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원자력

원자력발전은 핵분열 반응으로 발생하는 열을 사용해 물을 증기로 만들고, 그 증기로 터빈을 돌려 전기를 만드는 방법이다. 핵분열은 크고 무거운 원자핵이 외부의 강한 힘으로 쪼개지는 현상을 말한다. 원자력은 자연계에서 가장 무거운 원소인 우라늄을 이용한다. 우라늄 원자핵에 빠르게 움직이는 중성자를 충돌시키면 바륨, 크립톤, 스트론튬, 제논과 같은 더 가벼운 원소로 쪼개지면서 에너지와 중성자를 함께 방출한다. 이 중성자는 다른 우라늄 원자핵과 반응하여 다시 에너지와 중성자를 생성하고, 이러한 과정이 반복되어 일어나므로 핵분열 에너지를 긴 시간에 걸쳐 꾸준하게 얻을 수 있다. 이 에너지로 물을 끓여서 터빈을 돌려 전기를 얻는 것이 바로 원자력발전이다.

원자력 (2021년 기준)   (출처 : 한국전력)

발전비중 : 27.4%
발전량 : 158,015GWh

원자력발전은 우라늄-235가 2~5%만 농축되어 있는 저농축우라늄을 핵연료로 사용하여 18개월 내외의 발전주기 동안 핵분열이 지속적으로 서서히 일어나도록 한다. 또한 붕소로 이루어진 제어봉으로 핵분열 연쇄반응을 멈추게 할 수도 있다. 발전 과정에서 이산화탄소는 거의 발생하지 않으며 산업 전체로 보더라도 화석연료 발전에 비해 탄소배출량이 적다.

원자력발전은 에너지를 만들어내는 과정에서 방사선과 방사성 물질이 발생하기 때문에 최우선적으로 고려하는 것이 안전성이다. 우리나라 원전은 방사성물질이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해 다섯 겹의 5중 방호벽으로 이루어져 있다. 또한 불의의 고장이나 사고로부터 안전성을 높이기 위해 다중성·다양성·독립성 3가지의 설계 원칙을 따르며, 지진이나 해일 등 자연재해에도 대비 하고 있다.

원자력발전에대한설명
원자력발전에대한설명

원자력발전에 있어 선결과제로 꼽히는 것은 사용후핵연료 처리 문제이다. 말 그대로 핵연료물질을 발전용 또는 다른 방법으로 핵분열시킨 후 배출되는 고준위 방사성 폐기물을 뜻한다. 겉으로 보기엔 일반 핵연료물질과 차이가 없지만, 이미 핵분열 반응을 했기에 고열을 방출하고 그 방사선의 반감기가 길어 세심한 관리 보관이 필요하다. 핵연료를 다 쓰고 나면 열이 식을 때까지 수조에 임시 보관 후 방사능이 어느 정도 낮아지도록 원전 내에 중간 저장하고 있으나 포화 시점이 다가오고 있다. 최종 단계인 영구처분을 위한 기술 개발과 관리계획에 대해서는 심도깊은 논의가 필요하다.

[언론인 칼럼] 5년간 원전업계 구박…전기료 인상은 '인과응보'인가

호당 정전시간, 2018년 7.64분→2022년 8.21분 지속 증가

2007년 신고리 3·4호기 착공 덕에 2019년 원전 발전 늘어
5년간 탈원전 정책으로 안 써도 될 비용 기회비용으로 낭비

뉴시스 김경원 경제부장



“뭐라고 답변하기가 곤란합니다.” 에너지 분야의 한 공사 임원이 ‘지난 5년간 정부 정책이 일관성이 없는 것 아니냐’는 질문에 이같이 말했다. 이 같은 질문을 했던 이유는 지난 정부 때인 2018~2019년 기획재정부와 산업통상자원부를 출입했던 시절이 떠올라서였다. 당시 취재 현장에서 기재부의 ‘소득주도성장’과 ‘최저임금제’는 경제를 복지 논리로 풀어낸 정책이라고 판단했다. 또한 산업부의 ‘탈원전 정책’은 대한민국 경제를 흔들 수도 있겠다는 느낌을 받았다. 탈원전 정책 탓에 대한민국 경쟁력 중 하나인 ‘저렴한 전기가격’이 오를 것이라고 예상했다.

