지난 1일 열린 ‘한빛원전 안전성확보 민관합동조사단”최종보고회에서 3·4호의 엄청난 부실공사와 문제점이 확인됐다. 한빛원전은 1990년 한빛원전 3·4호기 격납건물 콘크리트 타설 당시 영광신문에서 부실시공 등을 지속적으로 제기하였으나 주민들을 겁박하고 무시하며 공사를 강행 완료 하였다. 그러나 25년이 지난 현재 부실공사로 인한 피해와 문제점만 지역민에게 돌아왔다. 영광군번영회가 이를 규명하고자 지난 8일 개최한 “한빛원전 3·4호기 부실공사 책임규명 대책토론회”에서 발표된 내용을 요약해 게재한다. <편집자 주>
<주제발표> 한병섭 원자력안전연구소 소장
‘한빛원전 사태 안전한가’ -3,4호기 중심으로 한 안전성-
▣ 무너진 다중 방벽
원자력 발전소를 감싸는 다중 방호설비는 5중 방호벽이다
1.연료펠렛 : 핵분열에 의해 발생된 방사성 물질은 압축 소결 및 성형 가공된 산화 우라늄에 갇힌다.
2.연료피복관 : 연료 펠렛을 빠져나온 가스 성분은 지르코늄 합금의 금속관(피복관) 안에 막혀 밖으로 나오지 못한다.
3.원자로 용기 : 두꺼운 강철로 된 원자로 용기로, 연료 피복관의 결함으로 방사성 물질이 새어나올 경우를 대비한다.
4.원자로건물 내벽 : 원자로 용기 밖에는 두께 6mm 이상의 철판이 갑옷처럼 벽을 에워싼다.
5.원자로건물 외벽 : 마지막 방호벽으로 120cm의 두께의 강화 철근콘크리트로 지은 원통형 건물이다.
▲손상된 방벽은 / 1,2,3,4호기의 핵연료 손상 / 3,4 호기 헤드 관통관 / 1,2,4호기의 철판부식 관통 / 3,4호기의 격납건물 콘크리트 미채움 및 대규모 공극
▣ 격납건물 안전성 미확보 경과
원자력안전위원회 및 한국수력원자력은 ▲2016년 6월 한빛2호기 철판부식 관통을 건설시 크레인 사고 후 철판 노출이 원인이라고 판단. ▲2016년 11월 정기 점검을 수행한 한빛1호기가 한빛2호기와 유사한 방향에 집중된 부식부분을 근거로 해풍 방향으로 부터의 염분의 비례로 판단. ▲2016년 11월 및 2017년 2월 한빛2호기 원인과 한빛1호기 원인으로 제시하고 한국표준형은 설계 상이로 미 발생 주장하고 가동 승인 ▲2017년 7월에 한빛 3,4호기 부식 및 대규모 환형공극이 발견(15% 이상 콘크리트 두께 감소)되었으며, 한빛4호기 증기발생기 망치가 확인되고, 한빛6호기 핵연료 건물 부실시공 복구 확인. ▲2017년 7월 가동 중인 우리나라 24기 전 원전에 ‘원전 감독법’에 따라 운영 전반 종합점검 계획 발표, 한빛민관합동조사단 구성. ▲2019년 7월에 한빛4호기에서 초대규모 공극 발견(168cm중 157cm 깊이)
▣ 29년 이상 알려진 해외 사례
콘크리트와 접촉하는 강철에 대해서는 일반적으로 낮은 부식률이 예상되기 때문에 콘크리트 격납구조의 부식 문제는 외부 표면에서 시작된 문제점이나 경계면의 이물질 등 다양한 원인이 있다.
▲라이너 관통 부식 / 1999년 Brunswick 2호기 - 코팅 실패 2개소, 작업용 장갑 1개소 / 1999년 9월 North Anna 2호기 - 목재 조각 / 2009년 6월 Beaver Valley 1호기 - 목재 조각 / 1993년 Barsebeck 2호기(스웨덴) - 콘크리트 미결함 / 2010년 Koebrg 1호기(남아공) - 목재 조각
▲라이너 손상 / 2001년 3월 D.C.Cook 2호기 - 목재 핸들을 갖는 와이어 브러시가 콘크리트에 매립 / 2006년 3월 Beaver Valley 1호기 - 나무 조각이 발견되었으나 미확인
▲격납건물의 임기 개통 / 2006년 Beaver Valley 1호기 - pH < 11
▲대규모 콘크리트 손상 / 2009년 10월 Crystal River 3호기 증기 발생기 교체중 대규모 박리 발견
▣ 걱정되는 궁극적 결함
부실공사 원인의 결함 이외에 오랜 구조물 변형(계절, 시험, 자체)에 따른 노후화 사례의 극단적 예시와 부실시공과 구리스 누유 사례에 따른 텐돈 구보물의 취약화 징후이다. 또한 운전 경험으로 콘크리트 구조물이 신뢰성과 내구성의 역사를 가지고 있지만 필연적으로 분해가 발생한다.
