에너지 전환시대의 원자력과 지역 발전
`에너지(energy)`는 산업국가 발전의 근원이다. 에너지 전환시대에 원자력은 곧 지역발전의 `힘(力)`. 최근 공급 중심에서 친환경·고효율 수요관리로 패러다임 전환이 일고 있는 가운데 원자력과 경북지역의 상생방안을 논의하는 자리가 마련됐다.
23일 경주 힐튼호텔에서 열린 `2017 경북에너지포럼`에서는 각 분야 에너지 전문가들이 모여 국내 전력수급계획을 토대로 한 원자력 발전소의 안전성과 부산물 처리방안 등을 점검했다.
이날 전(前) 한국전력국제원자력대학원대학교 박군철 총장(서울대 명예교수)의 기조연설을 시작으로 서울대 원자력정책센터 박상덕 위원, 한국수력원자력 재난안전팀 서대권 팀장, 전 한국원자력학회 장문희 회장, 한국원자력환경공단 기술연구소 조천형 소장이 차례로 나서 주제발표를 했다. 이들은 “원자력과 경북지역의 상생을 통해 미래 에너지 전략을 세워야 한다”고 한 목소리를 냈다.
이어 종합토론과 질의응답 시간에서도 열띤 공론의 장이 펼쳐졌다. 지역을 넘어 국가산업 발전을 이끌 원동력으로서 원자력을 재평가하기 위한 관심은 뜨거웠다.
“미래에너지 원자력산업 발전 `안전` 최우선 돼야”
에너지원을 둘러싼 국가 충돌이 심화되고 있는 가운데 청정에너지간 경쟁은 더욱 치열해지고 있다. 원자력 발전은 미래 에너지 전략의 핵심이다.
원자력은 국가경제 발전에 이바지할 뿐만 아니라 에너지안보, 환경개선, 지역발전, 고용창출 등을 이끈다. 원자력 발전 효과는 GDP의 약 2.4%를 차지한다.
하지만 정부 방침대로 오는 2030년까지 원전을 단계적으로 폐쇄할 경우 134조~217조원 가량의 경제적 부담이 예상된다. 전기요금도 44.2~71.3% 인상이 불가피하다. 지난 2011년 원전을 정지한 일본은 연료수입 급증으로 2014년 129조원의 적자가 나기도 했다.
국내 원자력 발전량을 화석연료로 대체하면 이산화탄소 1억1천만t 배출에다 온실가스 저감손실은 2조2천억원에 달할 것으로 예상된다.
철강·자동차·조선·석유화학·반도체 등 국가기간산업은 에너지 다(多)소비업종이다. 전체소비 전력 중 산업용이 55%를 차지하는 것이 단적인 예다.
탈원전으로 인한 원자력기반 붕괴는 △원전수출 봉쇄 △국내산업 경쟁력 상실 △온실가스 감축 목표 미달성 △원자력기술 쇠퇴 및 인력 상실 등 부작용이 엄청나다.
신고리 3·4호기 건설에만 연간 1천만명의 고용창출도 기대하기 어려워진다.
미래를 위한 원자력 발전은 세계적으로도 증가하는 추세다.
세계 원전시장 현황 및 수출 전망 분석 자료를 보면 자국건설 공급이 가능한 중국과 러시아, 프랑스를 제외하고도 오는 2030년까지 약 70기, 총 350조원에 달하는 신규 원전 진입이 가능하다.
세계 방사선 시장 규모도 지난 2011년 기준 172조원으로 어마어마하다.
원자력 지역난방을 비롯해 담수용 원자로, 원자력 수소, 원자력 제철 등 원자력 관련 산업연구가 지금 세계 곳곳의 연구기관에서 이뤄지고 있다.
특히 거대 에너지시장인 중국과 인도의 경제성장이 더 진행되면 안정적 공급 능력을 강화하기 위한 충돌과 경쟁도 발생할 것으로 보인다.
이 같은 세계 에너지시장 흐름 속에서 정부의 탈원전 에너지정책 방향이 과연 최선인지 묻고 싶다.
물론 안전확보 없는 원자력 발전은 무의미하다. 일본 후쿠시마 원전사고를 교훈 삼아 9·11테러와 경주·포항 지진 같은 천재지변까지 모든 사고 경위를 고려해 안전성을 강화해야 한다. 그래야만 원자력 발전에 대한 찬반논쟁이라도 펼칠 수 있다.
종합토론·질의응답
`2017 경북에너지포럼`에 참석한 원자력 산학업계 전문가와 경주시의회 의원이 `원자력이 나아갈 방향과 경북도의 관계`에 대해 종합토론을 벌였다. 전문가들은 “탈원전 추진은 아직 이른 것으로 보고 미래 재생에너지 산업의 허브 역할로 자리매김해야 할 것”이라는 공통된 의견을 내놓았다.
