[고리원전 1호기] 2017년 6월 18일 자정 기해 영구정지

첫 원전 '고리 1호기' 영구 폐쇄… 4단계로 해체 진행
[JTBC]  입력 2017-06-09 20:47 수정 2017-06-09 22:46

[앵커] 고리 원전 1호기를 오는 18일 자정을 기해 영구 폐쇄하기로 원자력안전위원회가 결정했습니다. 가동을 시작한 지 40년 만입니다. 이 원전에 불을 붙이면서 우리나라 원자력발전 시대가 열렸지요. 폐쇄되는 첫 번째 원전으로도 기록됐습니다. 새 정부의 탈원전 정책과 맞물리면서 더욱 관심이 쏠리고 있습니다. 그런데 운전을 멈추고 난 뒤에도 여러 과정을 거치게 되지요. 특히 여기서 발생하는 폐기물 처리에 대한 준비가 크게 부족하다는 우려가 나오고 있습니다. 먼저 구석찬 기자입니다.
 
[기자] 원자로가 폭발한 구 소련 체르노빌 원전을 철벽으로 덮는 '차폐 격리'와 방사선 피폭 우려로 30년 이상 뒀다가 작업하는 미국 스리마일 원전의 '지연 해체'방식과 달리 고리1호기는 일본 도카이 원전처럼 가동 중지와 함께 해체 절차에 돌입하는 '즉시 해체' 방식을 따르게 됩니다. 고리원전 4기 중 지금 보시는 게 1호기입니다. 1호기 해체작업에는 1조 원 가량이 투입될 전망입니다. 해체는 네 단계로 진행됩니다. 일단 운전이 멈춘 직후 핵연료를 꺼내 저장조로 옮긴 뒤 5년 이상 냉각시킵니다.

그 사이 원자로를 식히면서 해체 계획을 짜고 승인을 받는 절차가 진행됩니다. 본격 해체는 2022년부터 시작되는데 원전 구조물의 방사능 오염물질을 제거하는데 8년, 부지를 자연상태로 복원하는데 2년 이상이 소요됩니다. 결국 빨라도 2030년대 초반은 돼야 해체 공정이 모두 마무리된다는 겁니다. 1998년 운전이 종료된 일본 도카이 원전의 경우 여전히 설비 해체작업이 진행되고 있습니다. 우리나라는 아직 완전한 폐로기술도 확보되지 않아 연구 작업이 동시에 이뤄지고 있어서 그나마 계획대로 진행될지도 미지수입니다.

[고리1호기 폐쇄] 원전해체센터 유치 재가열
연합뉴스 | 2017/06/15 07:00

↑ 영구정지되는 고리1호기 [연합뉴스 자료 사진]

부산·경북·울산 등 지자체, 정부 방침에 촉각
(전국종합=연합뉴스) 국내 원자력발전소의 효시인 고리원전 1호기(58만7천㎾급)가 18일 영구정지됨에 따라 지방자치단체 간 원전해체센터 유치경쟁이 다시 뜨거워질 전망이다. 미래창조과학부가 2014년 1천473억원 규모로 원전해체기술연구센터 설립을 추진했을 때 부산, 대구, 광주, 울산, 경북, 전남, 전북, 강원 등 8개 자치단체가 유치 의향을 밝혔다. 이 가운데 부산(기장군), 울산(울주군), 경북(경주시)이 치열한 유치전을 벌이며 한때 과열 양상을 띠기도 했다. 
 

그러나 지난해 6월 예비 타당성 조사 결과 원전해체기술연구센터의 경제성(B/C)이 0.26으로 나와 설립 계획이 사실상 백지화됐다. 장래에 발생할 편익과 비용을 분석, 현재가치로 환산했을 때 편익이 더 크면(B/C 1 이상) 경제성이 있다고 판단한다. 이 때문에 자치단체의 유치전도 자연스럽게 시들해졌다. 그러자 영구정지하는 고리1호기가 있는 부산에서 다른 방향으로 원전해체센터 유치를 추진하기 시작했다. 원전 해체 기술을 검증하고 인력을 양성하는 등 공정을 관리할 '원전해체센터'를 고리1호기 주변에 설치해야 한다는 논리를 개발, 지난해 7월 산업통상자원부와 한국수력원자력에 건의했다.

↑ 부산 산학연관, 원전해체연구센터 기장군 유치 협약 [연합뉴스 자료 사진]

부산시는 331억3천만원을 들여 전체 면적 1만200㎡ 규모의 원전해체센터를 건립하자고 구체적으로 제안했다.

