	보도자료
	(2012. 10. 22. 월요일)	국회의원
	홈페이지: www.okys.kr 국회지식경제위원회	오영식
	서울시 영등포구 의사당대로1 국회의원회관 634호 T. 02)784-2601	담당: 나성채 비서관

국내 원전 11기, 증기발생기 근원적 결함 내재

Inconel 600 재질 증기발생기 세관, 파단사고 가능성

울진 4호기 증기발생기, 1년 6개월만에 세관균열 13배(280개➡3,847개) 급증

교체기간도 40개월 이상 걸려 별도의 대책 마련 절실

국내 원전 11기에 Inconel 600 재질이 포함된 증기발생기 균열이 급격히 증가해 파단사고 우려가 제기되고 있다는 지적이 나왔다.

※ 증기발생기: 증기발생기는 원자로를 식혀주는 1차 냉각수의 온도를 냉각시키면서 동시에 2차 냉각수에서 증기를 발생시켜 증기터빈으로 보내주는 역할을 하는 원전의 핵심 설비.

국회 지식경제위원회 오영식 의원(민주통합당, 강북구 갑)에 따르면, 미국, 서유럽, 일본 등에서는 지난 1970년대 말부터 당시 증기발생기 세관(또는 전열관)을 포함하여 광범위하게 사용하던 주재료 Inconel-600 합금의 응력부식균열 문제로 세관균열, 세관파열, 고질적인 냉각수 누설을 겪어 왔다.

이로 인해 지난 1980년대부터 기존의 인코넬 600 재질 증기발생기 크롬 함량을 15%에서 30%로 높인 인코넬 690 재질의 증기발생기로 교체하기 시작하였다.

우리나라의 경우, 2002년 4월 울진 4호기에서 Inconel 600 재질이 사용된 증기발생기가 발전 정지 상태에서 냉각 중에 세관(전열관) 1개가 파단 되는 사고가 발생하였다. 이는 세계에서 12번째 증기발생기 세관 파단 사고이다.

상업운전	파단사고	국가	발전소명	설계	재료	교체년도
1970	1975	US	Point Beach 1	W 44	600 MA	1984
1973.5.	1976.9	US	Surry 2	W 51		1980
1975	1979	Belgium	Doel 2	ACE 44		2004
1973	1979	US	Prarie Island 1	W 51		2004
1970	1982	US	Ginna	W 44		1996
1973	1984	US	Fort Calhoun	CE		2006
1978	1987	US	North Anna 1	W 51		1993
1981	1989	US	McGuire 1	W D2		1997
1972	1991	Japan	Mihama 2	MHI 44		1994
1986	1993	US	Palo Verde 2	CE 80		2003
1985	1996	Belgium	Tihange 3	ACE 44		1998
1973	2000	US	Indian Point 2	W 44		2000
1999.12.	2002.4.	Korea	Ulchin 4	CE 80		2013년 예정
1985	2006	France	Cruas 4	51B	600 TT	-

증기발생기 세관파단사고 현황

더 큰 문제는 Inconel 600 재질이 사용된 증기발생기가 적용된 국내 원전이 여전히 11기나 가동중이라는 사실이다.

Inconel-600 재질이 사용된 증기발생기가 적용된 국내원전 현황

발전소명	설비용량 (MWe)	노형	상업운전일	증기발생기 세관 재질	교체현황 및 교체계획
고리2호기	650	가압경수로	’83. 07. 25	I-600TT
고리3호기	950	가압경수로	’85. 09. 30
고리4호기	950	가압경수로	’86 .04. 29
영광1호기	950	가압경수로	’86. 08. 25	I-600TT
영광2호기	950	가압경수로	’87. 06. 10
영광3호기	1,000	가압경수로	’95. 03. 31	I-600HTMA	교체검토중
영광4호기	1,000	가압경수로	’96. 01. 01
영광5호기	1,000	가압경수로	’02. 05. 21
영광6호기	1,000	가압경수로	’02. 12. 24
울진3호기	1,000	가압경수로	’98. 08. 11	I-600HTMA	'13년 교체예정
울진4호기	1,000	가압경수로	’99. 12. 31

한편, 1985년 상업운전을 시작한 프랑스의 Cruas 4호기 증기발생기에서 지난 2006년 세관(細管) 파단사고가 발생하자 증기발생기를 설계수명 이전에 교체하였는데, 이와 동종 모델의 증기발생기를 사용한 울진 1,2호기는 지난 2010년, 2011년 설계수명 이전에 각각 교체하였고, 울진 3호기, 4호기도 설계수명 기간 전에 교체할 예정이다.