 전기품질도 떨어지지 않을까 걱정했다. 실제로 최근 10년간 전기품질 판단 기준인 1가구당 연간 평균 정전시간인 '호당 정전시간'(SAIDI)을 보면 특이한 현상이 나타났다. 한국전력에 따르면 호당 정전시간은 지난 2013년 10.24분에서 2018년 7.64분으로 지속적으로 감소했다. 그런데 2019년 7.70분으로 반등한 뒤 2020년 8.01분, 2021년 8.06분, 2022년 8.21분 등 증가 추세로 바뀌었다. 

연도별 배전 호당 정전시간

연도별 배전 호당 정전시간


전기 공급도 걱정됐다. 원전은 보통 착공부터 준공까지 7년가량 걸린다. 부지선정까지 감안하면 10년 이상이 소요된다. 이처럼 원자력 발전량은 늘리는 게 어렵다. 하지만 한번 늘리면 최소 40년 이상 안정적인 전기 공급이 가능하다. 전력거래소에 따르면 원자력 발전은 2012년 2만716㎿를 기록한 후 2015년과 2016년 2만1716㎿, 2만3116㎿로 늘었다. 이후 2017년과 2018년 2만2529㎿, 2만1850㎿로 감소한 뒤 2019~2021년 2만3250㎿로 증가했다. 이는 신고리 3·4호기 등 신규 원전 설비가 늘어난 덕분이었다. 신고리 3·4호기는 문재인정부와는 무관하다. 지난 2001년 건설기본계획이 확정돼 2007년 9월 착공했기 때문이다. 신고리 3호기는 2016년말 완공됐지만 준공식을 열지도 못하고 있다가 2019년 신고리 4호기와 함께 준공식을 개최했다.

지난 정부 때 원전 계속운전 승인을 늦춘 결과, 지난 8일 고리 2호기가 가동을 멈췄다. 고리 2호기는 1983년 8월 상업운전을 시작한 후 40년 만에 불이 꺼진 셈이다. 한국수력원자력은 지난해 4월 고리 2호기 계속운전 안전성 평가서를 제출했다. 윤석열 대통령이 당선된 뒤 계속운전을 신청한 셈이다. 한수원이 오는 2025년 6월 고리 2호기의 재가동을 목표로 하지만 최소 2년간 가동은 힘든 상황이다.
 
탈원전 정책 이후 태양광 발전은 2016년 3716㎿에서 2022년 2만975㎿로 564.5% 급증했다. 다만 태양광과 수력, 풍력 등 신재생에너지는 발전단가가 비싸다는 게 문제다. 저렴하고 안정적인 원전에서 비싸고 불안정적인 태양광 등 신재생에너지 비중을 높이면서 한전의 적자 규모가 대폭 커졌다. 신재생에너지공급의무화(RPS) 보조금도 한전 경영실적에 부담을 줬다. 

연도별 연료원별 발전설비

연도별 연료원별 발전설비


원가 상승은 전기료를 끌어 올리는 요인으로 작용한다. 그런데 이전 정부는 전기료 인상을 막았다. 원가 상승으로 전기료 상승이 뻔한데도 다음 정권에 넘겨버린 것이다. 이번 정부도 정치 논리로 전기료 인상에 선뜻 나서지 못하는 모습을 보였다.

경제는 경제의 논리로, 복지는 복지의 논리로, 정치는 정치 논리로 풀어야 한다. 세상에 공짜는 없다는 게 만고불변의 진리다. 대한민국은 지난 5년간 탈원전 정책으로 안 써도 될 비용을 기회비용으로 낭비했다. 잃어버린 산업부문 경쟁력을 회복하기 위해 ‘전기료 인상’이라는 사회적 비용을 치르고 이제는 정상화해야 할 때다. 


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출처 한국에너지정보문화재단

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정책

원전해체산업 육성전략

20년대 중반 이후 설계수명이 만료되는 원전이 확대되는 상황에서, 고리1호기 해체를 기술역량 축적 및 산업 생태계 창출의 기회로 삼고 글로벌 시장진출을 도모하고자 2019년 4월 17일 원전해체산업 육성전략이 발표되었습니다. 이번 전략으로 건설-운영 등 기존 선행 주기에 해체-폐기물 관리 등 후행 주기 분야까지 더해 원전산업 전반의 경쟁력을 확보하고, 원전기업의 새로운 먹거리 창출을 통한 지역의 경제활력 제고에도 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.