부산시는 최근까지 6차례 산업부, 한수원에 건의문을 전달하거나 한수원 등과 실무협의를 진행했다. 부산시는 조만간 한수원과 공동으로 원전해체 비즈니스 포럼을 열어 고리1호기 해체 로드맵과 해체 절차, 원전해체산업 발전 방향 등을 논의하기로 했다. 또 부산대, 미국 아르곤연구소(ANL)와 원전해체 기술협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결하려고 절차를 밟고 있다. 부산시 관계자는 15일 "원전해체에 따른 위험을 예방하려면 사전에 기술을 검증하는 '테스트 베드'가 필요하다"면서 "고리 1호기 주변에 해체센터를 건립, 인근 주민의 우려를 불식시켜야 한다"고 말했다. 경북도도 원전해체센터 유치를 목표로 정부의 정책 추진 방향을 예의주시하고 있다. 경북도는 경주에 원전해체센터를 유치하려고 2015년 대구시, 경주시와 협약을 체결했다.

↑ 원자력해체기술연구센터 경주로 유치하자 [연합뉴스 자료 사진]

또 국내 원전 관련 기관, 대학 등과 잇따라 MOU를 체결해 협력관계를 구축했다. 경북도는 국내 원전 25기 가운데 12기가 경북에 있고 중저준위 방사성폐기물 처분시설도 가동하고 있는 만큼 해체센터는 당연히 경북에 들어서야 한다는 논리를 내세운다. 경북 울진에 원전 4기를 건설 중이거나 계획하고 있으며 영덕에 원전 2기를 지을 예정이라는 점도 강조하고 있다. 경북도 관계자는 "고리1호기에 이어 월성 1호기 등 앞으로 수명이 다해 해체해야 하는 원전이 잇따르는 만큼 해체센터에 대한 구체적인 방향이 조만간 결정될 것으로 본다"며 "정부 방침이 정해지면 다시 본격적으로 유치활동에 들어가겠다"고 말했다. 울산시와 울주군은 2014년부터 원전해체센터 유치에 뛰어들어 범시민 서명운동을 벌이고 울산원전해체기술연구협회(UNDRA)를 창립하는 등 노력을 기울였다.

↑ 울주군 원전해체 연구센터 유치서명지 전달 [연합뉴스 자료 사진]

산업수도로 원전해체 관련 기업 인프라가 구축된 울산이 고리원전과도 가깝다는 점을 내세우고 있다. 울주군은 해체센터 유치를 위한 예산 50억원을 편성하기도 했다. 울산시는 또 올해부터 울산과학기술원(UNIST)에 원전해체 기술 개발 연구를 위한 예산을 지원한다. 지난해 말 원자력선진기술연구센터 사업에 선정된 울산과학기술원은 원전해체 안전성 평가, 폐기물 처리, 해체 부지 복원 등 특화된 기술 개발에 나선다. 울산과학기술원은 또 원전해체 분야 기술 역량을 갖춘 충남대, 단국대, 한국원자력연구원, 울산 원전해체협의체 등과 산학연 연구 인프라를 구축할 계획이다. 울주군 관계자는 "원전해체센터 설립 계획 등이 마련되면 반드시 유치하기 위해 역량을 모을 것"이라고 말했다. (장영은 이승형 민영규 기자)

[줌인] 40년 만에 '심장' 멈추는 고리원전 1호기
이데일리 | 2017.06.18 16:40 | 김상윤 기자  yoon@edaily.co.kr

↑ 40년 만에 `심장` 멈추는 고리원전 1호기

19일 0시 완전 정지 상태 들어가
본격적인 해체 작업은 2022년에
2023년부터 줄줄이 원전 수명 완료
환경 강조한 文정부..줄줄이 중단시키나

[요약] 1978년 4월 29일 상업운전을 시작한 국내 첫 상업용 원자력발전소 ‘고리1호기’의 가동이 오는 18일 24시(19일 00시)를 기해 영구 정지된다.  

