북한이 정전 사고가 발생했을 때 핵원자로 안전에 관한 연구를 진행한 것으로 알려졌다. 북한은 연료봉이 녹아내리는 상황까지 가정하고 연구를 한 것으로 보인다. 

12월 23일 대북 소식통에 따르면 김일성종합대학이 발간한 김일성종합대학학보 물리학 2020년 제66권 제3호에 ‘계통정전 사고 때 침수식 난방용 원자로의 예상 과도 과정 분석’이라는 논문을 게재됐다. 과도는 한 상태에서 다른 새로운 상태 바뀌는 과정을 뜻한다.

논문은 “가압경수형원자로(PWR)와 비등수원자로(BWR)의 각이한 사고 발생 시 과도 과정을 정확히 모의하는 RETRAN-02 프로그램을 이용해 계통정전 사고 때 침수식 난방용 원자로의 예상 과도 과정 분석을 진행한 결과를 서술했다”고 설명했다.

논문은 자신들이 지칭하는 계통정전 사고가 침수식 난방용 원자로의 자체 소비전력 계통의 고장에 의한 정전사고라고 밝혔다. 이 경우에는 펌프 정지 사고와는 달리 1, 2차 순환체계가 동시에 다 정지되며 곧 비상전원(디젤발전기) 체계가 가동한다고 지적했다. 논문은 이 비상전원체계가 가동하지 않는 경우까지 고찰했다고 주장했다.

원자로 냉각 방식은 수냉식 공랭식 냉각탑 방식 등 여러 가지가 존재한다고 한다. 북한은 수냉식 원자로에서 정전 사고가 발생해 펌프와 냉각을 할 수 없는 상황을 가정한 것으로 보인다.

2011년 3월 발생한 일본 후쿠시마 원전사고의 경우 지진해일(쓰나미)로 인해 원자로 전원이 멈추면서 냉각장치도 가동이 중단됐다. 결국 원자로 온도가 상승하고 폭발, 방사능 유출로 이어졌다. 북한 논문은 이처럼 정전이 발생하는 상황을 염두에 둔 것으로 보인다.

논문은 결론에서 30MW 침수식 난방용 원자로의 계통정전 사고 때 예상 과도 과정을 RETRAN-02 프로그램을 이용해 분석했다고 밝혔다. 그 결과 계통정전 사고 때 침수식 난방용 원자로는 자동적으로 열적 정지 상태에 도달하며 이 과정에 연료봉 외피녹음 사고는 절대로 일어나지 않았다고 주장했다. 정전에 대비한 안전 장치를 마련한 것으로 보인다. 북한 연구원들은 중국 논문, 연구자료를 바탕으로 이 연구를 진행한 것으로 알려졌다.

이를 통해 북한이 정전 등 비상상황 시 원자로 안전에 대한 연구를 하고 있다는 점을 알 수 있다. 또 그 연구를 소프트웨어(SW)를 이용해 시뮬레이션 하고 있다는 것도 확인할 수 있다.

강진규 기자  maddog@nkeconomy.com

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