신재생과 원전 양자택일이 아닌, 상생은 답이 될 수 없나?

신재생과 원전 양자택일이 아닌, 상생은 답이 될 수 없나?

 

대학생신재생에너지기자단 15기 김민서, 19기 이희정

 

신재생과 원자력발전에 드리웠던 오랜 그늘

 신재생과 원전 중 하나를 택하라. 이 양자택일의 구도는 정치권에서 제기되고 언론이 반복해온 오랜 여론전이다. 이 여론전은 두 에너지의 한계를, 풀어나갈 과제가 아닌 선택해서는 안 되는 문제점으로만 다뤄내며 두 기술의 발전을 가로막았다. 나아가 대한민국의 탄소중립과 에너지 전환의 진행속도를 늦추고 방향을 묘연하게 하였다. 양극단의 딜레마로 치닫는 한국사회의 에너지 논의에서 더 이상의 소모적인 논쟁을 정리하고, 이제는 신재생과 원전이 공존하며 상생할 수 있는 구도를 논의해보는 것이 필요한 시점이다.

[자료1. 원전이냐 신재생이냐]

출처: 동아사이언스

원자력과 신재생의 상호보완

 그렇다면 원자력에너지와 신재생에너지가 왜 공존해야 할까? 이유는 너무나 간단하다. 서로가 서로의 단점을 해결해줄 수 있기 때문이다. ‘친환경, 저탄소, 분산형 전력발전’이 글로벌 에너지시장의 추세다. 이러한 추세 속에서 원자력과 재생에너지는 대립구도가 아니라 같은 무탄소 전력발전원으로 상호 보완적 관계다. 지금부터 원자력에너지와 신재생에너지가 서로 어떻게 보완해줄 수 있는지 알아보도록 하자. 

  1) 신재생에너지의 단점 보완

 전문가들은 원자력 발전 없이는 완전한 탄소중립이 힘들다고 말한다. 대한민국의 2050년 탄소중립 시나리오 목표의 재생에너지 비율이 비현실적이라는 지적이다. 현재 신재생에너지 발전 비율은 7%인 것에 비해 시나리오대로라면 70%까지 재생에너지 비율을 높여야만 한다. 따라서 무탄소 전력 발전원인 원자력 발전을 일부 활용해야 한다는 것이다.

 국내에서 신재생에너지 확대를 통한 탄소중립 도달이 어려운 근거는 여럿 제시된다. 좁은 부지, 낮은 효율, 높은 발전단가, 발전의 간헐성 등이 있다. 국토가 한정적인 대한민국의 특성 상 발전에 적합한 기상 조건을 갖춘 부지를 선정하는 것은 쉽지 않다. 또한 낮은 효율과 높은 발전단가, 간헐적인 발전은 전력 공급의 안정성을 낮추는 요인이 된다. 결국 이로 인해 전기료의 상승으로 이어질 수 있다는 점도 지적되고 있다.

 이러한 신재생에너지의 약점을 원자력에너지가 보완할 수 있다. 부지의 조건이 까다롭지 않고 비교적 좁은 면적에서도 설치가 가능하다. 또한 발전 효율이 높고 단가가 낮아 저렴하게 전기를 안정적으로 공급할 수 있다. 만일 원자력발전 없이 신재생에너지에만 의지해 탄소중립에 도달하려 한다면 전기세의 급상승으로 신재생에너지에 대한 부정적인 여론이 형성될 여지가 있다. 현재 상황에서는 그런 여지를 값싼 원자력에너지가 막아주고 있는 셈이다.

 2) 원자력에너지의 단점 보완

 그렇다고 원자력 발전은 장점만 있느냐고 한다면, 아니라고 대답할 수 있다. 원자력발전의 가장 치명적인 단점은 원전 폐기물 문제, 사고 발생 시 피해를 걷잡을 수 없다는 점이다. 원전폐기물 처리 기술을 계속 개발 중이긴 하지만, 현재로서는 방사능이 통과할 수 없는 납으로 된 지하공간에 단순 보관만 하는 실정이며, 이마저도 수용량이 한정되어 있어 처치곤란이다. 또한 체르노빌과 후쿠시마 원전 사고 사례처럼 예기치 못한 사고로 지역을 넘어 국가, 지구 전체에 영향을 끼치는 재난으로 확대될 위험성이 있다. 한 순간의 실수로 사고가 발생할 수 있는 위험부담을 영원히 부담할 수만은 없다.

 따라서 궁극적으로는 원자력 에너지 의존도를 최소화할 수 있도록 신재생에너지의 안정성과 효율을 높이기 위한 개발이 진행되어야 한다. 결국 전력 공급의 효율성과 안정성을 극대화하기 위해 각 발전원을 적절히 혼배합해 활용할 필요가 있다. 이는 각 발전원의 비중에 따라 달라지고, 원자력을 배제하지 않는 것을 통해 그동안 각 발전원이 극복하지 못한 한계를 돌파하는 것이 필요하다.

 

원자력이 신재생에 불러올 상승효과 - 수소

 원자력은 단순한 전력 공급 뿐만 아니라 청정 수소 생산을 통해 신재생에너지 보급에 긍정적인 효과를 기대할 수 있다. 원전은 ①원전에서 생산한 전기로 물을 전기분해해 수소를 얻거나 ②원자력발전 중 열화학 반응을 이용해 수소를 생산하는 등 그린 수소를 생산하는 수단 중 하나이다. 원전을 활용한 수소 생산 방식이 중하게 거론되는 가장 큰 이유는 경제성 때문이다. 2025년 원전을 기반으로 한 수소 생산단가 전망치는 kg당 3350원인 반면 태양광 전기분해를 기반으로 한 수소 생산단가 전망치는 kg당 7222원으로, 원자력을 통해서라면 태양광의 절반 이하 가격으로 수소를 생산할 수 있다.