[부산=이데일리 김상윤 기자] ‘우우우우웅~’ 16일 방문한 고리원전 1호기는 아직 생이 끝나지 않았다고 항의하듯 거친 ‘심장 박동소리’를 내고 있었다. 터빈이 전기를 만들기 위해 원자로에서 나온 압축 증기의 힘을 받아 쉬임없이 돌아갔다. 이 웅장한 소리도 이젠 더 이상 들을 수 없다. 19일 0시 영구 정지를 앞두고 한국수력원자력 고리원자력본부가 지난 17일 오후 6시 터빈을 수동 정지 시켰기 때문이다. 터빈이 멈추면 고리원전 1호기는 더 이상 전기를 생산할 수 없다. 이후 300도에 달하는 원자로는 30시간 만에 90도 이하로 떨어지면서 ‘사망’ 판정을 받게 된다. 40여년간 한국경제를 지탱했던 ‘심장’이었지만 이별하는 시간은 그리 길지 않다.

고리원전 1호기의 영구 정지를 준비하는 주 제어실은 평소와 다름없이 차분한 분위기였다. 제어실 계기판 맨 위에는 ‘원자로 출력 99.1%, 발전기 출력 603MW’라는 선명한 빨간 글씨가 보였다. 이 수치도 곧 ‘0’에 수렴하게 된다. 33년간 고리원전 1호기와 삶을 함께한 박지태 고리1발전소장은 “발전기 출력을 60MW로 줄여 최저출력 상태가 된 뒤 제어판에 붙어 있는 빨간색 ‘터빈 정지 버튼’을 눌러 수동 정지 시킨다”면서 담담히 고리1호기의 중단 과정을 설명했다.

한수원은 원자로를 영구정지시키면 26일부터 원자로 속에 있는 사용후 핵연료를 빼내 발전소 내 저장조로 옮긴다. 사용후 핵연료는 방사능 오염도가 가장 높은 고준위 핵폐기물이라 별도로 보관해야 한다. 로봇이 수조 형태의 저장조에 가로 세로 25cm, 높이 4m의 연료다발을 가지런히 채운다. 이렇게 되면 고리원전 1호기를 통제하는 제어실도 더 이상 의미가 없어진다. 본격적인 해체작업은 2022년에야 들어간다. 방사성물질은 화학적, 기계적 제염 처리를 하고, 원자로 등은 구조물 해체를 한 다음에, 원자력발전소가 위치한 부지를 복원하는 작업이 완료되면 최종적으로 해체 작업이 끝난다. 

1978년 첫 상업운전을 시작한 고리 1호기는 40년 동안 총 15만5260GWh의 전력을 생산하면서 우리나라 경제발전에 기여 했다. 2007년 30년 수명이 다했지만 안전 점검 이후 10년간 연장 운영됐다. 하지만 일본 후쿠시마 원전 사태 이후 안전 문제가 불거지면서 정부는 폐로를 결정했다. 미국, 일본, 독일과 달리 해체 기술을 보유하고 있지 않아 고리 1호기 폐쇄를 통해 관련 기술을 획득하는 것도 하나의 목적이었다. 40여년의 세월이 흘렀지만 고리1호기는 여전히 쉬임없이 돌아갈 것처럼 상태가 좋았다. 원자로 본체를 제외하면 배관, 전자기기 등 대부분 부속품은 신형으로 교체된 터라 신규 원전과 비교해 안전성 등에서 차이가 없다. 박 소장은 “2008년 재가동 이후 단 두번만 고장났을 뿐 기술적으로는 큰 문제가 없다”면서 “설비만 본다면 영구정지시키는 게 아쉽지만, 원전 해체산업을 육성한다는 차원에서 이뤄진 결정인데 감안해야 하지 않겠냐”고 했다.

국내 원전의 효시인 고리 1호기가 영구정지 되면서 원전을 둘러싼 찬반논란은 더욱 확대될 전망이다. 문재인 정부는 탈(脫) 원전, 친환경을 에너지 정책 기조로 내세우고 있다. 고리원전 1호기에 2023년부터 2029년까지 고리 2~4호기(2023~2025년), 한빛 1~2호기(2025~2026년), 한울 1~2호기(2027~2028년), 월성 2~4호기(2026~2029년) 등 총 10기의 설계수명이 만료된다. 문재인 정부가 국민 안전성과 환경을 우선 순위에 넣고 ‘탈원전’을 내세우고 있는터라 이들 원전의 운명도 그리 낙관적이지는 않다. 당장 공정률 30%에 달하는 신고리 5, 6호기 건설 중단 여부가 수면 위로 떠오를지 관심이 커지고 있다. 고리 1호기 퇴역식이 열리는 19일 문 대통령이 탈핵에너지 로드맵을 내놓을 수 있다는 관측도 나온다. 안전성과 경제성 사이에 어떤 결론이 날지 관심이 모아진다. [XML]

