[서천·당진 화력발전 2基 고장… 서해안 화력발전 벨트에 비상등]

한밤에 멈춰 선 당진 3호기 - 증기터빈 날개 손상 가능성
날개·조립 불량도 배제 못해… 부품 교체에 1주 이상 걸릴 듯

"시속 300㎞로 달리는 車 같아" - 原電 가동중단으로 부하 늘어
30년 수명 다 된 노후 발전기, 설비 교체할 틈도 없이 가동

12일 낮 12시 충남 당진시 석문면 당진화력발전소. 나란히 줄지어 선 화력발전기 총 8기 중 3호기 꼭대기에서만 수증기가 보이지 않았다. 바로 옆 1·2·4호기와 5·6·7·8호기에서는 더운 공기를 가르고 뜨거운 수증기가 뿜어져 나오고 있었다. 3호기는 다른 발전기와 마찬가지로 유연탄 5000t을 땐 증기로 하루 16만 가구가 쓸 수 있는 전력 50만㎾를 생산해왔다. 하지만 11일 밤 10시 30분 갑자기 멈춰 서버렸다. 이어 12일 오전 7시 8분쯤에는 발전 용량 20만㎾(킬로와트)급인 서천화력발전소 2호기도 해수순환펌프(CWP) 고장으로 일시 정지했다. 다행히 발전기는 한 시간 뒤인 8시 4분쯤부터 정상 재가동됐지만, 이날 자정까지 절반 정도의 출력만을 내고 있다. 사상 초유의 전력난 속에 연일 설계 용량을 초과해 풀가동되던 서부 해안의 '화력발전 벨트'에 비상등이 켜졌다.

◇2개월간 용량 초과 완전 가동

전문가들은 "우려했던 일이 벌어지고 있다"는 반응을 보이고 있다. 이날 당진화력발전소 정문에는 '오늘의 보안 등급은 1등급입니다' 표지가 나붙고, 일반인의 출입이 철저히 통제됐다. 발전소를 운영하는 한국 동서발전은 "11일 밤 10시 34분쯤 발전소 중앙 제어실에서 자동으로 3호기 가동 중단 명령을 내려 멈춰 섰다"며 "정확한 원인 파악까지는 시간이 더 걸리겠지만, 증기 터빈 블레이드(날개) 중 하나가 손상됐을 가능성이 크다"고 설명했다. 이 화력발전소들이 연달아 고장 난 원인으론 설비 과부하 가능성이 가장 유력하게 제기된다. 정격 출력 50만㎾짜리인 당진발전소는 전력 수급 비상 체제에 돌입한 올 6월부터 2개월간 피크 타임에 출력을 2만㎾ 더 높여 가동해왔다. 올 초 한겨울에도 1개월 이상 상향 운전을 했다. 동서발전 허남률 차장은 "마른 수건 쥐어짜는 식의 완전 가동 체제를 장기간 지속해 기계에 무리가 갔을 것"이라며 "하지만 다른 발전기는 정상 가동되고 있기 때문에 날개 자체의 불량 또는 조립 불량일 가능성도 있다"고 전했다.

터빈을 제작한 두산중공업과 설계를 담당한 한국전력기술, 정비 책임자인 한전KPS 직원 등 긴급 복구 대책반 50여명이 11일 밤부터 12일 사이 속속 당진화력발전소에 집결해 사고 원인 파악에 나섰다. 동서발전 측은 섭씨 500도 가까이 데워진 터빈실 내부를 강제로 냉각하는 데만 2~3일이 걸려, 실제 육안으로 문제를 파악하고 부품을 교체하는 데에는 1주일 이상이 걸릴 것으로 보고 있다.

◇화력발전의 노후화도 아킬레스건

국내 전체 발전소 설비 용량 약 8552만㎾ 가운데 화력(석탄, LNG 등)의 생산 능력은 64.8%에 이른다. 원전(原電)이 차지하는 비중은 24.2%다. 하지만 7월 현재 실제 발전에 기여한 화력 비중은 69.5%까지 올라갔다. 부품 비리 등의 문제로 멈춰 서 있는 원전이 있기 때문에 화력발전으로 부하가 집중됐기 때문이다. 가동 중인 화력발전소는 설비 용량 대비 97.3%에 이르는 전기를 생산하며 거의 24시간 풀가동 중이다.

화력발전소의 노후화도 해결해야 할 문제다. 화력발전 수명은 보통 30년으로 잡는다. 국내 화력발전소의 발전기는 모두 290대(소규모 도서 지역 발전기 제외). 이 중 수명을 넘겨 30년 이상 된 발전기가 22대에 이른다. 20년 이상 된 발전기(화력·원전 등)는 작년 말 기준 93기로 30%에 육박한다.

물론 30년이 지났다고 해서 자동으로 설비를 폐쇄하는 것은 아니다. 중부발전 황장용 기획조정처 팀장은 "1984년 준공된 보령화력 1·2호기는 2010년 핵심 설비인 보일러와 터빈 교체를 통해 수명을 10년 정도 연장했다"고 말했다.

그럼에도 전문가들은 앞으로 화력발전소의 가동률이 지나치게 높아질 경우 오래된 발전소에서 문제가 터질 가능성이 크다고 지적한다. 국내 화력·원전 등 발전소 고장 건수는 2007년 99건에서 작년 161건으로 급증했다. 상당 부분 노후화에 문제가 있는 것으로 추정된다.

숭실대 조성봉 교수(경제학과)는 "전력난이 이어지면서 노후 설비를 교체할 시간조차 제대로 나오지 않고 있다"며 "지금 상태는 국내 모든 발전소가 자동차로 치면 시속 300㎞ 정도로 달리고 있는 셈"이라고 말했다.