다뉴브강 가뭄에 원전 냉각수 비상…Paks는 9cm 앞, Cernavodă는 전면 정지

기록적인 가뭄으로 다뉴브강 수위가 급락하면서 헝가리와 루마니아의 원전이 동시에 냉각수 위기에 직면했다. 헝가리의 Paks 원전은 자동 정지 기준에 바짝 다가섰고, 루마니아의 Cernavodă 원전은 두 원자로를 모두 전력망에서 분리했다.

핵심은 연료 부족이나 원자로 고장이 아니다. 원자로와 주요 설비에서 발생하는 열을 식힐 강물이 부족해진 것이 문제였다. 폭염으로 냉방 수요가 커지는 시기에 발전소의 냉각 능력까지 떨어지면서 전력 시스템에 이중 부담이 걸린 셈이다.

Paks 원전, 자동 정지 기준까지 9cm

헝가리 유일의 원전인 Paks는 다뉴브강 물을 원자로와 주요 설비의 냉각에 사용한다. 수위가 계속 낮아지면 취수 설비가 안정적으로 물을 끌어오지 못할 수 있어 발전 출력을 줄여야 한다. 원자로가 발전을 멈춘 뒤에도 잔열을 제거하려면 냉각수가 계속 필요하기 때문에, 가동 중단이 곧바로 냉각 문제의 종료를 의미하는 것도 아니다.

8월 17일 보도에 따르면 Paks는 자동 정지 기준까지 불과 9cm를 남겨둔 상태였다. 한 전문 매체는 8개 터빈 가운데 1개만 가동 중이며, 출력이 평소 2GW의 약 10% 수준으로 떨어졌다고 전했다. 다만 480MW라는 구체적인 수치와 ‘8개 터빈 중 1개’라는 세부 내용은 자료에 포함된 더 높은 신뢰도의 출처들이 독립적으로 확인하지 않았다. 따라서 해당 수치는 당시 보도에 따른 수치로 보는 것이 안전하다.

헝가리 정부는 가정과 기업에 전력 절약을 요청해 전력망의 부담을 낮추려 했다. 당국은 또 Paks 취수 지점의 수위를 유지하기 위해 다뉴브강의 물 흐름을 관리하는 방안도 검토했다. 당시 관건은 상류 유역의 유입량과 물 관리 조치가 예보된 비보다 먼저 강 수위를 충분히 끌어올릴 수 있느냐였다. 수위가 더 떨어지면 추가 원자로와 발전 설비의 가동을 중단해야 할 가능성이 있었다.

이후 비가 내리면서 상황은 일부 호전됐다. 헝가리는 수위가 상승하자 Paks의 터빈 1기를 다시 가동할 것으로 예상했다. 하지만 추가 강수가 없으면 수위 상승이 일시적일 수 있다는 경고도 나왔다. 비가 단기적인 숨통을 틔울 수는 있어도, 발전소가 강의 수문 조건에 구조적으로 의존한다는 사실까지 바꾸지는 못한다.

Cernavodă, 두 원자로 모두 전력망에서 이탈

루마니아의 Cernavodă 원전은 각각 약 706MW 규모인 두 원자로를 운영한다. 앞서 1호기가 가동을 멈춘 데 이어 2호기도 다뉴브강 수위가 계속 낮아지자 전력망에서 분리됐다. 이로써 총 1,400MW 규모의 발전소 전체가 정지 상태에 들어갔다. 가뭄으로 발전소가 완전히 멈춘 것은 2003년 이후 처음이라고 보도됐다.

Cernavodă는 평소 루마니아 전력 생산량의 약 5분의 1을 담당한다. 두 원자로가 동시에 멈추면서 루마니아는 전력 공급이 이미 압박받는 상황에서 대형 기저전원 하나를 잃게 됐다. 루마니아는 8월 한 달간 에너지 비상사태를 선포하고 가정과 기업에 자발적인 전력 절약도 요청했다.

