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[초점] 원전, 기후변화 위기로 10년 만에 화려한 부활

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[초점] 원전, 기후변화 위기로 10년 만에 화려한 부활

신뢰할 수 있는 전기 수요 증가…안전 전력 확보 위해 원전 선택 확산

원전이 기후변화 위기로 10년 만에 화려하게 부활했다. 특히 프랑스를 비롯한 유럽 각국들이 앞다투어 신규 원전 건설에 앞장서고 있다. 자료=글로벌이코노믹이미지 확대보기
원전이 기후변화 위기로 10년 만에 화려하게 부활했다. 특히 프랑스를 비롯한 유럽 각국들이 앞다투어 신규 원전 건설에 앞장서고 있다. 자료=글로벌이코노믹
1986년 체르노빌 재해와 2011년 후쿠시마 제1원전이 쓰나미에 침수된 후 국제사회에서는 원전에 대해 고통스러운 기억을 가지고 있었다. 전 세계적으로 지난 10년간 원전은 천연가스 및 재생 에너지원과 경쟁하기 위해 고군분투했다. 가동을 줄여왔다.

원전은 2000년대 중반까지만 해도 가장 치명적이고 신뢰할 수 있는 전기 공급원 중 하나로 인식되었지만 새로운 원자로는 여전히 매우 비싸고 건설 속도가 느려 인기가 없었다.

그러나 원전 옹호자들과 시장 분석가들은 기후 변화가 급속히 악화되고 신뢰할 수 있는 전기에 대한 수요가 증가하면서 원전으로의 전환을 지속 촉구하고 있다.

이런 가운데 지난달 유엔 기후 정상회담을 앞두고 기후 온난화 제어와 탄소 배출을 제로 수준으로 유지하려면 원전이 전력 대안이라는 공감을 얻어가면서 원전 투자가 늘어나고 있다.

국제사회에 늘어나는 신규 원전 투자


에너지 전문가들은 탈 탄소화된 그리드기술로 수력과 핵에 주목한다. 사람들도 항상 전기를 켜고 깨끗한 전기를 원한다면 핵이 그 일부일 수밖에 없다는 사실을 깨닫기 시작했다.

우선 최근 새로 선출된 기시다 후미오 일본 총리는 원전 사고에도 불구하고 전력 확보 차원에서 원전 재개를 다짐하고 있다. 영국도 마찬가지다. 석탄을 단계적으로 폐지하는 협상이 활발해짐에 따라 영국은 차세대 원자로 투자를 발표했다. 가나와 인도네시아 역시 첫 원자로 계획을 발표했다. 그리고 세계 1위 탄소 배출국인 중국은 향후 15년 동안 전례 없는 150개의 새 원전 건설을 약속했다.

원전을 꾸준히 가동 중단한 미국도 바이든 행정부가 기존 원자로를 강화하고 새로운 원전에 투자하겠다고 약속했다. 바이든 대통령은 11월 15일 1조2000억 달러 규모의 인프라 법안에 서명하면서 노후화되고 재정적으로 어려움을 겪고 있는 원전에 60억 달러의 지원을 제공하도록 하였고 차세대 미니 원자로에 대한 연구를 위해 수십억 달러를 더 투입하도록 조치했다. 현재 상원에서 협상 중인 1조7000억 달러 규모의 법안은 원전에 대해 수십억 달러 세금 공제를 하도록 했다. 미국 에너지부는 최근 차세대 소형 원자로에 대한 국내 최초의 허가를 승인하고 루마니아에 미국 원자력 스타트업을 건설하는 거래를 중개하도록 지원했다.

원전이 가동 중인 뉴욕과 캘리포니아와 달리 일리노이주는 9월에 청정에너지법을 통과시켰으며, 이로 인해 원자로에 새로운 보조금이 지급되게 되었다.

그러나 반핵 운동가들은 여전히 원전 재유행에 대해 과대광고이며, 최악의 경우 청정에너지 투자에 부족한 정부 자금을 낭비하는 위협이 존재한다고 경고한다.

원전의 문제점


문제는 원전이 방사능 폐기물을 배출하는 데 있다. 1000메가와트 원자로마다 연간 약 3입방미터의 방사성 폐기물이 배출된다. 전 세계 많은 곳에서 고수준 방사성 폐기물이 단순 금속 용기에 밀봉되어 저장되고 있다. 선진국들은 방사능 폐기물을 스테인레스 스틸 용기에 보관해 콘크리트로 밀봉한 후 깊은 지하에 폐기한다. 원래 채굴광석의 방사성 수준으로 다시 환원하는 데 최대 1만년이 걸린다.