쉽게 끌 수 없는 불 ‘원자력’, 고리 1호기의 폐쇄
출처: 위키백과

우리나라 최초의 원자력발전소인 고리원전 1호기가 역사의 뒤안길로 사라지게 됐다. 운영주체인 한국수력원자력㈜이 최근 고리원전 1호기의 수명 재연장 신청을 하지 않기로 결정한 것이다. 이로써 국내 원자력 산업 발전에 지대한 역할을 했던 고리원전 1호기는, 2년 뒤면 가동을 완전히 중단하게 된다. 하지만 가동을 중단한다고 해서 모든 것이 끝나는 것은 아니다. 아니, 오히려 이제까지 경험해 보지 못한 더 험난한 길이 남았다고도 볼 수 있다. 바로 ‘원전해체’와 ‘사용후핵연료 처리’의 길이다. 어째서 낙후된 발전소 시설을 해체하고, 사용 후 남은 연료를 처리하는 것이 왜 험난한 길일까?

■ 가동시키는 것보다 가동 중단이 더 어려워

원자력을 흔히 ‘붙일 수는 있지만, 쉽게 끌 수 없는 불’이라고 말한다. 원자력 발전소를 세워 가동하는 것보다, 가동을 중단시키고 완전히 해체하는 과정이 더 어렵고, 시간도 많이 걸린다는 의미다. 실제로 해외 사례를 보게 되면 이 말의 뜻을 쉽게 이해할 수 있다. 미국의 시카고에 위치한 자이온(Zion) 원전은 지난 1998년에 운전을 정지했는데, 17년이 지난 지금까지도 해체 작업을 하고 있다고 한다. 일본의 경우도 마찬가지다. 일본의 최초 상업용 원자로로 유명한 도카이(東海) 원전 1호기는 일본 내에서 가장 먼저 해체 작업을 시작했다. 하지만 작업을 시작한 2000년부터 지금까지 15년 동안 원전의 핵심 부분인 원자로 해체는 시작조차 못 하고 있는 상황이다.

이처럼 원자력 분야의 선진국이라 할 수 있는 미국이나 일본조차 원전 해체 작업은 순탄치 않은 것이 현실이다. 비록 우리나라가 원전 설계 및 건설 분야에서는 세계적인 수준이지만, 해체 기술만큼은 아직 초보 단계에 머물러 있다. 원자력진흥위원회의 보고서에 따르면 해체와 관련된 38개의 핵심 기반기술 중에서 17개 정도만이 국산화돼 있는 것으로 나타났다. 원자로의 해체 경험도 상업용의 수백분의 1 크기인 연구용 원자로가 유일하다. 과거 한국원자력연구소에서 가동되던 연구용 원자로 ‘트리가 마크3’가 바로 그것이다.

트리가 마크3는 발전용량이 2메가와트(MW)에 불과한 소형 원자로였는데도, 해체 기간만 1997년부터 2009년까지 무려 12년이 걸렸고, 비용도 170억 원 정도가 투입됐다. 하지만 위기는 곧 기회라는 말처럼, 이번 고리원전 1호기의 해체 작업은 전 세계 시장의 새로운 블루오션으로 떠오르고 있는 원전 해체 시장에 우리나라가 진입할 수 있는 계기를 마련해 줄 것으로 보인다. 특히 폐로(decommissioning) 과정을 직접 체험해 보는 기회는 우리의 원전 해체 기술 경쟁력에 엄청난 도움을 줄 수 있다는 것이 전문가들의 공통된 의견이다.

■ 사용후핵연료 재처리는 신중하게 접근해야

폐로 과정이란 영구 정지된 원전 안에 있는 오염물질을 제거하고 발전소 시설을 해체하기까지의 제반 프로세스를 말한다. 물론, 오염돼 있을지도 모를 발전소 부지를 건설 이전의 원래 형태로 복원하는 작업도 이에 포함된다. 폐로의 방식에는 ‘즉시해체’와 ‘지연해체’가 있다. 즉시해체는 보통 영구정지 후 5년 정도의 준비기간을 거친 후 해체하는 방식이다. 기간이 비교적 짧고, 폐기물 관리비용을 줄일 수 있으며 빠른 부지 재생이 가능하다는 장점이 있다.