호기명	증기발생기 교체 수량	교체 비용	교체 기간	비 고
울진1,2호기	6대(호기당 3대)	약 3,865억원	o 1호기: '12.3.3~5.12(71일) o 2호기: '11.9.14~11.26(74일)	교체 완료
울진3,4호기	4대(호기당 2대)	약 2,145억원	o 3호기: '13.12.1~'14.2.20(82일 예정) o 4호기: '13.6.1~8.21(82일 예정)	교체 예정

현재 국내 가동중인 원전 11기의 증기발생기에 사용 중인 Inconel 600은 근원적으로 재질 자체에 결함이 있는 것이고, overhaul(계획예방정비) 기간에 비파괴검사를 통해 세관에 대한 전수검사를 하고 있으나, 100%를 걸러낼 수 없어 운전중에 파단사고가 날 개연성이 높다.

한수원은 overhaul시 증기발생기의 모든 세관에 대해 비파괴 검사 장비로 세관균열여부를 파악하여 세관의 내부에 관을 추가로 투입(sleeving)하거나 관의 입구와 출구를 막는 관막음을 하고 있는 상태이다. 2002년 4월 울진 4호기의 세관 파단사고 직전에 실시한 overhaul 기간에 증기발생기 세관에 대한 비파괴 검사를 진행했음에도 불구하고 세관이 파단 되는 사고가 발생한 것에서 알 수 있듯이 현재의 비파괴 검사는 100% 완벽하게 세관의 파단여부를 모두 골라낼 수 없는 상황이다.

2012년 10월 19일 재가동된 울진 3호기의 경우, 직전 overhaul에서 1,860개의 세관균열이 발견되어 모두 관막음한 상태로 재가동한 것이고, 울진 4호기의 경우, 2011년 9월 9일 시작된 제10차 overhaul에서 총 3,847개의 세관균열이 발견되어 677개까지 관막음을 하던 과정에서 도저히 수리가 불가능하다고 판단하여 교체를 결정한 것이었다.

최근 Overhaul 시 울진 3,4호기 전열관 관막음 현황

구분	울진3호기 (11차)	울진4호기 (10차)
세관수	16,428	16,428
세관균열 (비율)	1,860개 (11.3%)	3,847개 (23.4%)
관막음 수량	1,860개	677개

특히, 동 재질을 사용한 증기발생기에서 관막음을 할 수 없을 정도의 세관균열이 발생할 경우 대책이 없다. 울진 4호기 증기발생기의 세관균열 현황을 보면 10차 overhaul에서 3,847개가 비파괴검사 결과 발견되었는데, 1년 6개월 전 시행된 9차 overhaul에서는 불과 980개가 발견되었다. 이것은 세관의 균열이 늘어나는 추세가 일정한 것이 아니라 어느 순간 폭발적으로 발생할 개연성이 높다는 것을 보여주는 증거이다.

울진 4호기 증기발생기 회차별 세관균열 현황

구분	8회차	9회차	10회차	비고
세관균열(개)	98	280	3,847	9차 대비 10회차가 무려 1,274% 증가함

증기발생기의 발주부터 납품까지 보통 40개월 이상이 소요되는데 만약 inconel 600 재질이 사용된 다른 원전의 증기발생기에서 갑자기 세관균열이 폭발적으로 늘어날 경우에는 최소 40개월 이상 원전가동이 중단되어야 하는 상황이 발생할 수도 있다.