오랫동안 위험하게 남아있는 폐기물을 어디에 어떻게 보관하는지는 논쟁의 여지가 있다. 미국 네바다 사막의 외딴 곳에 있는 유카 산(Yucca Mountain)에 제안된 저장 부지는 지하 1000피트의 폐기물을 묻을 것이지만, 1970년대에 처음 제안된 이래로 주 공무원과 아메리카 원주민 부족의 격렬한 반대에 직면했다. 폐기물이 지하수를 오염시키고 발아래에 방사성 물질이 건강을 해칠 수 있다는 두려움을 야기했다.

한편 방사성 폐기물의 위협은 화석 연료로 인한 각종 오염과 비교할 때 당장 피해를 야기하지 않는다는 측면이 원전 투자 확대의 배경으로 작용한다.

천연가스 시추 중에 준설된 방사성 광물은 공기를 타고 미국 전역의 수원으로 침투했다. 미국은 2018년에만 137건의 석유 유출을 겪었다. 그리고 화석 연료연소로 인한 대기 오염은 이미 매년 5명 중 1명이 사망하고 치매, 발기 부전 및 정신 질환 증가와 관련이 있다.

가공 우라늄으로 만든 플루토늄으로 원자로에 연료를 공급하는 우라늄 채굴 문제도 있다. 1944년부터 1986년까지 미국은 남서부 지역 나바호에서 500개 이상의 광산개발을 통해 400만 톤의 우라늄 광석을 추출했는데 방사성 먼지 등으로 현지인들의 암이 급증했다.

우발적인 원자로 붕괴의 위협도 있다. 1979년 3월, 펜실베이니아 주 해리스버그의 쓰리 마일 아일랜드 원자력 발전소의 원자로 냉각수 흐름을 제어하는 밸브 고장으로 부분적인 붕괴 사고가 발생했다. 사망자나 암 발생은 발견되지 않았지만 이 사고는 미국 전역에 관심을 유발했고, 어떤 원자로도 충분히 안전할 수 없다는 반핵 운동가들의 주장을 환기시키는 계기가 되었다.
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자료=글로벌이코노믹

그리고 운전자의 오류와 설계 결함으로 인한 사고도 있었다. 체르노빌 원전 붕괴와 일련의 폭발로 12명이 넘는 근로자와 소방관이 목숨을 잃었고, 1000평방마일 배제 구역에서 약 11만5000명이 이주해야 했다. 방사성 낙진으로 사망한 사람들 추정치는 매우 다양하다. 2005년, 100명의 유엔 과학자로 구성된 팀은 갑상선암과 같은 노출 관련 질병으로 약 50명이 사망했다고 결론지었으며, 궁극적으로 4000명이 더 사망할 것으로 예상했다. 세계보건기구(WHO)는 체르노빌과 연관된 갑상선암 사례 수를 1만1000명 이상으로 처리했다. 2006년, 원자력에 반대하는 그린피스는 재해와 관련된 총 사망자수를 9만3000명으로 예측했다.

2011년 후쿠시마 지진으로 일본 북동부 해안의 공장에 쓰나미 파도가 충돌해 원전 시스템이 침수되고 붕괴가 발생했다. 사망자는 없었지만, 이 사고로 300평방마일이 넘는 위험한 수준의 방사선이 발생했고, 이 지역은 현재 유령 마을이 되었다. 사고 후에 일본은 약 50개의 원자로를 폐쇄했다.

원전이 다시 유행하는 배경


세상은 오늘날에 에너지 가격이 급등했다. 미국은 지구 온난화에 대한 과학자들의 점점 더 끔찍한 경고에 대한 답으로 원전을 주목한다. 원자력 산업을 활성화하기 위한 법안을 통과시켰다.

2005년에 제정된 원전법은 3년 만에 미국의 새로운 원자로를 건설하는 전력 회사에 대한 관대한 보조금을 약속했다. 2007년까지 수십 개의 신규 원전 허가 움직임이 뒤따랐다.

이후 기후에 대한 전망이 더욱 암울해졌다. 치명적인 온난화를 방지하려면 전 세계적으로 화석 연료 사용량을 급격히 줄여야 하며, 1인당 배출량이 가장 높은 미국과 같은 부유한 국가들은 다른 국가보다 훨씬 빠르게 변화를 만들어야 했다. 그럼에도 현재 석유, 가스 및 석탄은 여전히 미국 전체 에너지 소비량의 약 80%와 전기 생산량의 61%를 차지하고 있다.

에너지부의 연구에 따르면 미국에서만 2050년까지 전기 수요가 거의 40% 증가할 수 있다. 이는 더 많은 전기 수요를 추가할 수 있는 다른 산업의 성장을 고려하지 않은 수치다.