△김영희 경주시의회 원전특위위원
장점은 충분히 들었다고 생각하고 단점에 대해 말하자면 경북이 원자력 클러스터를 유치하기에 적지라고 하지만, 지난 2013년도까지 주민들은 원자력에 대해 자세히 알지 못했다.
다른 지역은 원자력 관련 시설이 들어오는 것을 반대하는 반면에 경북, 특히 경주가 원자력 이해도가 높은 지역이 이렇게 나왔으면 경주에 원자력 클러스터라는 달콤한 유혹으로 들어오는 시설물들을 시민들이 정확하게 판단하기 위해 전문가들이 단점을 정확하게 알려줘야 한다.
△이용래 원자력과학단지 경주유치추진단장
우리가 탈원전을 하더라도 해야 할 일이 있다. 원자력 혜택을 누리고 살았기 때문에 앞으로 50년 동안 폐기물이 나온다. 새로 들어서는 원전까지 합치면 앞으로 50년 동안 운영도 해야 하는 상황이다.
때문에 국가 정책이 정해지지 않았으나 원전에 대한 안전은 지켜져야 한다. 경주에 여러 가지 오해가 있지만, 누군가 해야 할 일이고 어딘가 만들어져야 할 일이다.
△박상덕 서울대 원자력센터 연구위원
원전이 안전하다고 생각하는 입장에서 말하자면 원자력을 바라보는 사람들이 생각 안 하는 것 중의 하나가 재생에너지는 미래적으로 생각하는 반면, 원자력은 과거와 현재 기술로만 바라보는 편견이 있다.
2차 대전 이후 50년 정도 된 기술인데, 앞으로 4차 산업 혁명을 통해 로봇이나 AI가 나온다면 핵연료도 로봇이 관리할 수 있는 부분이다.
이를 고려하면 미래에는 원전에 대한 관리가 안전하게 이뤄질 수 있지 않을까 한다.
△장문희 전 한국원자력학회 회장
핵연료를 안전하게 관리하려면 연구를 통해 취약한 점을 보강해야 한다.
원자력 연구 분원이 경주에 유치된다면 분원의 임무 중에 하나가 미래에 사용핵연료에 대한 방법을 연구하는 결과를 내야 하는 것이다. 경북이 적지로 주목받는 것은 인접한 주민이 없는 인적이 드문 부지에 설치하는 것이 맞다고 생각하기 때문이다.
원자력의 단점 같은 아픈 것을 안 아프게 하려는 것이 연구의 목적이다.
△정현주 경주시의회 의원
탈핵을 찬성하던 시민들이 원자력에 대한 긍정적인 측면을 바라보게 하는 것은 이 포럼에 의미를 사라지게 한다.
발제자 모두다 원자력에 대한 공정한 자료를 제공할 의무가 있는데 환경 단체가 없는 자리에서 환경 단체의 의견을 지적하는 부분도 알맞지 않다고 생각한다.
서울시에 보다 많은 전기들이 사용되고 서울에 더 많은 인구가 있는데 왜 서울시에 방폐장을 가져가지 않는가. 또 경주에서 이주시켜달라고 말하는 분들의 이야기는 경청하지도 않았다. 전문가들이 모두를 위한 발제를 했으면 하는 바람이다.
“ 7차 전력수급계획 수립 예측치·실제수요 일치”
전력수급계획은 2년마다 새로 작성한다. 그동안 7차까지 수립된 전력수급계획은 예측치와 실제수요가 일치했다. 전력수급계획은 크게 네 가지 요소를 최적화하는 방향으로 세운다. 안보적 측면, 환경적 측면, 공평성(경제적) 측면, 안전성 측면을 고려해 완성된다.
안보적 측면에서 볼 때 우리나라는 에너지 자원의 수입에서부터 최종 소비자에게 도달할 때까지의 위험도를 최소화하는 것이 목적이다. 에너지 해외의존도가 95% 이상인 데다 비상 시 외국으로부터 전력을 공급받을 수 있는 연계망이 없기 때문이다. 국내 에너지자원 비축량을 보면 석유 130일, 석탄 2개월, 우라늄 2년, 천연가스 1주일 정도다. 환경적인 부분을 고려하면 원자력과 재생에너지 외에 답이 없다. 자연환경에 대한 위해요소를 최소화하기 위해서는 이산화탄소 배출을 줄이지 않으면 걷잡을 수 없는 파국을 맞이할 것으로 전망된다. 이미 기상재해 등으로 기후변화로 인한 후폭풍이 일어나고 있다.