당국은 원전 취수구 주변으로 물을 더 흘려보내기 위해 이례적인 조치까지 동원했다. 보도된 대책에는 폭발물을 이용한 강바닥 장애물 제거, 하상 준설, 돌을 실은 바지선 침몰 등이 포함됐다. 이런 조치는 시간을 벌어줄 수 있지만 안정적인 냉각수 공급을 대신할 수는 없다. 원자로 재가동 여부는 단순히 설비를 전력망에 다시 연결할 수 있느냐가 아니라, 수위와 유량이 안전하고 지속 가능한 냉각 조건을 회복하느냐에 달려 있다.

폭염이 위기를 키운 이유

폭염은 전력 시스템에 서로 반대되는 두 가지 압력을 동시에 가한다. 기온이 오르면 가정과 기업의 에어컨 사용이 늘어 전력 수요가 증가한다. 반면 가뭄은 발전소가 이용할 수 있는 냉각수를 줄인다.

강물이 부족할 뿐 아니라 수온까지 높아지면 원전은 출력을 낮추거나, 데워진 냉각수를 환경 기준에 맞게 방류하기 위해 운전을 제한해야 할 수 있다. 즉 ‘더 많은 전력이 필요한 순간’에 ‘발전할 수 있는 능력’이 줄어드는 구조다.

유럽연합의 지구관측 프로그램인 코페르니쿠스에 따르면 7월과 8월 가뭄이 악화하면서 다뉴브강을 비롯해 루아르강, 포강, 라인강 수위가 8월 들어 기록적인 저점으로 떨어졌다. 이 강들은 원전 냉각뿐 아니라 수력발전, 화물 운송, 산업 활동에도 이용된다. 하나의 기후 충격이 전력 공급 감소, 냉방 수요 증가, 연료·상품 운송 차질, 경제적 비용 상승으로 이어질 수 있는 이유다.

프랑스 원전과 유럽 수력발전도 영향권

프랑스의 원전도 높은 강 수온과 낮은 유량의 영향을 받았다. 시장 분석기관 ICIS는 장기화한 고온과 이례적인 강 수위 때문에 프랑스·헝가리·루마니아에서 약 7GW 규모의 원전 설비가 가동되지 않고 있다고 추산했다. 이 추산에서 프랑스가 차지하는 규모는 약 5GW다. 다만 이는 시장 분석에 따른 수치이며, 유럽 전체를 대상으로 한 단일 공식 통계는 아니다.

강의 흐름이 약해지면 수력발전도 타격을 입는다. 동시에 다뉴브강과 라인강의 낮은 수위는 선박의 적재량을 줄여 화물 운송을 방해하고 기업 수익에도 영향을 준다. CNBC가 Triodos를 인용해 보도한 추산에 따르면 폭염 관련 차질로 유럽연합 경제가 1,800억 유로, 국내총생산의 약 1%에 해당하는 손실을 입을 수 있다. 이는 인용된 기관의 전망이지 확정된 피해액은 아니다.

전력 안보의 조건에 ‘물’을 포함해야 한다

Paks와 Cernavodă의 사례는 물이 연료, 송전망, 발전 설비와 마찬가지로 전력 시스템의 필수 투입 요소라는 점을 보여준다. 원전은 안정적인 전력을 공급할 수 있지만, 강가에 지어진 발전소라면 안전한 운전을 위해 강의 수위와 유량, 수온에 의존할 수밖에 없다.

폭염과 가뭄이 겹치면 위험은 한 발전소에 머물지 않는다. 원전과 수력발전이 동시에 약해지는 동안 냉방 수요는 급증하고, 강 운송까지 차질을 빚어 연료와 상품의 이동이 어려워질 수 있다.

이번 다뉴브강 위기는 기후 변동에 대한 유럽 에너지 인프라의 회복력을 시험하는 경고에 가깝다. 비가 내리면 Paks가 일부 출력을 회복할 수 있지만, 한 차례의 강우만으로 강에 의존하는 발전소의 장기적인 물 부족 위험이 사라지는 것은 아니다.