한국은 탈원전에 성공할 수 있을까?

 

한국은 탈원전에 성공할 수 있을까?

탈원전, 탈석탄 선언한 문재인 정부

 최근 미세먼지 문제, 일본 후쿠시마 핵발전소 폭발로 인한 피폭, 오염 문제 등이 대두되면서 국민들의 불안과 함께 환경문제에 대한 관심도 커졌다. 세계 195개국이 온실가스 배출 감소, 기온 상승 제한을 위해 노력하는 것을 협의한 2015 파리 기후협약이 작년 11월 발효됨과 더불어. 문재인 대통령은 새로운 환경 정책을 내놓았다.

 새로운 정책은 바로 탈원전, 탈석탄이다. 탈석탄 정책은 미세먼지 감축 대책으로 노후화된 석탄 화력 발전소를 한시적으로 가동을 중지시키고, 폐쇄 시기도 최대한 앞당기는 등 석탄 화력발전에 대한 각종 제재를 가할 방침이다. 최근 월성 1호기를 폐쇄한 것을 시작으로 노후화된 원전의 수명 연장 금지, 신규원전 건설 백지화, 원전 안전관리 관련 규정 강화 등의 방침 마련으로 ‘탈원전’에 한 걸음씩 발걸음을 떼고 있다.

[사진 1. 가동이 중단된 월성 1호기]

출처: 구글

 하지만 한편으로는 탈원전 정책에 대한 걱정의 목소리도 만만치 않다. 사고, 폐기물만 발생하지 않는다면 원자력은 온실가스 배출도 적고, 경제성도 높은 뛰어난 친환경 에너지임이 분명하기 때문일 것이다. 또한, 이때까지 쌓아온 뛰어난 원자력 기술을 포기한다는 것이 아쉬울 수밖에 없을 것이다.

 이 기사에서는 우리나라의 원자력 발전과 관련 기술의 상황을 알아보면서 탈원전에 대한 입장들을 살펴보면서 한국의 탈원전의 성패를 예측해보고자 한다.

[사진 2. 탈원전 탈석탄 정책을 밝힌 문재인 대통령]

출처: 유튜브 영상 캡쳐

탈원전에 대한 우려

[사진 3. 탈원전에 대한 부정적인 입장의 기사들]

출처 : 네이버

 2016년 한국 전력 통계에 따르면, 발전 전력량은 원자력이 161995Gwh로 전체 전력량의 29%가량을 차지하는 반면, 신재생에너지는 18936Gwh로 아직은 전력 수급이 원자력발전에 의존하고 있다. 정산단가도 원자력은 68.45원, LNG는 146.57원, 신재생에너지는 107.51원으로, 원자력발전 비용이 타 에너지원에 비해 싼 편이다. 이에 따라 탈원전 정책의 결과로 전기요금이 상승하고, 주요 전력공급원이 빠지게 되므로 전력 공급에도 차질이 생길 것이라는 게 첫 번째 우려다.

 우리나라는 꾸준하게 원자력 발전소를 건설하면서, 세계적인 수준의 원자력 발전 기술을 갖게 되어 낮은 단가와 높은 안정성을 가지고 있다. 한국의 원전은 일본의 원전과 설비 측면에서 큰 차이점이 있다.

 후쿠시마 원전 사고에서 가장 문제가 되었던 것이 원자로의 냉각원인데, 전원이 상실되면서 냉각 펌프가 제 기능을 못 하게 되었고, 그 결과 원자로 내의 핵연료가 녹아내리는 상황까지 가게 된 것이다. 우리나라 원전의 가압경수로는 원자로보다 높이 설치된 증기발생기에서 원자로가 정지된 후에도 증기를 발생시키며, 이 증기로 보조급수펌프를 구동하여 증기발생기에 냉각수를 공급함으로써 높이와 밀도 차에 의한 자연 순환 냉각이 가능하다. 또한, 전원이 상실되어도 작동하는 수소 제어 설비가 설치되어 수소 폭발을 방지할 수 있고, 내부에서 부분적인 수소 폭발이 일어난다고 하더라도 손상되지 않을 만큼 격납 건물이 튼튼하게 지어져 있다.

 핵폐기물 처리에 대해서도 기술발전으로 어느 정도 해결할 수 있다는 것이 전문가들의 의견이다. 사용한 핵연료를 재사용할 수 있도록 처리하는 기술인 파이로 프로세싱과 이를 통해 만들어진 재처리 핵연료를 사용하는 차세대 원자로인 소듐 냉각 고속로, 흑연과 헬륨을 이용하는, 전력생산 및 수소생산이 가능한 초고온가스로와 같은 4세대 원자로가 핵심이다.

 소듐냉각고속로는 방사성 독성이 크고 수명이 긴 방사성핵종을 방사성 독성이 적고 수명이 짧거나 안정된 핵종으로 변환할 수 있다.

 초고온가스로는 방사성물질 누출 가능성이 적고 공기로 자연스럽게 냉각되며 폭발 가능성이 매우 낮다. 또한, 소형화가 가능하기에 해안가에 밀집해서 대규모로 건설하지 않아도 된다.

 이렇듯 안정성과 경제성을 모두 확보할 수 있는데, 섣불리 원자력 발전과, 이에 따른 이득을 포기하는 게 아니냐는 것이 반대 입장의 두 번째 우려이다.