전력수급계획에서 말하는 공평성은 뛰어난 접근성을 말한다. 그럴려면 우선 경제성이 확보돼야 한다. 원전을 반대하는 환경단체들은 원자력 발전비용에 사후처리 비용이 포함되지 않았다고 주장하지만, 해체비용의 경우 해외 평균과 비슷한 6천500억원, 핵연료 관리비용은 세계 최고 수준으로 적립하고 있다.
안전성 측면에서 볼 때 최악의 사고가 발생한다고 하더라도 격납용기 안에서 모든 과정이 끝나도록 돼있다. 그만큼 안전하다는 얘기다. 심층방어, 다중방호의 개념으로 원전은 설계돼 운영된다.
8차 전력수급계획을 수립하고 있는 현 정부는 예측치를 대폭 줄인다고 한다. 태양광을 포함한 재생에너지를 확충해 수급을 맞추겠다는 방침이다. 하지만 전력수급계획은 연구개발계획이 아니라 실제 우리나라 전력을 운용하는 계획이다. 국가와 산업발전에 미치는 영향이 그만큼 치명적이다.
원자력 전문가들은 재생에너지 보급을 반대하지 않는다. 당연히 확대해 나가야 된다고 생각하고 있다. 다만 재생에너지의 약점을 어떻게 극복할지에 대한 대책이 마련되는대로 확대해 나가도 늦지 않다고 본다.
“경주·포항지진으로 확인된 월성원전 안전 `이상무`”
지난 15일 포항에서 규모 5.4의 지진이 발생했다. 진앙지는 월성원전으로부터 약 45km 떨어진 지역이다. 지난해 발생한 경주지진은 경주시 남남서쪽 9km지역, 지하 15km, 규모 5.8이었다. 당시 월성원전의 최대 계측값은 0.098g로 안전설계값 0.2g에는 못 미쳤지만 원전 안전성을 확인하기 위해 설정해 둔 수동정지값 0.1g에 근접한 수치였다.
정밀 분석한 결과 응답스펙트럼값이 0.12g까지 나와 월성 1·2·3·4호기 운영을 정지하고 안전점검을 실시했다. 정밀 점검결과 예상대로 지진으로 인한 영향이 전혀 없었다.
11·15 포항지진에 대한 월성원전의 시간대별 대응을 보면, 지진을 감지한 직후 매뉴얼에 따라 위기경보 주의단계인 C급을 발령하고 초동상황반을 꾸려 운영했다. 절차에 따라 약 6시간 동안 원전의 운전변수와 설비를 점검했으며 출력감발, 방사선 수치 등 어떤 이상도 없음을 확인했다.
한국수력원자력은 지난 2011년 발생한 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 철저한 대비를 하고 있다. 충분한 해안 높이를 확보하지 못한 고리원전은 이듬해 해발 10m까지 해안방벽을 설치했다. 해일에 의한 비상디젤발전기실의 침수를 막기 위해 전기가 필요 없는 디젤배수펌프를 설치하고 방수문도 설치 중에 있다.
외부전원이 상실되고 비상디젤발전기 가동이 불가능할 경우를 대비해 이동형 대형발전차량도 구비했다. 원자로 비상정지 후 원자로계통에 남아있는 열을 식히기 위한 냉각수가 부족할 경우 비상냉각수를 외부에서 직접 주입할 수 있도록 개선하기도 했다.
원자로건물에 수소가스 농도가 올라가는 것을 방지하기 위한 수소제거설비를 설치하고 격납건물이 내부압력으로 견디기 어려울 때를 대비해 여과배기설비를 설치했다.
방사성물질이 외부로 나가는 것을 막기 위함이다. 추가로 설정치 이상의 지진이 감지될 경우에는 원자로가 자동으로 정지되는 설비도 갖췄다.
이 뿐만 아니라 여러 경우의 수를 상정해 다양한 종류의 소규모훈련과 극한재난에 대비하고 있다.
대규모 인력과 장비를 투입하는 민관군합동 비상대응훈련까지 지속적으로 실시하고 있으니 완벽한 대비에 가깝다.
“경북도, 우수한 원자력 산업발전 환경으로 최적지”
우리나라는 수요에너지의 97~98% 가량을 수입에 의존하고 있다. 국가 전체가 단일 전력망 시스템으로 연결돼 있어 전력수급 불일치 발생 시 전국이 `블랙아웃(Black-out)`이 된다. 초고속 압축성장을 지원한 중앙집중식 전력 공급체계가 원인이다.
경북도는 우수한 원자력 산업환경을 갖추고 있다. 동해안 원자력클러스트, 한수원 본사 경주이전과 중저준위방사성폐기물처분장 가동 등 원자력과 너무나 밀접한 관계를 맺고 있다. 우리나라 원자력 발전의 메카(Mecca), 중심지로 봐도 무방하다.
