강현국 미국 렌슬러공대 기계항공원자력공학과 교수
▲강현국 미국 렌슬러공대 기계항공원자력공학과 교수
며칠 전 발생한 스페인 포르투갈 대규모 정전사태는 현대 사회에서 전기가 얼마나 중요한지를 다시 한 번 상기시켜 주었다. 전 국민이 며칠씩이나 생활에 불편을 겪은 것은 둘째 치더라도 이번 사태로 인해 병원이나 요양원 등에서 생명에 관련된 기능을 전기의 힘으로 보조받고 있던 환자들이 얼마나 피해를 입었을지 걱정이 앞선다. 빨리 회복되고 원상으로 돌아갈 수 있길 빈다. 이런 사태가 선진국에서 일어나는 것이 처음은 아니다. 20여년 전 미국의 뉴욕주를 포함한 북동부와 캐나다에서 대정전이 발생한 일이 있었다. 그때는 오하이오의 송전선로 문제와 경보 소프트웨어의 버그가 겹쳐진 것이 주원인이었다. 이번 스페인 포르투갈 정전에서는 15기가와트의 전력이 갑자기 상실된 것이 주원인으로 지목되고 있는데, 왜 그렇게 엄청난 양의 발전원이 갑자기 전력망에서 탈락한 것인지 그 이유는 아직도 조사 중이라고 한다.
이 사태는 우리가 예전에 겪었던 다른 재난관련 일을 떠오르게 한다. 2016년에 우리나라 경북 지역에서 지진을 겪은 일이 있다. 국내에서 발생한 지진으로는 상당히 규모가 큰 지진이었다. 일반인들이 쉽게 이해하고 받아들이는 리히터 지진규모로는 5.1에 해당한다. 실제 구조물에 가해지는 스트레스를 계산하는 공학자들은 각 시설에서의 지진가속도 계측값을 중요하게 여기는데, 가까이 있던 월성원전에서 계측된 것은 0.0981g였다. 하늘에서 자유낙하하는 중력가속도의 약 10%에 해당하는 것이니 작은 값이 아니다. 그러나 원전은 그 정도로는 안전에 위협을 받지 않는다. 보통 0.2g나 0.3g의 지진에 아무 문제없이 견딜 수 있도록 설계기준치를 설정한다. 2011년 후쿠시마 대지진때 후쿠시마 원전에서 계측된 지진가속도가 0.335g였지만 지진으로 인한 안전성 문제는 없었다. 실제로는 지진 1시간 후에 들이닥친 쓰나미로 인해 전기 공급이 중단된 것이 결국 최악의 사고로 연결된 것이다. 따라서 0.0981g 지진 정도는 원자력발전소 안전에 영향이 거의 없는 경미한 자연재해인 것이다.
재난이 정치적 이슈와 연결되면 과학적 분석은 뒷전
그런데 이것이 정치적인 이슈로 연결 되면 과학적인 분석은 뒷전으로 밀리기 십상이다. 당시에 지진으로 인한 주택파손과 이재민 대량 발생으로 재난 안전을 강조하는 분위기가 되자, 국민들에게 안전을 중요시 하는 모습을 보이고 싶었던 당국에서 지진 대책으로 내 놓은 것이 자동 정지 시스템의 설정치를 아주 낮게 잡는 것이었다. 어느 정도 이상의 지진이 감지되면 자동으로 반응하는 이 자동 정지 시스템에서 설정치를 낮게 해 놓으면 작은 지진이 와도 민감하게 반응하여 원자로를 정지시키고 안전모드로 들어가니 안전성이 향상되는 결과가 되지 않겠는가 하는 것이었다. 경제성을 희생시키고라도 안전성을 향상시키려는 충심이었겠지만 꼭 의도대로 그렇게 되지 않을 수도 있다.
얼핏 듣기에는 그럴 듯하게 들리는 것들이 어떤 특정한 상황에서는 정말 무서운 재앙을 부르는 자충수가 될 수도 있는데, 예를 들어 만약 0.0981g 정도의 지진에도 자동 정지가 되도록 해 놓은 상태에서 그 값을 넘는 지진이 동해안 어딘가에 일어나면, 우리나라 원자력 발전소들이 대부분 동해안에 설치되어 있기 때문에, 지진을 감지한 원자력 발전소들이 일시에 정지하는 사태를 맞이하게 된다. 스페인 포르투갈 대정전의 직접 원인이 15기가와트의 전력공급 일시 상실이었다는 점을 상기해 보자. 우리나라 동해안의 원자력 발전량만 20기가와트가 넘는다. 우리나라의 전력망을 운영하는 기술진이 아무리 뛰어나다고 해도 20기가와트가 갑자기 사라지면 어쩔 방도가 없이 전력망이 붕괴되어 초유의 국가정전 사태를 맞이하게 된다. 애초에 건설할 때부터 설계기준에 반영하여 그것보다 훨씬 튼튼하게 지었기 때문에 원자력발전소 입장에서는 아무런 장애도 되지 않는 그런 경미한 지진이 우리나라 전체 전력망 붕괴를 불러 올 수도 있는 것이다. 관련 과학기술자들 덕분에 자동 정지 설정치가 그렇게 낮게 설정되는 것은 막을 수 있었지만 간담이 서늘했던 기억이 있다.
이런 일이 없으려면 반드시 과학적인 분석을 기초로 하여 판단을 내리는 문화가 정착되어야 한다. 0.0981g의 지진에 원자력발전소의 안전기능이 파손되어 중대사고로 연결될 위험성(확률론적으로 0에 가깝다)과, 그 지진에 동해안 모든 원전을 정지시켜서 온 나라가 대정전을 맞게되는 위험성(확률론적으로 1에 가깝다)을 비교해 보면 누구나 알 수가 있다. 물론 과학적인 것만 가지고 모든 의사결정을 할 수는 없지만, 적어도 확실한 위험은 피하게 해 준다.
전문가의 정확한 과학적 정보, 국민에게 전달이 중요
요즈음 전력망에 관련한 이슈가 자주 대두되고 있다. 단순한 송전선 설치하는데 몇 년이 걸렸는데 이래서야 되겠는가 하는 내용부터 시작해서, 풍력과 태양력 등 자연에서 얻는 에너지의 생산 사이클과 소비 사이클을 조화시키는 문제, 넓은 부지가 필요한 전력 생산자와 도시에 밀집한 소비자간 거리가 점점 더 멀어져서 생기는 병목 현상 같은 문제가 산적해 있는데, 해결책 없이 문제만 점점 커져가고 있다는 걱정이 든다. 소규모 지역적으로 견고하고 안정된 에너지망을 갖추고 광역에서는 약간씩 보완하는 방식으로 가는 것이 유력한 대안이 될 수 있다. 스마트 시티나 넷제로 시티 개념이 그 기초가 된다. 소형모듈원전도 이런 목적에 매우 잘 부합한다.
그리고 모든 정보가 인터넷으로 쉽게 유통되는 상황에서 국민들이 정확한 과학적 정보를 알 수 있도록 하는 것도 매우 중요하다. 그렇지 않으면 감상에 젖어서 잘못된 정보를 바탕으로 결정을 할지도 모른다. 국민이 판단하고 결정하는 것이 민주주의의 대 전제이지만, 일단 그 배경 지식은 진짜 전문가가 제공하여야 한다. 우리나라 국가 인프라의 위험성도 체계적으로 분석해 나가야 하고 이를 전 국민의 쉽게 이해할 수 있도록 공유해야 한다.
;){kind=link}