▣ 원전 콘크리트 시공 불량
▲한빛원전 콘크리트 시공 불량은 지난 1994년 6월에 한국원자력안전기술원에서 ‘영광4호기 원자로 격납건물 라이너플레이트 변형’ 기술검토 의견서중 ‘콘크리트 타설 불량으로 인한 상당 크기의 콘크리트 공극이 주 원인 이었다’고 발표하면서 ‘현재까지 국내 원전에서는 발생한 사례가 없는 기술적 중요 사안’이라고 설명했다.
▲또한 1994년 10월 한국원자력안전기술원의 영광3호기 사용전 검사보고서 217쪽에 ‘일정규모 이상의 콘크리트 공극으로 추정되는 위치가 다수확인 되었음’을 기록했다.
▣ 원전 격납건물 관련 원인
원전 구조물설계와 시공관련 원인 규명 및 후속 조치가 필요하다. 콘크리트가 채워지지 않은 이유는 시공과정에서 다짐작업이 충분하게 이루어지지 않은 것으로 추정되며 시공과 감리비리 무리한 시공 절차 등의 사전 인지 의혹에 대한 조사가 필요하다.
격납건물 상부와 외부 구조물 검사가 필요하며, 부식의 원인규명이 필요하다.
안전성검사 체계(사업자와 규제기관)의 오류에 대한 혁신이 필요하다. 원전건설과 시공 시 검사 체계 부실 및 일산 감시 기능 무력화, 주기적 격납건물 누설 시험의 제한성, 원전 스트레스 테스트 및 사고관리 절차서 항목 누락
▲2018년 국정감사에서 ‘벌집원전 만든 1808개 매설판 보강재 시공중 설계 변경하고 제거 안했다가 콘크리트 벽안에 무더기 공극 발생’ 제기
▲누구책임인가 / 현대건설 ‘한수원 설계도 시방서 따랐다’ / 한전기술 ‘설계변경 현대건설과 공유’ / 한수원 ‘부실시공 인정 관리 부족했다 (한겨레신문 2018년 9월 12일자)
▣ 원자력산업과 정부의 무사안일
▲한빛3호기 종합누설률 시험 실패 /국부 누설률 시험 실패 ▲한빛1호기 출력 폭증 / 절차 변경후 안전성 확인 ▲한빛 콘크리트 부실시공 / 입증 안 된 구조 안전성(환형공극, 대규모 공극) ▲노후화와 결합된 무사안일의 끝은 어딘가?
▣ 증기발생기 안전성 위협과 문제점
▲증기발생기 TSP 9단 이물질 규명 회피 / 증기발생기 교체 이후로 연기주장, 원인규명 지연/ 과도한 인출비용 / 불확실한 결과, 성공여부 미확인 / 원인규명 부담, 검사 누락 추정, 완벽한 감시기능 문제점은 이물질 감시 시스템 및 배제 절차와 증기발생기 관리 절차 / 유입경로 유입후 거동, 위험성에 대한 평가 필요
▲증기발생기 2차측 하단 거대 이물질 발견 미보고(JTBC 보도후 보고) / 10cm × 7cm 망치 발견 / 원자력안전협의회 미보고 / 사전 인지 가능성 의혹, 제작시 유입으로 추정 ▲규제기관 인지 여부 / 정기 검사중 형상 확인 미 수행 또는 은폐로 추정 / 인지 시점, 증기발생기 교체승인 배경 확인 필요, 현재 후속 대책 시행중임
▣ 결론
▲한빛원전 안전성 위협 요소 확인 / 무너진 안전 신화 / 격납건물 철판 부식 / 격납건물 콘크리트 부실시공 / 증기발생기 부실 설계, 제작, 운영 / 관행에 따른 안전성 무시
▲규제기관 은폐 의혹 / 확인 가능한 문제점의 고의 회피 / 원인 규명 및 대책 수립에 대한 반복적 부실 / 원인 규명 지연을 위한 의도적 은폐 의혹
▲안전성 규명 필요 / 모든 부실에 대한 안전성 근거 제시 요구 / 수년간 방치된 안전성에 대한 정량 평가 요구 / 재발 방지를 위한 대책 및 책임 요구
▲현 시설 안전성에 대한 집중적인 조사 필요 및 원전 운영 규정 개선 필요
▲안전문화와 도덕성 회복을 위한 특단 조치 요구 / 초심으로 돌아가자
▲주요 안전성 위협 원전 가동 불가 및 폐로 요청
▲국민 생존권 확보 요청 필요