반면에 지연해체는 영구정지 후 안전밀폐관리 과정을 거쳐 해체하는 방식이다. 시간이 지남에 따라 방사능이 감소하기 때문에 처리해야 할 방사성 폐기물이 줄어드는 이점이 있으며, 해체 비용을 나눌 수 있어 재정 유연성 확보가 가능하다. 두 방식은 나름대로의 장단점이 있기 때문에, 국내 원자력 전문가들은 폐로 과정을 효율적으로 추진하기 위해서는 즉시해체를 기본으로 하면서도, 지연해체 방법을 혼합하여 사용하는 방식을 권장하고 있다. 따라서 고리원전 1호기의 폐로 작업도 두 방식을 섞어서 진행할 것으로 보인다. 폐로 과정은 대략 △해체 기획 △원전 특성 분석 및 운전 정지 △해체 설계 △제염 △절단 및 철거 △폐기물 처리 △부지 복원 △부지 규제 해제 등의 순서로 추진되며, 대략 20년 정도가 소요될 것으로 예상되고 있다. 하지만 건물 표면의 오염을 제거하고, 토양을 자연 상태로 완전히 복원하기까지는 대략 30~40년이 걸릴 것이라는 전망도 나오고 있어, 관계자들의 고민이 깊어지고 있다.  
 

↑그림. 폐로과정(출처 : 원자력연구원)

   
천문학적인 수준의 폐로 비용 역시 걸림돌의 하나로 꼽힌다. 국내의 경우 최근 방사성폐기물관리비용산정위원회를 통해 원전 1기당 해체비용을 6,033억 원으로 결정한 것으로 발표했다. 일본의 경우는 과거 도카이 원전의 폐로 비용을 약 8,000억 원으로 산정한 바 있다. 원전의 폐로도 문제지만, 더 큰 문제는 ‘사용후핵연료’의 처리다. 사용후핵연료는 일반 쓰레기와 달리 단순 매립하거나 태울 수 없다. 땅 속 깊은 곳에 묻어도 절대 사라지지 않는다. 사용후핵연료에 들어있는 방사능이 천연 우라늄 수준으로 떨어지려면 약 30만년 정도가 걸리는 것으로 알려져 있다. 따라서 인류가 존재하는 동안에는 생활하는 지역과 완벽하게 분리돼 있어야 한다. 이런 점 때문에 그동안에는 지하 깊은 곳에 저장하는 방식으로 사용후핵연료를 처리해 왔다.

하지만 기존 처리장의 포화로 인해 새로운 처리장을 마련하든지, 아니면 처리 방식을 바꿔야 하는 상황에 처해 있다. 사용후핵연료의 처리 방식을 바꾸는 것은 기존에 저장하는 방식이 아니라 이를 재처리하는 것이다. ‘파이로프로세싱(pyroprocessing)’이라 불리는 이 기술로 사용후핵연료를 재처리 할 수 있다. 이 기술은 금속연료를 고온으로 녹인 후, 이를 용매로 사용해 우라늄과 플루토늄을 분리해내는 것이다. 재처리 방식의 경우는 사실 그동안 하고 싶어도 할 수 없었다.

기존의 한·미 원자력협정에 의해 사용후핵연료의 재처리가 금지돼 있었기 때문이다. 그러나 최근 개정된 한·미 원자력협정에 의해 우리나라에서도 사용후핵연료를 재처리 할 수 있는 길이 열렸다. 다만 이 방법은 안전과 경제성면에서 문제가 있어, 상용화까지에는 상당한 시간이 소요될 것으로 보인다. 따라서 대다수 전문가들은 사용후핵연료의 재처리를 중장기적인 관점에서 논의하되, 단기적으로는 이들을 당분간 안정적으로 저장할 수 있는 습식이나 건식 저장소를 하루 빨리 건설하는 것이 최선이라고 입을 모으고 있다.

<글 : 김준래 과학칼럼니스트>

고리원자력발전소 1호기 

출처: 디음벡과

↑ 고리원자력발전소-신고리원자력발전소 1호기와 2호기

설립/ 1978년 4월 29일 (가동 개시) 

해체/ 2017년 6월 18일 (가동 중단) 

소재지/ 부산광역시 기장군 장안읍, 울산광역시 울주군 서생면 

[요약] 한국 최초의 원자력발전소인 고리 원자력발전소 1호기는 1978년 상업운전을 시작한 한국 최초의 원자력발전소다. 설비용량은 587,000kw, 설계수명 30년의 가압경수로다. 2015년 6월 영구정지 결정으로 한국에서 처음으로 해체 수순에 들어가는 원자력 발전소가 되었고, 2017년 6월 18일 기점으로 폐로하기로 결정되었다.