 대한민국은 수소경제 및 수소사회 건설을 목표로 할 만큼 신재생에너지 중에서도 특히 수소 분야에 기대하는 바가 몹시 크다. 그러나 수소를 통한 전력 공급은 경제성 문제로 인해 확대의 난항을 겪고 있다. 정부가 발표한 '제1차 수소경제 이행 기본계획'에 따르면 2050년까지 연간 2790만t의 수소를 100% 청정 수소로 공급한다. 국내에서 생산하는 수소는 2050년 전체 수소 수요의 20%에 불과한 558만 t이 전부이고 나머지 80% 총 2232만 t의 수소는 해외에서 들여와야만 한다. 하지만 국내 재생에너지 설비만으로는 필요한 수소의 양을 충당할 수 없고, 해외 수소 수입에 의존하다 보니 보관/수송에 대한 변수들로 수소경제 활성화가 불투명하다는 지적이다. 

[자료2. 증가하는 수소 수요 전망]

출처 : 이데일리

 원전을 통해 수소를 자급 생산한다면, 수입 과정에서 불필요한 지출을 최소화함을 통해 국내 수소 가격을 낮춰 상용화에 기여할 수 있고, 나아가 수소의 저장/운송 비용을 절감하는 것에도 훨씬 유리하다. 국내 생산으로 안정적인 공급을 전제할 수 있는 원자력 기반 수소 생산이야말로 수소경제 실현에 안성맞춤이라는 말이 무색하지 않을 것이다. 

 

결론

 이렇듯 신재생에너지와 원자력은 공존할 때 장점을 나누고 한계를 보완해가며 상생할 수 있는 에너지원들이다. 10일 정승일 한국전력 사장은 "국내에서도 특정 전원에 지나치게 비판적이거나 지나치게 우호적인 논의가 형성되는 것에 대해 상당히 우려스럽다"는 소감을 밝혔다. 그동안은 정치화된 탈원전 쟁점 안에서 신재생은 되고 원자력은 안 되는, 또 원자력은 되고 신재생은 안되는 것들에만 매몰되지 않았던가. 이런 무의미한 경쟁은 서로의 기술 발전에 있어서 방해만 될 뿐이다. 우리는 원자력 또는 신재생에너지 단 두 장의 카드만 갖고 있는 것이 아니라 ‘원자력과 신재생에너지의 공존’이라는 카드도 함께 고려할 수 있음을 유념해야 한다. 그렇게 된다면 한국사회는 보완과 상생 효과까지 총동원해가며 탄소중립 및 에너지 전환 과제 해결에 한걸음 다가설 수 있지 않을까.

 

 

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참고문헌

[원자력과 신재생의 상호보완]

1) 김형욱, "[기자수첩]원전과 신재생 공존해야", 이데일리, 2018.12.18,
https://www.edaily.co.kr/news/read?newsId=01243126619439832&mediaCodeNo=257

2) 김중배,“원전과 재생에너지 천적 아니다, 함께 가는 길 모색해야”, 여시재, 2020.11.10,
https://www.yeosijae.org/research/1047

3) 정형석, "원자력과 신재생 공존 가능성 놓고 에너지전문가들 ‘설전’ 치열", 전기신문, 2021.03.22,
http://electimes.com/article.php?aid=1616384887214377002

4) 이영완,“비전문가들이 만든 탄소중립안, SF영화에도 나오지 않을 기술”, 조선일보, 2021.10.04,
https://www.chosun.com/opinion/column/2021/10/04/TZTWX6VDDNCJXBXESZ7XAUVSCQ/

5) 김홍렬,"[맞짱 토론] 원전 비중 축소해야 할까요", 한경사회, 2013.10.19,
https://www.hankyung.com/society/article/201310183050

6) 박용하 외 1, "신재생에너지 더딘 속도에 ‘원전 회귀’ 딜레마", 경향신문, 2021.10.08,
https://www.khan.co.kr/world/world-general/article/202110182139015

7) 김영배,“재생에너지 목표와 탈원전 정책은 서로 무관한 독립 변수”, 한겨레, 2021.07.28,
https://www.hani.co.kr/arti/economy/economy_general/1005439.html

8) 강경민,“신재생에너지와 원전 상생 필요”, 한경경제, 2021.06.16,
https://www.hankyung.com/economy/article/2021061660901

9) 김병기,"[biz칼럼] 원자력이 그린뉴딜이다", 한경오피니언, 2020.11.03, https://www.hankyung.com/opinion/article/2020110255551

[원자력이 신재생에 불러올 상승효과-수소]

1) 유준상,“수소 수입비용 천문학적인데...‘8할’ 해외서 들여오겠다는 문정부”,데일리안,2021.12.1.,https://n.news.naver.com/article/119/0002553043

2) 이경탁, 김문관,"이재명 책사 양이원영에 발목잡힌 文정부 수소경제法…“전기 생산? 청정에너지로만”",조선비즈, 2021.11.24.,https://n.news.naver.com/article/366/0000775827

3) 고은결,“[일문일답]한전 사장 "지나치게 양극화된 에너지 논의 안타까워"”,뉴시스,2021.11.11.,https://newsis.com/view/?id=NISX20211111_0001647252&cID=10401&pID=10400