▲미확인 안전 현안 종결 전 신규 원전 추가 운영 불가 원칙 필요
한빛원전 3·4호기 건설당시 주민들이 부실공사 문제 제기한 주요사항
■ 현대건설 시공 결정의 문제
① 입찰이 아닌 수의계약임 / 울진 9?10호기 경우로 보아 질적인 변화가 없는 상태에서 업자가 바뀜
② 무허가 콘크리트 운영 의혹 / 1992. 10. 08 생산설비 배출시설 보강이 필요하여 설치허가를 별도로 취득함
③ 격납건물에 섬진강모래 100% 사용 여부 및 섬진강 하천개발 확인 의혹
■ 원자로 격납건물 콘크리트 부실공사 제보사례
① 1994년 2월 21일 영광 4호기 원자로 건물격납건물 수평텐돈에 대한 방청용 구리스 주입 작업중, 인원 출입구(에어록)주변의 철판 부위에서 압력과 온도가 상당히 높은 구리스를 수평텐돈 주입시 텐돈집의 이음부위로부터 노출된 drnfltm 압력이 내벽 철판에 직접 전달되어 만곡(Bulge) 현상이 발생하였는데, 철판 뜯고 재시공한 사건이 있었던 바 이는 원자로 건물 외벽 타설공사시 콘크리트 다짐이 잘못된 경우로써 과연 원자로 격납 건물내의 다른 부위에서는 없었는지 확인이 철저해져야 했다.
- 인원 출입구 하부에 공극이 발생이 발생한 것으로 조사됨에 따라 변형된 철판부위를 모두 제거하고 그라우트를 채운다음 철판을 용접보수 하였음
② 영광 3호기 원자로 격납건물 텐돈 공사 시에도 콘크리트 다짐공사가 잘못되어 베어링 플레이트가 함몰 되었는데, 구리스가 많이 스며들어 있었고 콘크리트에 자갈뿐이어서 손으로만 건드려 정부미 2포대를 담아냈다고 하는데 더 이상 건드릴 경우 옆의 텐돈 작업이 위험하여 멈추고 마무리 지었다고 합니다. 제시공된 부위 옆의 콘크리트 다짐 부분을 살펴보아야 할 것이다.
③ 영광3호기 원자로 격납건물 100ft 콘크리트 공사시 비가 많이 와 콘크리트 타설이 잘못되어 자갈이 한데 쏠렸다는 애기는 무시하여도 좋은가?
④ 금년 3월경 125ft에서 재시공 콘크리트 다짐공사가 잘못되었는지, EPA 라이닝 후렌지면에 녹꽃이 많이 피어 있었고 인공작용을 막기위하여 고무링이 들어간 오링까지 녹꽃이 피어 있었다. 이부위는 텅스텐이 아니고 주철이어서 녹이 쓸수 있는데 콘크리트 다짐 공사가 잘못되었는지 겨울에 물이 차 물방울이 떨어질 정도였는데 습기가 생겨 녹이 슬어 접착 연결 부위인 라이닝 후렌지를 통하여 들어갔을 것으로 추측.
⑤ 텐돈 갤러리의 천정부위 콘크리트 다짐공사도 완벽했는지 밝혀야함
⑥ 영광3호기 부성산전이 시공한 원자로 격납건물내 125ft와 144ft의 EPA (전기관통설비)와 라이닝 후렌지 면의 녹슨 부위가 있는데 완벽한 조치를 취해야 할 것이다. 영광4호기 에어록 밑부분(120도 방향)이 그리스 주입시(18드럼) 콘크리트 양성된 바 부실발견 - 재시공(철판 뜯고 재시공)
⑦ 격납건물 벽면과 콘크리트 사이 비어 있음 - 통상 철판 2단때 콘크리트 타설 1단으로 12단까지 가는데 삼진이 빨리 끝냈다.
⑧ 텐돈작업과정에서 겨울철에는 일정온도를 맟추기 위하여 녹여서 사용하였는데 5분 안에 주입하여야 했지만 펌프가 고장나 중단되면 굳어버려 안들어간 경우에 다 채우지 못한 채 마무리 지었다.
⑨ 텐돈공사도중 콘크리트 다집이 문제시되어 와이어를 80% 정도만 당기고 마쳤다는 사례가 있었다는 것과 구리스가 100% 못 채워졌다는 소문이 있어 확인되어야함
⑩ 영광 3호기 터빈부속건물 붕괴
⑪ 영광3호기 핵연료 건물(Fuel B.D)의 Hold up Tank 뚜껑이 터져 재시공 등
⑫ 작업반장의 독려가 심했다. - 공정단축(3일 일감을 1일에)