[고리1호기의 역사] 고리원자력발전소는 부산광역시 기장군 장안읍 고리·효암리, 울산광역시 울주군 서생면 신암리 일대에 위차한 원자력발전소로 총 4기로 이뤄져 있다. 이중 최초의 상업 원전인 고리 1호기는 1971년 3월 19일 첫 기공식을 가진 이후 87개월간의 건설 공사를 거쳐 1978년 7월 20일 준공됐다. 전력난을 이유로 준공으로부터 약 3개월 전인 1978년 4월 29일부터 상업운전을 시작했다.

건설 공사는 미국의 원전 기업 웨스팅하우스가 전반적인 설계와 시공을 주도했다. 웨스팅 하우스가 원자로계통 설비의 공급과 초기 원전연료 공급을 맡았으며 영국의 GEC가 터빈·발전기 계통 설비의 공급과 토건공사 감독을 맡았다. 국내 업체 중에서는 현대 건설이 원자로 계통을, 동아건설이 터빈·발전기 계통 공사를 하도급 형태로 참여했다. 건설 공사에는 미국 정부의 차관 등으로 조달한 총 1560억 7300만 원이 투입되어 당시로선 사상 최대 규모의 단위 사업으로 꼽혔다. 가압경수로형(PWR)인 고리원자력 1호기의 설비용량은 587,000kw로 1978년 준공 당시 국내 총 발전 설비 용량의 659만kW의 9%를 담당했다. 한수원은 고리 1호기는 1979년 2차 오일쇼크 극복에 견인차 노릇을 하는 등 1970년대 '한강의 기적'과 에너지 자립에 크게 기여했다고 평가했다. 고리 1호기의 설계 수명은 30년이다.

<경수로와 중수로> 원자력 발전은 우라늄의 핵분열 연쇄반응에서 발생하는 열을 이용하는 것으로, 원자로 안에서 핵분열의 연쇄반응을 지속시키려면 중성자의 속도를 줄이고 흡수하는 감속재가 필요하다. 경수로는 감속재와 노심의 열을 냉각시키는 냉각재로 경수를 사용한 원자로를 뜻한다. 경수는 산수와 수소와 결합한 물로 우리가 보통 쓰는 물이다.

중수로는 냉각재와 감속재로 산소와 중수소가 결합한 무거운 물, 중수를 사용한 원자로다. 경수로는 우라늄 가운데 핵분열을 하는 우라늄-235가 전체의 2~5퍼센트가 되도록 천연우라늄을 농축한 저농축 우라늄을 쓰는 반면, 중수로는 천연 우라늄을 그대로 사용한다. 한국의 원자력 발전소 23기 가운데 월성 원전 1~4호기만이 가압중수로형 원자로이고 나머지 19기는 모두 가압경수로형 원자로이다.

<가압형과 비등수형> 가압형이란 말 그대로 압력을 가한다는 뜻으로, 섭씨 325도에서도 냉각재로 쓰는 물이 끓지 않도록 원자로 내부 압력을 약 150기압까지 끌어올린 것이다. 가압형 경수로는 핵연료로 직접 가열되는 물과 터빈을 돌리는 증기를 만드는 물이 서로 다르도록 설계된다. 고온·고압의 물을 증기발생기에 보내 다른 배관을 흐르는 물에 열을 전해 증기로 만들고, 이 증기를 터빈 건물로 보내 터빈을 돌린다. 반면 비등수형 경수로는 압력용기 내에서 만들어진 증기를 직접 터빈으로 보내 전기를 만든다. 터빈으로 보낸 수증기에도 방사선 물질이 포함된다. 2011년 3월에 사고를 일으킨 후쿠시마 원전의 원자로도 비등수형 경수로다.
 

[고리1호기를 둘러싼 논란] 고리 1호기는 1977년 이후 최근까지 사고·고장 건수가 130건으로 국내 원전 중 가장 많았다. 국내 전체 원전의 사고 고장 691건의 19%에 달한다. 한수원은 2007년 이후 고리 1호기의 고장정지는 5건에 불과해 충분히 안전운영을 해왔다고 주장했다. 고리 1호기를 운전하는 첫 해에는 자동 정지 17회에 이용률은 46.3%에 그쳤고, 최초 5년 간으로 보면 자동 정지를 49회나 일으켰다. 가장 오래된 원전으로서의 설비상 문제점과 운영 미숙 등이 원인으로 지적된다. 1990년대 들어 전자회로 부품 노후화로 인한 기기 오동작 등으로 1991년 11회 등 다시 자동정지 횟수가 늘어났다.

