프랑스 국영 에너지 기업 EDF가 최근 국가 전역을 덮친 기록적인 폭염으로 인해 일부 원자력 발전소의 가동을 중단하거나 출력을 낮추는 조치를 취하고 있다. 이는 기후 변화로 인해 뜨거워진 하천의 수온을 조절해 생태계를 보호하기 위한 환경 규제에 따른 것이다.
프랑스 원자력 발전소 중에는 원자로 냉각을 위해 인근 하천수를 사용하는 경우가 있는데, 이 경우 냉각 과정에서 따뜻해진 물을 다시 하천으로 방류한다. 이른바 온배수다.
하지만 폭염으로 인해 하천 수온이 이미 크게 높아진 상태에서 뜨거운 냉각수가 추가로 유입될 경우, 수온이 환경 기준을 초과하게 된다.
EDF 대변인은 “원자로 자체는 고온 조건에서도 작동이 가능하므로 원전 안전의 위험은 없다"면서 “이번 조치는 물고기와 수중 생태계를 보호하기 위해 방류되는 냉각수의 온도를 제한하려는 목적"이라고 밝혔다.
높은 취수 온도는 복수기의 냉각 효율을 떨어뜨리고 발전 효율과 출력에도 영향을 줄 수 있다. 그러나 최근 프랑스 원전의 감발과 정지를 직접 촉발한 것은 대부분 하천의 열 방류 규제다.
◇원전 3기 가동 중단 7~8기 출력 제한
현재 프랑스 내에서 가동이 완전히 중단된 원전은 총 3기다. 구체적으로는 가론강 유역의 골페슈(Golfech) 2호기(1,300MW(메가와트)), 론강 유역의 뷔제(Bugey) 3호기(900MW), 그리고 뫼즈강 유역의 슈(Chooz) 2호기(1,450MW)가 가동을 멈췄다.
가동이 중단된 원자로 3기의 총 용량은 약 3.65 GW(기가와트)로, 이는 프랑스 전체 원전 설비 용량(약 61GW)의 약 6%에 해당한다.
흔히 '폭염으로 하천수가 뜨거워져 원전을 냉각할 수 없게 됐다'고 설명하지만, 사실은 차이가 있다. 상당수 원전은 기술적으로 냉각이 불가능해져 멈춘 것이 아니다. 원전을 계속 가동할 경우 냉각에 사용한 물이 하천으로 되돌아가면서 수온을 더 높여 수생태계 보호를 위한 환경 기준을 넘을 우려가 커졌기 때문이다.
이들 원자로 3기 외에도 약 7~8기의 원자로가 추가적으로 출력을 낮춰 운전하며 상황에 따라 가동 수준을 조정하고 있는 것으로 알려졌다.
원자로의 출력을 낮추면 발생하는 열도 줄고, 냉각계통이 하천으로 배출하는 열의 양도 감소한다.
◇전력 공급 위태로울 때는 일부 기준 완화도
프랑스 원전의 수온 기준이 발전소마다 다르다. 하천의 유량과 수온, 냉각 방식, 지역 생태계 등을 고려해 원전별로 열 방류 기준을 정하기 때문이다.
가동이 중단된 골페슈 원전은 가론강 물을 이용하는데, 골페슈 원전은 지난 9일 2호기를 정지했다. EDF는 가론강 수온이 10일 28℃에 이를 것으로 예상되자 규정을 준수하기 위해 선제적으로 원자로를 멈췄다.
특히 EDF에 따르면 골페슈 원전에서 사용된 물은 대부분 가론강으로 되돌아가며, 원전 가동으로 높아지는 강의 수온은 평균 0.2℃ 정도다. 하류의 일평균 수온이 28℃를 넘으면 원전 출력을 조절하거나 일시 정지할 수 있도록 규정돼 있다.
강물이 이미 28℃에 육박한 상황에서는 원전 온배수가 수온을 0.2℃만 더 높여도 문제가 될 수 있다는 의미다. 냉각수가 원자로를 식힐 능력을 완전히 잃은 것이 아니라 하천이 추가적인 열을 받아들일 환경적 여유가 사라진 것이다.
론강변 뷔제 원전도 비슷하다. EDF는 지난달 25일 론강 수온이 26℃에 이를 것으로 예상되자 3호기를 정지했다. 이 원전의 환경 기준은 5월 1일부터 9월 15일까지 하류의 평균 수온이 26℃ 이하, 원전에 의한 평균 수온 상승 폭은 5℃ 이하로 유지해야 한다. 겨울철에는 각각 24℃와 7℃가 적용된다.
전력 공급이 위태로운 예외 상황에서는 기준을 한시적으로 완화하기도 한다. 다만 이 경우 추가적인 환경 감시를 실시해야 한다.
◇대응 방안 및 향후 대책
EDF는 높은 하천 수온과 낮은 유량 때문에 발생한 원전 발전 손실이 2000년 이후 연평균 전체 원전 발전량의 0.3% 수준이라고 설명한다. 아직 전체 원전 발전량에서 차지하는 비중은 크지 않다.
하지만 기후변화로 폭염과 가뭄이 잦아지면서 하천을 냉각수원으로 사용하는 원전의 '열적 한계'는 새로운 기후 적응 과제로 떠오르고 있다.
프랑스 정부와 EDF는 단기적인 전력 수급 안정과 장기적인 기후 변화 대응을 위해 몇 가지 대책을 마련했다.
첫째는 한시적 규제 예외 승인이다. 프랑스 경제부는 전력망의 안정성을 확보하기 위해 뷔제 원전 인근 론강에 대해 오는 20일까지 한시적으로 수온 제한 예외 조치를 승인했다. 이는 폭염 속 냉방 수요 급증에 따른 전력 안보를 우선시한 조치다.
둘째는 87억 유로 규모의 '적응 계획'이다. EDF는 향후 15년간 87억 유로(약 13조 원)를 투입해 기후 변화에 대비할 계획이다. 이 계획에는 방류 전 냉각수 온도를 미리 낮추는 시스템 도입이 포함돼 있는데, 현재 시보(Civaux) 원전에서 이미 이와 유사한 냉각수 온도 저감 시스템이 운영되고 있다.
셋째는 수력 및 전력망 강화다. 수력 발전의 물 관리 능력을 높이고, 기상 이변에 대비해 섬 지역의 전력망 인프라를 강화하는 내용도 계획에 포함됐다.
이번 조치는 지난 5월 이후 프랑스를 강타한 세 번째 폭염에 따른 것으로, 기후 변화가 국가 핵심 에너지 인프라 운영에도 직접적인 영향을 미치고 있음을 보여주는 사례가 되고 있다.
