토록 하고 있다.