30년 설계수명이 다한 2007년 6월 일단 가동을 중단했으나, 한국원자력안전기술원(KINS)이 계속운전이 가능하다는 결론을 내렸다. 2008년 1월 정부는 지역사회와 환경단체의 반대에도 2017년 6월까지 10년간 연장 운전을 허가해 다시 가동에 들어갔다. 후쿠시마 원전 사태 직후인 2011년 4월 12일 전기제어장치(인입차단기) 고장으로 원자로 가동이 중단되는 사태가 벌어졌다. 부산지방변호사회가 가동중지 가처분 신청을 내고 울산과 부산의 지방의회까지 결의안을 내는 등 노후 원전을 계속 가동하는 데 대한 지역사회의 반발이 컸다. 그러나 정부는 정밀점검 결과 문제가 없다며 5월 재가동을 허가했다. 
 

[2012년 2월 9일 고리1호기 블랙아웃 사고] 2012년 2월 9일에는 12분간 전원공급이 완전히 끊기는 블랙아웃, 완전 정전사고가 났다. 후쿠시마 원전 사고와 유사한 전력계통 사고였다. 발전기 보호계전기를 시험하던 중 외주 전원 공급이 끊어졌고, 외부전원이 차단되면 자동적으로 작동해 원자로에 전력을 공급하도록 설치된 비상디젤발전기도 공기공급밸브 결함으로 작동하지 않았다.

원자로는 꺼진 상태였으나 전기가 끊긴 12분 동안 원자핵 붕괴 잔열을 제거하는 순환펌프가 가동되지 않아 원자로 냉각수는 36.9도에서 58.3도로 올랐고 사용후 핵연료의 온도는 21도에서 21.5도로 상승했다. 사고 당시 비상경보도 작동하지 않았고, 발전소장을 비롯한 간부들이 원자력안전위원회 등에 즉시 보고하지 않고 한달 여간 조직적으로 은폐했다. 한수원은 한달 여 뒤 김수근 부산시의원이 조사에 나서자 원자력안전위원회에 보고했고, 그제서야 이 사건이 알려졌다. 이듬해에는 한수원의 납품 비리와 불량 부품 사건이 불거지며 신뢰도가 크게 떨여졌다. 시험 성적서를 위조해 원전에 품질기준에 미달하는 부품을 수년간 납품해온 사실이 드러난 것으로, 부품 제조업체와 검증기관, 승인기관이 모두 조직적으로 가담해왔음이 밝혀졌다. 이후 이들 부품의 정비 및 교체로 신고리 원전 1호기와 신월성 1호기가 가동이 중단됐다. 
 

[고리 1호기 폐로 결정] 산업통상자원부는 2015년 6월 12일 12차 에너지위원회에서 고리 1호기의 영구 가동정지를 권고했다. 나흘 뒤인 6월 16일 한수원은 권고를 받아들여 연속 운전 허가를 제출하지 않기로 결정했다. 고리 1호기는 가동 40년 만인 2017년 6월 18일까지 가동한 뒤, 2017년 6월 19일 원자로를 영구 정지하고 폐로 절차에 들어간다. 한수원은 영구 가동정지 이후 5년 내에 원자력안전위원회에서 원전 해체 계획을 승인 받아야 하고, 이후 해체 작업을 진행할 수 있다.

폐로 방식은 크게 △즉시 해체 △안전 저장 △차폐 격리 등 세가지가 꼽힌다. 즉시 해체는 원전 가동을 중지한 뒤 바로 폐로 작업에 나서는 것이고, 안전 저장은 정지 후 일정 기간 동안 방사선 선량이 낮아지기를 기다려 해체에 나서는 것을 뜻한다. 차폐 격리는 콘크리트 등 원자로 본체 주변을 방사선을 차단할 수 있는 구조물로 둘러싸 영구히 보관하는 방식이다. 한수원은 최소 14년에 걸쳐 해체작업을 시행할 것이라는 계획을 밝혔다. 2017년 6월 18일 영구 정지한 뒤 △핵연료 냉각(2018~2022년) △원자로 오염 제거·해체(2022~2028년)를 거쳐 △2030년 폐로 절차를 마친다는 계획이다. 한수원은 고리원전 1호기의 해체 비용을 6033억 원으로 추산하고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 고리1호기 해체 비용을 1조원으로 추산하고 있다.

