결론. 한국수력원자력 새울원자력본부는 2026년 9월 6일 오후 3시 1분, 시운전 중인 새울3호기(140만kW급) 원자로를 수동으로 정지했습니다. 새울본부에 따르면 터빈으로 공급되는 증기의 응축수를 배수하는 배관에서 누설이 확인됐고, 설비 안정화와 정비를 위해 원자로를 수동 정지했습니다. 방사선 영향은 없으며 발전소는 안정 상태를 유지하고 있다고 새울본부는 밝혔습니다. 전장 설계 시점의 결론은 이렇습니다 — 이번 사건은 원자로 냉각재계통(RCS)이나 증기발생기 세관의 1차-2차 경계 누설이 아니라, 터빈-복수기 사이의 2차측 응축수 배관에서 발생한 기계적 누설입니다. 방사성 핵종을 지표로 삼는 누설감시계통(RMS)의 감지 범위 밖에 있는 사건이라는 뜻이며, 그래서 이런 배관에는 방사선 감시와는 별개로 레벨·차압 기반의 자동 인터락을 독립적으로 걸어 두어야 운전원의 육안·순찰 의존도를 낮출 수 있습니다.
방사선 감시계통은 1차측 기원 핵종을 지표로 삼기 때문에, 핵종이 섞이지 않는 2차측 순수 응축수 배관의 누설은 애초에 그 감시 범위 밖에 있습니다. 이 사각지대는 별도의 레벨·차압 인터락으로만 메울 수 있습니다.
배경을 짚겠습니다. 새울3호기는 현재 시운전 단계에 있는 140만kW급 발전소로, 상업운전 전 계통별 성능시험을 순차로 거칩니다. 터빈에 공급된 증기는 발전기를 회전시킨 뒤 복수기(Condenser)에서 냉각·응축되고, 이 응축수는 배수 배관을 거쳐 급수펌프로 되돌아가 증기발생기로 재순환합니다. 새울본부는 이 응축수 배수 배관에서 누설을 확인했다고만 밝혔으며, 누설 지점의 정확한 위치·배관 구경·누설률, 감지 방식(레벨스위치 지시인지 순찰 중 육안 확인인지)은 발표 자료에 없습니다. 상세 원인은 현재 분석 중이라고만 확인됩니다 — 이 부분은 확인 필요 항목으로 남깁니다.
현장에서 직관에 반하는 관찰이 하나 있습니다. 원자력발전소의 누설감시라고 하면 흔히 방사선 감시계통(RMS)이나 증기발생기 세관 누설감시(1차-2차 경계, Ar-41·N-16 같은 핵종 지표법)를 먼저 떠올리게 됩니다. 하지만 이번처럼 복수기 이후 순수 2차계통에서 발생하는 응축수 배관 누설은 방사성 핵종과 무관하기 때문에, 정교한 방사선 계측기를 아무리 촘촘히 배치해도 감지되지 않습니다. 오히려 이런 배관일수록 레벨·차압·유량 불일치 같은 기계적 신호에 기반한 인터락의 우선순위를 방사선 감시계통과 동등하게 높여야 한다는 것이, 이번 사건이 주는 반직관적 시사점입니다.
전제 조건(동작 타임차트 기준). 공개된 사실은 정지 시각(15:01)과 정지 사유(응축수 배수 배관 누설), 결과(방사선 영향 없음, 안정 상태 유지) 세 가지뿐입니다. 누설 발생 시점(T0), 감지까지 걸린 시간, 자동 경보가 있었는지 운전원 판단이 선행됐는지는 공개되지 않았습니다. 아래 로직과 I/O 맵은 새울3호기의 실제 설비 로직이 아니라, 이런 유형의 응축수 배관 누설에 일반적으로 적용되는 인터락 설계 원칙을 예시로 재구성한 것입니다.