기후 위기에 대응하여 전력에 굶주린 산업이 많다. 예를 들어 수소는 비행기, 중장비 트럭 및 철강 생산을 탈탄소화하는 유망한 연료로 간주되지만 전 세계 가스 공급의 99%는 화석 연료에 의존하고 있다.

암호 화폐의 유행과 같은 신흥 산업도 전기 수요가 많다. 분산 디지털 통화 중 가장 인기 있는 비트코인을 추출하는 데 사용되는 컴퓨팅 파워는 온라인 코드 체인에서 태국 전체의 전기만큼 전력이 필요하다.

미국 전력망을 탈탄소화하기 위해서는 200개 이상의 석탄 발전소와 약 2000개의 주유소를 교체해야 할 뿐만 아니라 증가하는 수요를 충족하기에 충분한 전기를 추가 공급해야 한다.

미국 정부는 신재생 에너지 정책 확대를 통해 필요한 전력을 확보하려 하지만 이는 충분하지 않다. 많은 지역에서 햇빛이나 바람이 충분하지 않다. 풍부한 곳에서 엄청난 양의 바람이나 태양 에너지를 얻을 경우 이를 부족한 곳에 전달하려면 더 많은 송전시설을 구축해야 한다. 그러나 이는 각종 환경 규제 체제와 지역주민 반대로 매우 어렵다.

방사능 폐기물에 대한 우려는 저장 기술 발전으로 일부 극복 가능하다.

핀란드는 세계 최초로 방사능 폐기물을 지구 표면 아래 약 1500피트 깊은 저장소, 고립된 지하 동굴에 보관하려고 한다.

미래를 위한 원전 소형화


미국은 와이오밍 서부의 국경 지대 석탄 마을, 인구가 2700명이 조금 넘는 켐머(Kemmerer)에서 노후화된 석탄 화력 발전소를 2028년까지 소형 원자로 세트로 교체할 계획이다.

이 공장은 차세대 원자력 산업의 상업적 돌파구가 될 수 있다. 전통적인 원자로는 거대하고 비용이 많이 든다. 그러나 모듈식 원자로 테라파워(TerraPower)는 일반적으로 약 3분의 1 크기이며 공장에서 조립하여 이송할 수 있다. 이것은 이론적으로는 건설비용과 시간절약을 보장한다.

최근 에너지 가격 급등과 기후 변화에 대처하기 위한 방안으로 원전 건설이 재부상하고 있다. 자료=글로벌이코노믹이미지 확대보기
최근 에너지 가격 급등과 기후 변화에 대처하기 위한 방안으로 원전 건설이 재부상하고 있다. 자료=글로벌이코노믹

다양한 기업과 국가가 최초의 소형 모듈형 원자로를 시장에 출시하기 위해 경쟁하고 있다. 러시아는 최근 부유식 바지선에 작은 원자로를 배치하고 시베리아 항구 도시에서 정박해 주택에 전력을 공급하는 데 사용하고 있다. 효과가 검증되어 더 많은 건설 계획을 발표했다. 중국도 올 여름 하이난 남부 섬에 상업용 소형 모듈식 원전 건설을 시작했다. 영국 역시 스코틀랜드 글래스고에서 열린 유엔 기후 콘퍼런스에서 소형 모듈식 원자로 프로젝트에 자금을 지원하겠다는 공약을 내놓았다.

원전 확대를 가로막는 장애


그러나 원자력은 여전히 큰 인기를 얻지 못하고 있다. 2019년 갤럽 설문 조사에서 미국 성인의 49%만이 원전을 선호한다고 밝혔으며, 2010년 62%보다 오히려 떨어졌다. 특히 민주당, 여성, 대학 학위가 없는 사람들이 압도적으로 원전에 반대했다.

2020년 8월 모닝 컨설팅의 조사에 따르면, 미국 성인 3명 중 1명은 기존 원전 재가동에 찬성했지만 새 원전 건설에는 반대했다. 응답자의 16%만이 더 많은 원전 건설을 지지했다.

원전 강국들은 지구 탄소 배출량 위기 규모가 더욱 명확해지면 이런 반응에 변화가 나타날 것으로 본다.

특히, 재생 에너지만으로는 완전히 신뢰할 수 있는 전력을 확보할 수 없다는 사실을 받아들이게 되면 원전에 대한 인식이 달라질 것으로 본다.

지난 여름과 가을 내내 유럽은 평소보다 바람이 덜 발생했으며, 대륙 전체에 에너지 가격이 급등해 에너지 위기가 발생했다. 예를 들어, 영국의 전력회사 SSE는 비와 풍력의 부족으로 수력 및 풍력 터빈 시설이 예상보다 32% 적은 전기를 생산했고 이로 인해 전기 가격이 비싸졌다. 소비자 부담으로 작용했다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com