※ 울진 3, 4호기의 경우 40개월 이상 가동이 중단될 상황에 처해 있었으나 KEDO가 북한에 지원하기로 했다가 무산된 경수로에 사용하기로 했던 증기발생기를 사용하는 것으로 결정. 10년 가까이 보관되어온 제품이라는 점에서 증기발생기의 품질에 문제가 없는지 투명하게 밝혀져야 할 것임.

1970년대, 80년대 이미 해외에서 동 재질을 사용한 증기발생기에서 파단사고가 발행하여 교체하고 있는 중이었음에도 불구하고, 재질에 문제가 있는 증기발생기를 국내에 사용하기로 결정한 것은 이해할 수 없는 일이다. 특히 증기발생기는 원전의 주기기로서 원칙적으로 원전의 설계수명기간 40년 동안 문제없이 사용이 가능해야함에도 불구하고 한수원은 하자보증기간 4년이 넘었다는 이유로 세관균열로 인한 증기발생기 조기교체에 들어가는 비용을 제작사에게 손해배상을 청구하지 않고 국민들에게 전가하고 있다.

울진 3,4호기 증기발생기는 두산중공업(구 한국중공업)이 제작. 세관균열 문제로 결국 상업가동 후 불과 14 ~ 15년이 지난 2013년에 증기발생기를 교체하기로 결정한 것이다.

미국에서는 웨스팅하우스와 컴버스쳔 엔지니어링(CE)이 각각 45기, 15기의 가압경수로형 원전을 공급해왔는데(현재 69기 가동중), 이들 증기발생기에서 지난 1970년대말부터 세관균열 및 냉각수누설 등으로 손해배상청구가 진행되었다.

- 웨스팅하우스사에 대해 16개의 전력회사들이 31기 원전의 증기발생기 문제에 대해 손해배상을 청구했으며, 이중 손해배상이 확정된 사례만 21기이며, 6기는 미확인, 4기에 대해서는 패소.

- 또한 CE사에 대해서는 7개 전력회사가 총 10기 원전의 증기발생기에 대한 손해배상을 청구하여 배상합의를 함.

- 웨스팅하우스사, CE사 등 제작사들은 증기발생기의 조기노후화가 전력회사의 운영미숙으로 인한 결과라고 주장했으나, 미국 재판부 대부분은 원전 주기기 공급계약 당시 정상적인 가동조건에서 40년 동안의 가동을 보장하는 <명시적 보장(Express Warranty)>조항을 근거로 제시한 전력회사들의 승소판결을 내림.

- 1970년대 말 알려진 배상내역은 CE사의 경우 1977년 Consumer Power Co.(CPC)사에게 팔리사데(Palisades)원전 증기발생기문제로 3천6백만달러 (현재 미화가치로 1.35억달러)의 현금지급과 증기발생기 교체비용의 절반(현재가치로 1.64억달러)를 부담한다는 것임.

결론적으로, 한수원은 재질자체에 결함이 있는 증기발생기를 사용함으로 인해 원전 가동 중 증기발생기 세관 파단으로 인한 사고의 가능성, 세관 관막음에 대한 비용, 교체용 증기발생기 구입비 및 교체 작업비용, 교체기간 대체전원 구입비를 국민에게 떠넘기면서도 막상 결함의 책임자인 제조사(두산중공업, 프랑스 아레바)에는 손해배상을 청구하지 않고 있다. 한수원은 제작사에 재질자체의 결함으로 인한 그간의 피해에 대해 손해배상을 청구해야 할 것이다. 장기간 가동 중단으로 인해 발생한 비용만 내년 8월까지 약 1조 5천억 원에 달한다.

오영식의원은 “증기발생기 세관에 대한 비파괴검사에도 불구하고 2002년 4월 울진4호기 증기발생기 파단사고에서 보았듯이 가동 중인 원전에서 향후 파단사고가 일어나지 않으리라는 확신을 할 수가 없다”며, “Inconel 600 재질이 포함된 원전 11기 증기발생기에 대해서는 교체계획을 포함한 근본적인 대책마련이 필요하다”고 밝혔다.  <끝>

<그림> 증기발생기

관막음

관판상단

(Top of Tubesheet, TTS)

전열관 (Tube)