정상운전(복수기 핫웰 레벨·배관 차압 정상) → T0 배관 누설 발생(미상) → T1 레벨/차압 이상 신호 발생 또는 순찰 중 육안 확인 → T2 운전원 판단 및 수동 정지 조작(공식 발표 시각 15:01) → T3 격리밸브 폐쇄·배관 배수 → T4 원인 분석 착수(현재 진행 중, 완료 시점 미상).
안전 인터락 확인 순서 (최우선)
- 하드웨어 보호 경로 독립 확인 — 터빈 트립, EMO(비상정지) 회로, 원자로 보호계통(RPS)의 저수위·저압 트립은 응축수 배관 누설 감지 로직과 무관하게 독립적으로 동작해야 하며, 어떤 소프트웨어 판정도 이 하드웨어 경로를 지연·차단·우회해서는 안 됩니다.
- 등급 분리 — 배관 차압·레벨의 경미한 이상(진단 등급)과 핫웰 저수위·복수기 진공 상실(보호 등급)은 서로 다른 출력 접점으로 분리합니다. 진단 등급 경보가 보호 등급 트립을 대신하지 않습니다.
- 이중 계측 확인 — 레벨스위치 단일 신호로 누설을 판정하지 않고, 차압계·유량 불일치(급수펌프 유입량 대비 복귀량) 등 2개 이상의 독립 신호로 교차 확인합니다.
- 격리밸브 이중화 확인 — 누설 배관의 격리밸브는 원격 조작과 현장 수동 조작이 모두 가능해야 하며, 원격 조작 실패 시 현장 조작 절차가 명시돼 있어야 합니다.
- 복귀 조건 명시 — 격리·배수·점검이 끝나고 배관 건전성이 확인되기 전에는 재기동 인터락이 자동으로 해제되지 않도록 합니다. 재기동은 수동 리셋과 점검 서명을 요구합니다.
응축수 배관 누설 감시 I/O 맵 (예시)
| 신호명 | I/O 어드레스 | 타입 | 동작 조건 |
|---|---|---|---|
| 복수기 핫웰 레벨 | LI701 | Analog In (mm) | 정상범위 이탈 시 진단 등급 경보 |
| 응축수 배관 차압 | PDI702 | Analog In (kPa) | 기준 대비 편차 시 누설 의심 판정 보조 |
| 급수펌프 유입 유량 | FI703 | Analog In (t/h) | 배관 복귀량과 교차 비교 |
| 배관 복귀 유량 | FI704 | Analog In (t/h) | FI703 대비 부족분이 누설 추정치 |
| 격리밸브 원격 상태 | DI705 | Digital In | OPEN/CLOSE 상태 감시, Read-Only |
| 격리밸브 원격 폐쇄 지령 | DO706 | Digital Out | 진단 등급 경보 지속 시 운전원 승인 후 폐쇄 |
| 복수기 핫웰 저수위 트립 | DI707 | Digital In (Read-Only) | 보호 등급, 본 진단 로직 개입 없음 |
| 터빈 트립 상태 | DI708 | Digital In (Read-Only) | 보호 등급, 하드웨어 경로로만 구동 |
이 I/O 맵의 시사점은 한 줄입니다. PDI702·FI703·FI704가 아무리 정밀해도 DO706(격리밸브 폐쇄)은 운전원 승인 절차를 거치도록 설계해야 하며, DI707·DI708(보호 등급) 트립 경로에는 이 진단 로직이 어떤 형태로도 개입하지 않아야 합니다.
