신고리 5, 6호기 건설허가 문제점1. 지진발생 가능성 높은 곳에 15번째, 16번째 신규 원전 추가 건설 계획

[달려라코바]

기 자 회 견 문

신고리 5, 6호기 건설허가 문제점1.

지진발생 가능성 높은 곳에

15번째, 16번째 신규 원전 추가 건설 계획

최대지진 보다 20~30배 가량 낮은 내진설계의 원전은 위험하다

 

▷ 제목: 신고리 5, 6호기 건설허가 문제점 1. 활성단층과 지진 위험성

▷ 일시: 2016년 5월 17일 오전 10시

▷ 장소: 환경운동연합 2층 열린공간

▷ 참석자: 오창환 교수(전북대학교 지구환경과학과), 김성욱 박사((주)지아이 지반정보연구소), 양이원영 처장(환경운동연합)

원자력안전위원회는 신고리 5, 6호기 건설허가 신청서를 검토하고 심사보고서를 공개한데 이어 지난 12일에는 비공개 설명회를 개최하고 건설허가 의결안을 오는 26일에 상정할 예정이라고 한다.부산울산경주에 걸친 45킬로미터 내 월성, 신월성원전, 고리, 신고리 원전 14개(1기 건설 중)가 이미 있어서 신고리 5, 6호기는 15번째, 16번째 원전이다.

이 일대는 60여개 이상의 활성단층(4기 단층)이 발견되고 있다. 한반도에서 큰 규모의 지진 발생 가능성이 가장 큰 곳이다. 이 일대의 원전은 지진규모 6.5~6.9정도에 맞춘 내진설계이며 신고리 5, 6호기 역시 지진규모 6.9의 내진설계로 계획되어 있다. 그러나 이는 예상가능한 최대지진규모 7.5보다 20~30배 낮은 내진설계로 원전의 안전성을 담보하기가 어렵다.

현재로는 한국수력원자력(주)가 활성단층 평가 등의 부지조사 내용이 들어 있는 예비안전성 분석 보고서를 공개하고 있지 않아 낮은 내진설계를 적용한 이유를 확인하기 어려운 상황이다.

월성원전 1호기 스트레스 테스트에서는 단 두 개의 활성단층만으로 지진평가를 한 결과 지진규모 6.9를 도출했다. 신고리 5, 6호기의 지진위험성 평가 내용을 공개해야 한다.

활성단층 다수 분포한 한반도 동남부 일대

한반도 동남부에 위치한 이들 원전 주변은 한반도에서 지진을 일으킬 수 있는 활성단층이 가장 많이 발견된 곳으로 140킬로미터에 달하는 양산단층을 비롯해 일광단층, 자인단층, 밀양단층, 모량단층, 동내 단층, 울산 단층과 연일 구조대를 중심으로 크고 작은 60여개 이상의 활성단층이 분포하고 있다.

 

<그림 1> 한반도 동남부일대 주요 활성단층과 원전 위치도

이곳은 신생대 동안 가장 활발한 지각 변형이 일어난 곳이다. 그에 따라 다양한 방향성을 가진 활성단층이 다수 분포한 만큼 한반도 내에서 지진발생 확률이 가장 높은 곳이다. 활성단층에 대한 정의는 나라마다 약간씩 다른데 일본에서는 제 4기 이후, 즉 180만년 전부터 현재 사이에 지각활동이 있었던 단층을 앞으로 재활동할 가능성이 큰 단층으로 정의하고 있다. 하지만 원전 관련 규정에서는 마지막 최고 간빙기인 8만년 이후에 활동한 단층으로 정의하고 있다. 미국은 11,000년(홀로세) 이후에 활동했던 단층을 활성단층이라고 정의하고 있으며 원자력규제위원회에서는 50만년 이내에 2회 이상의 활동 또는 5만년 이내에 1회 이상의 활동한 단층을 활동성단층이라고 정의한다. 우리나라는 미국 원자력 기준을 준용하고 있어(원자력안전위원회고시 제2012-03호, 원자로시설의 위치에 관한 기술기준) 활동성단층만 원전 규제에 고려대상이다. 최근 원자력안전기술원(KINS)를 중심으로 우리나라 활성단층에 대한 정의를 내리기 위해 논의 중이다. 일반적으로 지질학적 개념의 활성단층은 제 4기가 시작된 180만 년 전 이후에 움직임이 있었던 단층을 의미한다. 4기 이후 한반도 주변의 지구조적 환경이 크게 변화되지 않았기 때문에 4기 이후 활동한 단층은 앞으로도 재활동할 가능성이 있기 때문이다.