무엇보다 도민들이 앞장 서 동해안 원자력클러스트를 지향하고 있는 만큼 미래원자력시스템 기술개발을 목표로 원자력연구원 분원 유치에 적극 나섰으면 한다.
현재 대전에 있는 본원은 부지 포화에다 연구 환경 열악 등 여러 제약 조건으로 인해 분원의 필요성과 시급성이 대두된지 오래다. 경북에서 국내 원전의 절반이 가동되고 있고 도민들의 원자력 이해도도 높아 최적지라고 생각한다.
분원 부지요건으로는 △임해부지로 지질적 조건 만족 지역 △추가부지 확보 용이 지역 △거주 인구밀도가 낮은 지역 △원자력 이해도 높은 지역 △원자력산업 현장과 교류 용이 지역 △연구원 정주여건 양호 지역 △국토 균형발전 명분 유리 지역 등이 있다.
분원을 본원으로 변신시킬 수 있는 장기적인 전략도 필요하다. 기술이 지역과 산업 발전을 이끌고 일자리 창출을 통해 행복증진을 견인하는 시대이기 때문이다. 기기와 부품산업이 원자력발전 지속의 생명 사업임을 염두해야 한다.
만약 탈원전 정책이 시행되더라도 관련 산업까지 사라지진 않는다.
원자력 기술개발과 산업연계 및 집적화로 시너지 효과를 극대화시키는 방향으로 끌고 가야 할 것이다. 원자력 산업을 기반으로 경제 일자리를 창출하고 국가에너지 안보에 이어 신(新) 기후체제 리더로서의 역할도 기대할 수 있다.
경북은 원자력발전 기기 및 부품산업 유치에도 적극 앞장서야 한다. 전 세계 원자력발전산업 지방정부간 협력체를 구성, 친환경 원자력 진흥 및 기후변화 대응에 주도적 역할을 선도했으면 한다.
“사용후핵연료 저장공간 부족…안전시설 확충 시급”
사용후핵연료는 높은 방사선과 고온의 열을 장기간 방출하는 물질로 특별한 관리가 필요하다. 영구처분하기 전까지 관리하는 방법으로는 습식저장과 건식저장 두 가지가 있는데 후쿠시마 사고 이후 건식저장 방법을 선호한다.
건식저장 방법은 사용후핵연료를 금속재 혹은 콘크리트재 용기에 넣어 보관하는 방법으로 70년대 상용화 이후 40년간 무사고 운전을 통해 안전성이 입증됐다.
우리나라의 경우 경수로형 사용후핵연료는 습식저장만 하고 있다. 중수로형 사용후핵연료의 경우 90년대 초 건식저장 시설이 도입되면서 원자력발전소 내에서 운영하고 있다.
현재 원자력발전소 내 사용후핵연료 저장 공간이 부족해 이를 안전하게 보관하기 위한 저장시설의 확충이 시급하다. 국내 운반 기술은 풍부한 경험을 가지고 있다.
또한 한국원자력환경공단(이하 KORAD)에서는 국내 최초로 운반과 저장이 동시에 가능한 겸용용기를 개발해 현재 규제기관이 설계승인 심사 중이다.
건식저장 기술의 경우 중수로 사용후핵연료를 저장하기 위한 사일로와 조밀저장시설(MACSTOR-400)을 설계하고 건설, 운영한 경험이 있다. 금속겸용용기와 콘크리트 저장용기 2종을 개발한 것 외에 아직 실제 적용한 사례는 없다.
KORAD에서 개발한 건식저장용기는 경수로 사용후핵연료 21다발을 저장할 수 있다. 항공기 충돌, 200m 침수 등 심각한 사고에서도 방사성 물질이 누출되지 않도록 설계했다.
선진국과의 기술격차 해소를 위해 사용후핵연료 운반·저장 분야 12대 핵심기술을 선정하고, 2030년까지 선진국대비 90% 이상의 기술력을 확보할 계획이다.
단기적으로는 원전 내 저장과 연계된 제반기술을 확보하고, 중기적으로 사용후핵연료 운반·저장·처분을 연계한 표준시스템 개발, 장기적으로는 사용후핵연료 중간저장 및 장기 안전성 확보를 위한 기술개발에 중점을 둔다. 사용후핵연료 운반·저장 기술은 전 세계적으로 안전성이 입증된 기술이다. 적극적인 R&D 투자가 뒷받침된다면 그간 쌓아온 경험과 원자력발전소 수출 기술력을 바탕으로 충분히 선진국과 어깨를 견줄 수 있는 기술력 확보가 가능하다.
정리/김민정기자 hykim@kbmaeil.com
/전재용기자 sport8820@kbmaeil.com