PLC 로직 스니펫 (IEC 61131-3 Structured Text 의사코드)
(* 응축수 배관 누설 진단 로직 - 진단 등급 전용, 보호 등급(DI707/DI708)과 완전 분리 *)
(* 주의: 본 로직은 새울3호기 실제 설비 로직이 아니라 일반 설계원칙 예시임 *)
(* PDI702: 배관 차압 kPa, FI703/FI704: 유입/복귀 유량 t/h, DO706: 격리밸브 폐쇄 지령 *)
VAR
PDI702_DP_KPA : REAL; (* 배관 차압 *)
FI703_IN_TPH : REAL; (* 급수펌프 유입 유량 *)
FI704_RET_TPH : REAL; (* 배관 복귀 유량 *)
DI705_VALVE_OPEN : BOOL; (* 격리밸브 열림 상태 *)
DI707_HOTWELL_LOLO : BOOL; (* 핫웰 저저수위 트립, 읽기 전용 *)
OPERATOR_CONFIRM : BOOL; (* 운전원 승인 입력 *)
DO706_VALVE_CLOSE : BOOL;
LEAK_EST_TPH : REAL; (* 추정 누설량 *)
DP_THRESHOLD : REAL := 5.0; (* 예시값, 배관 사양별 실측 확인 필요 *)
LEAK_THRESHOLD_TPH : REAL := 2.0; (* 예시값, 실측 확인 필요 *)
T_HOLD : TON; (* 이상 지속 확인 타이머 *)
END_VAR
(* 1. 유량 불일치로 누설량 추정 *)
LEAK_EST_TPH := FI703_IN_TPH - FI704_RET_TPH;
(* 2. 차압·유량 두 신호 교차 확인 후 일정 시간 지속 시에만 진단 경보 *)
T_HOLD(IN := (PDI702_DP_KPA > DP_THRESHOLD) AND (LEAK_EST_TPH > LEAK_THRESHOLD_TPH),
PT := T#10000ms);
(* 3. 격리밸브 폐쇄는 진단 경보 지속 + 운전원 승인 두 조건을 모두 요구 *)
IF T_HOLD.Q AND OPERATOR_CONFIRM THEN
DO706_VALVE_CLOSE := TRUE;
ELSE
DO706_VALVE_CLOSE := FALSE;
END_IF;
(* 4. 보호 등급 경로는 이 로직에서 읽기만 하며 어떤 분기도 개입하지 않음 *)
(* DI707_HOTWELL_LOLO, 터빈 트립(DI708)은 하드웨어 보호계통이 독립적으로 처리 *)
경계 조건 — 현장 변수 대응
이 설계 원칙의 유리함이 뒤집히는 지점은 실제 계측값입니다. 배관 차압·유량 임계치를 지나치게 낮게 잡으면 정상 운전 중 미세한 변동에도 진단 경보가 빈발해 운전원이 경보를 무시하는 습관이 생길 수 있고, 반대로 지나치게 높게 잡으면 이번 새울3호기 사례처럼 누설이 상당히 진행된 뒤에야 감지될 수 있습니다. 임계치는 배관 사양·정상운전 변동폭을 실측한 뒤에만 확정할 수 있으며, 여기서 제시한 수치는 모두 예시값입니다. 또한 새울3호기의 실제 누설 원인·발생 시점·감지 방식은 새울본부의 후속 발표 전까지 확인 필요 항목으로 남으며, 확정되지 않은 세부 사항은 파형 분석 및 실측으로만 결론지어야 합니다.
참고자료
- 전기신문, “새울3호기, 시운전 중 배관 누설 확인…원자로 수동 정지” (2026-09-06, 21:27, 한국수력원자력 새울원자력본부 보도자료 인용)
- 아시아경제, “새울3호기 시운전 중 배관 누설… 원자로 수동 정지” (2026-09-06, 19:42)
- KR100960787B1(공개 KR20090120305A), 한국전력공사(권리 이전: 한국수력원자력 등), “원자력 발전소의 증기발생기의 누설 감지장치 및 방법” — 출원 2008-05-19, 등록 2010-06-01, Google Patents 조회 결과 법적상태 Ceased(2022-05-06 소멸). 이 특허는 증기발생기 세관을 통한 1차-2차 냉각재 누설을 감마 방사선(Ar-41)으로 감지하는 기술로, 이번 새울3호기의 응축수 배수 배관 누설(방사성 핵종과 무관한 순수 2차계통 사건)과는 감지 대상·메커니즘이 다릅니다. 원자력발전소 누설감시 체계 전반의 배경기술로만 인용합니다.