최근 일본 큐슈지역의 연속된 지진은 기존의 활성단층(4기 단층)이 재활성되면서 발생한 것이다. 원전이 밀집한 한반도 동남부는 활성단층의 분포가 최초로 보고된 지역인데 활성단층의 숫자와 분포범위가 증가되고 추세에 있다. 현재까지 조사된 지역이 제한적인 것을 감안하면 한반도의 활성단층 규모는 더욱 증가할 것으로 예상된다.

한반도 남동부 최대지진 규모 7.5까지 평가

한반도는 판의 경계부에 위치한 일본이나 네팔보다는 지진의 위험으로부터 안전하다. 하지만 그렇다고 해서 지진의 안전지대라고 할 수 없다. 한반도 형성과정에서 한반도와 한반도 주변 해역에는 많은 단층이 만들어졌을 뿐만 아니라 수많은 활성단층이 확인되었으며 현재 한반도와 그 일대에는 현재도 진행 중인 히말라야 산맥을 형성시킨 아시아판과 인도판의 충돌과 일본 하부로의 태평양판 섭입이 미치는 힘에 의해 동북동-서북서 방향의 힘이 작용하고 있으며 이들 힘이 축적되면 기존의 단층들이 움직여 지진이 일어나고 있기 때문이다.

한반도 남부의 활성단층에 대한 연구는 김인수, 장태우, 경재복, 손문, 조형성, 김영석, 최위찬, 최성자, 최진혁, 송무영, 강지훈 등 다수의 지질학자들에 의해 이루어졌다. 그 결과 한반도 남동부 해안가 지역의 기존 단층대를 따라 4기 단층들이 다수 발견되었다. 특히, 양산단층과 연일구조선 일원에서 집중적으로 발견되었는데 대부분 남-북 내지 북북동-남남서로 배열되어 있다.

활성단층이 다수 발견된 지역에서 최대지진을 추정하는 방법은 크게 결정론적인 방법과 확률론적인 방법으로 나눌 수 있다. 결정론적인 방법은 지역의 지질학적 정보를 이용하여 지진 유발 가능한 단층 모델을 통해 최대지진을 이론적으로 계산하는 방법이다. 하지만 이런 방법은 많은 불확실한 정보들에 대해 가정이 수반되어야 하며 기술적으로 매우 어려운 방법이다. 가장 간단한 방법은 과거에 일어났던 최대 지진 규모로부터 발생 가능한 최대 지진을 추정하는 방법인데 수백년에서 수 천년의 주기를 갖는 대규모 지진의 특성을 볼 때 계기 지진 기록의 역사는 백년도 안될 뿐만 아니라 역사지진 기록조차도 몇 천년에 불과하기 때문에 불완전한 방법이다. 이런 한계를 극복하기 위해서 확률론적인 방법을 사용한다. 역사지진과 계기지진 기록을 활용하여 적절한 통계모델을 수립한 후 확률론적 방법으로 최대지진을 추정하는 방법이다.

2001년에 김성균 등이 지질학회지에 실은 ‘한반도에서 발생 가능한 최대지진’에서는 역사기록과 계기 지진자료를 이용하여 한반도에서 발생가능한 최대규모 지진을 확률론적인 방법을 이용하여 추정하였다. 역사지진자료와 계기자료의 여러 조합으로 다섯 가지 시나리오에서 최대 규모 지진을 제시했다. 큰 지진이 발생한 적이 없는 1913~1999년까지의 자료를 이용해서 추정한 한반도 최대지진 규모는 6.97±0.41이고 서기 2년부터 1999년까지의 자료를 이용해서 추정한 한반도 최대규모 지진은 7.14±0.34이다. 2014년에 홍태경 등이 ‘한반도 지진지체구조구 모델과 최대지진규모’에서 역사지진의 진앙지를 결정하는 새로운 방법을 제시하고 진앙거리를 재계산한 후 지진의 규모를 새롭게 추정한 것으로는 한반도 최대지진 규모는 7.45±0.04이다.

