지난 19일에 타결된 6자 회담 합의에 따라 '북한 경수로 건설' 사업이 다시 재개될 가능성이 높아져 관심이 집중되고 있다. 북한 경수로 건설 사업은 1997년 8월 분단 52년만에 남한과 북한이 협력하는 첫 대역사로 시작됐다. 하지만 2002년 10월 이른바‘제2차 북핵위기’이후 북한 경수로 건설 사업은 중단된 상태다.
<사진> 현재 중단상태인 함경남도 금호지구 경수로 건설 현장. 제공 동아일보
북한 경수로는 함경남도 신포에 2기를, 울진 3, 4호와 같은 1천MW급의 한국형 원자로로 2005년경에 완성할 예정으로 착공됐다. 약 50억달러(5조원)가 들어가는 이 공사의 비용을 한국이 70%를 내고 일본이 22%, 나머지 8%는 관련국가가 부담하기로 결정돼 있다.
원자력 발전은 우라늄과 같은 방사성 물질이 핵분열을 일으킬 때 발생하는 열을 이용해 전력을 생산하는 것을 말한다. 원자로는 이러한 핵분열을 일으키는 장치다. 핵분열을 일으킬 때 중요한 것은 중성자의 속도다. 중성자의 속도가 너무 빠르면 원자핵과 충돌하지 않고 달아나 버린다. 그래서 중성자의 속도를 늦추는 감속재가 필요한데 흔히 물을 사용한다. 물은 원자로의 과열된 열을 식히는 냉각재로도 작용하는 이점이 있다.
감속재로 일반적인 물인 경수를 사용하는 원자로를 경수로, 중수를 사용하는 원자로를 중수로라고 한다. 그러나 경수로와 중수로의 차이가 비단 물의 성질 때문에 구분되는 것은 아니다. 경수로는 핵연료로 2-4%의 농축우라늄을 사용하지만, 중수로는 천연우라늄(농축도 0.7%)을 쓴다. 따라서 경수로는 냉각재를 값싸게 구하지만 농축우라늄을 만드는 어려움이 있고, 중수로는 중수를 얻기 힘들지만 핵연료를 농축하는 시설이 필요없다.
경수로와 중수로를 비교할 때 빼놓을 수 없는 대목은 바로 핵연료 교체에 관한 것이다. 경수로는 핵연료를 교체할 때 원자로를 가동할 수 없다는 단점을 지니고 있다. 발전용량이 90만kW인 경수로의 경우 1년에 70일 정도를 쉬어야 한다. 이와 달리 중수로는 원자로 운전을 멈추지 않고 핵연료를 교체할 수 있다. 그런데 이용효율에서 중수로가 앞서는데도, 세계 시장의 57%를 경수로가 차지하고 있다. 경수로가 중수로보다 안정성면에서 우수하기 때문이다.
특히 세계적으로 기술력과 안정성을 인정받고 있는 한국형 경수로가 북한에 설치돼 한국의 원자력 기술을 세계에 널리 알리는 좋은 계기가 되고 있다.
장현진