그럼에도 불구하고, 탈원전을 실행하는 이유는

 하지만 사고가 달리 사고이겠는가. 예측할 수 있다면 사고라고 하지 않는다. 높은 기술력을 가지고 사고 위험성을 아무리 낮춘다고 할지라도, 한 번의 사고가 재앙을 불러일으킬 수 있기에 불안함을 떨칠 수 없을 것이다. 특히 원전 밀집도가 가장 높은 우리나라로서는 한 번 사고가 터지면 이전의 원전 사고보다도 훨씬 큰 규모의 피해가 발생할 가능성도 충분히 있다.

 안정성을 높인 4세대 원자로로 전부 대체되기 전에 일이 터지지 않으리라는 보장은 어디에도 없으며, 4세대 원자로에도 단점이 존재한다.

 소듐냉각고속로의 경우 아직 안정성 및 상용 가능성 부분에서 논란을 겪고 있다. 냉각재로 사용되는 액체소듐이 공기와 접촉해 화재가 발생하는 소듐 화재가 논란의 중심에 있다. 일본의 ‘몬주’ 고속로가 가동 3개월 만에 소듐 누설로 화재를 일으킨 사고는 소듐냉각고속로의 위험성을 대표하는 사례로 언급되고 있으며, 원전 사고가 막대한 경제적 손실을 일으킨다는 점을 보여주었다. 방사성 독성 감소 효과에 대해서도 논란은 많다. 폐기물의 관리 기간이 30만 년에서 300년으로 크게 단축할 수 있다고 하나, 300년이라는 시간이 짧다는 생각은 쉽게 들지 않는다. 오히려 30만 년이라는 시간이 폐기물의 처리를 위해 든다는 점이 더 놀라울 따름이다.

[사진 4. 몬주 가속로]

출처: 구글 이미지

LNG, 신재생에너지로 대체가 가능한가?

 LNG는 화석연료 중 온실가스 배출량이 가장 적어 본격적인 신재생에너지 시대로 넘어가기 전 징검다리 역할을 하기에 가장 적합하다. 또한, 문재인 정부가 탈원전, 탈석탄 정책을 추진하면서 LNG 발전의 비중을 높이겠다는 의사를 밝힌 바 있다. 본격적으로 신재생에너지가 효율 증대, 발전 단가 조정 등으로 주요에너지원의 자리를 꿰차기 전에는, 원자력과 석탄 화력 발전의 빈자리를 채우는 역할은 거의 LNG 발전의 몫이 될 것이다.

 그렇다면, 반대 입장의 우려 중 하나인 ‘현재, LNG가 원자력, 석탄을 전기 요금 인상이나 전력 공급 문제와 같은 탈 없이 대체할 수 있는가?’에 대한 답은 어떻게 될까.

 전력 공급에 대해서 먼저 말해보자면, 탈원전, 탈석탄이 진행됨에 따라 잦은 블랙아웃 등 전력 공급의 문제가 발생할 것이라고 속단하기는 어렵다.

 현재 LNG 발전소의 가동률은 매우 저조한 편인데, 놀고 있는 발전소를 적절하게 가동하게 되면, 원자력의 빈자리를 어느 정도 메꿀 수 있을 것이라는 의견이다. 한국전력거래소의 자료를 보면 지난해 LNG 발전소 가동률은 38.8%로 거의 90%에 가까운 가동률의 원자력, 석탄 화력 발전소의 절반에도 못 미쳤다. 여름이나 겨울 전력 피크 기간이 아니면 가동률이 10% 미만으로 떨어지는 LNG 발전소도 상당하다. 당장 원전 가동을 전면 중단하자는 것이 아니니, LNG, 신재생에너지 발전을 점차 늘려가면서 원자력, 석탄 화력 발전 비율을 줄여나가면 큰 문제가 없으리라는 것이 탈원전 찬성입장과 문재인 정부의 생각일 것이다.

 다만 반대 입장의 의견처럼 전기세 인상은 피할 수 없는 부분일 것이다. LNG의 공급 자체도 수입에 의존한 것이고, 앞서 정산 단가를 비교해보았듯이 발전 단가도 원자력에 비해 비싸므로 LNG발전 비중을 높이면서 전기 요금 또한 오를 것은 분명해 보인다. 탈원전을 진행하는 독일, 일본의 전기 요금이 20% 안팎으로 상승한 것도 생각할 부분이다.

탈원전 정책이 성공하려면

 정책이란 것이 일부의 의견만으로 결정되고, 추진될 수는 없다. 원자력 발전을 대체할 신재생에너지 분야의 기술 개발도 중요하지만, 반대 의견을 듣고 깊게 생각해볼 필요성은 분명하다.

 또한, 국내의 전력 사정을 충분히 고려한 후 탈원전 계획을 실행해야 할 것이다. 독일의 경우 강력한 재생 에너지 확대 정책을 바탕으로 충분히 확보된 예비전력에다 이웃 국가와 전력 수출입이 가능한 글로벌 전력망 연계, 풍부한 에너지 자원, 세계 최저 수준의 전기요금 등의 요소가 있기에 탈원전에 속도를 낼 수 있었다. 독일보다 더 열악한 상황에 있는 우리나라로서는 탈원전을 더욱 신중하게 다룰 필요가 분명히 있어 보인다.