우리나라 예상 최대지진보다 20~30배 낮은 원전의 내진설계

위 논문들에 따르면 예상되는 지진 규모는 6.56~ 7.49이다. 최대 7.5지진 규모를 예상해야 하는 상황이다. 비록 발생 주기는 매우 길지만 이정도 규모의 지진은 과거 역사기록을 연구하면 한반도에서 발생했을 가능성이 있다. 발생 주기가 길다고 해도 그것이 수천 년 후가 될지 바로 내일이 될 지는 아무도 장담할 수 없다. 일본의 경우 규모 9.0의 지진이 일어날 확률이 매우 낮다고 평가해서 이에 대한 대비를 하지 않고 위험한 지역에 원전을 건설 운영하여 대형 재해를 겪었다.

우리나라에서 규모 7.5의 지진이 발생할 경우 이보다 낮은 내진설계의 건물은 피해를 입을 수 있다.

국가	내진설계(갈)	해당 지진규모	예상 최대지진규모
일본	600~1000	7.5~8	9.0
미국	657~735	7.6~7.7	-
한국	196~294	6.5~6.9	7.5

<표 1> 한미일 원전의 내진설계와 해당 지진규모, 예상 최대지진규모

일본은 1995년 고베 지진이후 원전의 설계기준을 재검토해서 원전의 내진설계를 상향조정했고 2000년에는 알려지지 않는 단층에서 규모 7.3의 지진이 발생한 이후 지진 안전 관련 규정을 모두 재검토했다. 2008년 이후의 대부분 일본 원전들은 600~1000갈(Gal)의 지진동에 견디도록 상향 조정되었다. 이는 지진규모로 약 7.5~8에 해당한다. 미국의 원전 역시 최근 최대순간 가속도 657~735갈에 대응할 수 있도록 기준이 상향조정되었다. 하지만 우리나라는 신고리 3, 4호기를 제외한 모든 원전의 내진설계는 0.2g(지:중력가속도) 기준으로 약 196갈이다. 지진규모로 환산하면 약 6.5에 해당한다. 신고리 3, 4호기만 내진설계 0.3g(294갈)로 지진규모로 약 6.9 정도를 견딜 수 있다. 신고리 5, 6호기 역시 0.3g 로 내진설계 되어있다.

지진규모 7.5와 6.5는 지진에너지로 약 30배 정도로 큰 차이가 난다. 지진규모 7.5와 6.9는 약 20배 정도로 지진에너지에서 차이가 난다.

한반도 동남부 지역에는 활성단층이 60개 이상으로 다수 분포해 있고 큰 역사지진 기록이 있어 지진 위험성이 가장 큰 곳이다. 최대규모 7.5의 지진이 발생할 가능성이 있는 이 일대에 현재로도 13기의 원전이 가동 중이고 1기의 원전이 건설 중이다. 하지만 이들 원전의 내진 설계는 최대지진규모 보다 20~30배 낮게 설계되어 있다. 신고리 5, 6호기 추가 건설은 현재의 위험에 또 다른 위험일 뿐만 아니라 더 큰 위험이다.

지진 발생 시 원전은 전기공급과 냉각이 안전성을 유지하는 핵심요소이다. 내진설계는 구조물과 배관, 케이블 등에 적용되는데 기준 이상의 지진은 외부 송전선로, 관련 설비, 외부와의 연결 도로,냉각배관, 케이블 등을 무용지물로 만들 수 있다.

활성단층대에 인접한 원전 부지에 16기가 동시 가동 중일 때 지진 발생에 의한 대처는 불가능에 가깝다. 지진 발생 가능성이 높은 곳에는 신규원전은 지양해야 하며 가동 중인 원전의 내진설계는 상향 조정되어야 한다.

2016년 5월 17일

환경운동연합

공동대표 권태선 박재묵 장재연 사무총장 염형철