그러나 이러한 수치에 의구심을 제기하는 목소리도 적지 않다. 일본원자력발전은 2001년부터 도카이 원전 폐로 작업에 돌입했으나 △ 폐기물 보관 장소 부족 △폐기물 처리방안 미비 △폐기물 처리기술 미개발 아직도 핵심 부분인 원자로 해체는 하지 못하고 있다. 일본은 도키이원전 1호기의 원자로 해체작업을 2019년 이후로 미룬 상태다. 비용을 두고도 일본원자력발전이 2006년 출력 16만6000kW로 고리 1호기의 3분의 1 수준인 도카이 원전의 폐로 비용을 885억엔(약 8000억원)으로 산정한데 비하면 지나치게 적다는 지적도 나온다. 
 

[폐로의 비용과 기대효과] 폐로의 가장 큰 문제는 폐로 기술과 고준위 방사성폐기물 처분장을 확보하는 문제다. 산업자원부에 따르면 국내의 해체 기술 수준은 미국·일본·프랑스 등 선진국 대비 약 70% 정도로, 38개의 핵심 기술 중 국산화한 기술은 17가지다. 방사능 재고량 평가, 환경 영향 평가, 기계적 절단 등 기초적인 것이 대부분이고, 우라늄 폐기물 처리, 고방사성 폐기물 안정화 기술 등의 기술을 확보해야 한다. 정부는 원전해체종합연구센터를 설립하고 원전 해체 기술 개발에 1500억 원의 예산을 투입하겠다고 밝혔다. 원전해체종합연구센터는 8개 지방자치단체가 센터 유치 경쟁을 벌이고 있다. 한수원은 고리 1호기를 우리 기술로 안전하게 해체하게 되면 '건설에서 운영, 해체, 폐기물 관리'를 아우르는 원전 산업의 전 주기 산업체계를 완성하게 된다고 강조했다.

또한 방사성폐기물 처리 문제도 심각하다. 110만kW급 원전을 철거하면 폐기물이 50만~55만톤 가량 나오고 6000톤이 방사성폐기물이다. 오염이 심한 원자로 등은 사람 접근조차 불가능해 로봇 등을 이용해 잘게 잘라 특수 용기에 밀폐한 뒤 폐기물처분장에 보내야 한다. 극한 방사능 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있는 로봇과 원격 절단 기술을 개발하는 게 시급하다. 해체 과정에서 방사성 물질 유출로 피폭되지 않도록 하는 것도 관건이다. 미래창조과학부는 "고리 1호기를 해체하는 데 드는 비용은 6114억원이지만 해체 시 생산 유발 효과(5682억원)와 부가가치 유발 효과(2069억원) 등을 합쳐 총 7751억원의 경제적 효과가 발생할 것"이라고 주장했다. 여기에다 3798명의 고용 창출 효과와 593억원의 세수 증가도 이뤄질 것으로 기대했다.

국제원자력기구(IAEA)는 2050년까지 상업용 원전의 해체시장이 2030년 500조원, 2050년까지 약 1000조원에 이를 것으로 내다보고 있다. 2030년을 고비로 세계에서 원전의 영구 정지가 급증할 것으로 보고 있는 셈이다.

반면 환경단체는 폐로 과정을 통해 '저렴하고 깨끗한 이미지'로 홍보해온 원자력 발전의 숨은 경제적·사회적 비용이 전면적으로 드러날 것으로 내다봤다. 환경운동연합은 "원전은 폐쇄 비용까지 고려할 경우 결코 값싼 에너지가 아니다"라며 "원전 확대 정책을 재고하는 계기가 되어야 한다"고 강조했다.
 

[향후 영향] 1983년 준공된 고리 2호기의 경우 설계수명이 40년으로 2023년 만료된다. 2025년까지 수명이 만료되는 원전은 모두 5기로 폐로냐 수명연장이냐의 갈림길에 놓여있다. 고리 3호기는 2024년, 고리 4호기와 전남 영광의 한빛 1호기는 2025년에 수명이 종료된다. 특히 월성 1호기는 이미 지난 2012년 말에 수명 30년이 끝났으나, 원자력안전위원회가 10년 수명연장을 결정한 상태다. 환경단체 핵없는사회를 위한 공동행동은 국내 유일한 중수로 원전인 월성 1호기에 대해 △방사성 물질인 삼중수소를 다량 발생시키고 △경수로 원전에 비해 5배나 많은 사용후 핵연료가 나오며 △노후원전은 안전에 취약하다며 수명연장을 중단할 것을 주장하고 있다.