세계 원전해체시장 현황

  • IAEA국제원자력기구에 따르면, 전 세계적으로 450대의 원전이 가동 중이고 이중 30년 이상 가동 중인 원전은 300대가 넘습니다.
    사실상 세계 원전 시설이 노후화 단계에 접어들면서, 세계 각국은 투자회수율이 낮아진 원전을 대상으로 원전해체를 진행하고 있습니다.
  • 영구 정지된 원전 173대 중 안전하게 해체가 완료된 원전은 20기입니다.
    원자력 선진국으로 손꼽히는 미국, 독일, 일본이 각각 16기, 3기, 1기의 원전을 해체한 경험이 있습니다.

주요국가 원전해체 진행 현황

(IAEA-PRIS 2019년 3월 기준, 단위 : 개)

  • 미국해체계획:6 ,해체진행중:13,해체완료:15,총:35,우크라이나 해체진행중:4 총:4

  • 영국해체계획:4 ,해체진행중:13,총:30,슬로바키아 해체계획:3 총:3

  • 독일해체계획:9 ,해체진행중:16,해체완료:3,총:28,스페인 해체계획:1 , 해체진행중:2 총:3

  • 일본해체계획:13 ,해체진행중:4,해체완료:1,총:18,리투아니아 해체진행중:2 총:2

  • 프랑스해체계획:2 ,해체진행중:10 , 총:12,아르메니아 해체진행중:1 총:1

  • 캐나다해체계획:3 ,해체진행중:3, 총:6,벨기에 해체진행중:1 총:1

  • 러시아해체계획:2 ,해체진행중:4 ,총:6,카자흐스탄 해체계획:1 총:1

  • 스웨덴해체계획:2 ,총:3, 총:5 , 한국 해체진행중:1 총:1

  • 불가리아해체계획:4 , 총:4, 네덜란드해체계획:1 총:1

  • 이탈리아해체계획:4 ,총:4,스위스해체계획:1 총:1

  • 미국 : 총35
  • 영국 : 총30
  • 독일 : 총28
  • 일본 : 총18
  • 프랑스 : 총12
  • 캐나다 : 총6
  • 러시아 : 총6
  • 스웨덴 : 총5
  • 불가리아 : 총4
  • 이탈리아 : 총4
  • 우크라이나 : 총4
  • 슬로바키아 : 총3
  • 스페인 : 총3
  • 리투아니아 : 총2
  • 아르메니아 : 총1
  • 벨기에 : 총1
  • 카자흐스탄 : 총1
  • 한국 : 총1
  • 네델란드 : 총1
  • 스위스 : 총1
  • 해체계획
  • 해체진행중
  • 해체완료

주요 내용

원전해체를 원전산업의 새로운 먹거리로 육성함에 따라, 2035년까지 세계 원전해체 시장 점유율 10%를 달성하고 세계 5위권 이내로 진입하는 것을 비전과 목표로 4대 과제를 담고 있습니다.

  • 초기시장 창출 및 인프라 구축
    • - 본격 원전해체 시작 전인 ’22년까지 해체물량 조기발주, 상용화 R&D 등 민.관 합동으로 대규모 선제 투자 추진
    • - 원전해체 사업 세분화(폐기물 처리시설 구축, 해체 공사용 장비 구매, 해체 계획서작성 등) 시행 가능한 것부터 조기발주 착수
    • - 원전해체연구소를 설립하고 등 관계부처 및 관련 연구기관과 공동으로 기술 고도화 및 상용화를 위한 연구개발을 적극 추진
  • 원전해체 전문 강소기업 육성
    • - 원전기업이 해체분야로 사업을 전환하여 역량을 키워나갈 수 있도록 생태계기반, 인력, 금융 등 종합지원 추진
    • - 지역과 협력하여 인근 산업단지 등을 중심으로 지역별 특성을 반영한 기업집적 및 생태계 활성화를 추진
    • - 기존의 원전인력을 해체 수요에 맞게 단계적 전환을 유도하는 등 전문인력 양성
  • 단계적인 글로벌 시장 진출 지원
    • - 해체실적(Track-record)이 중요시되는 해체시장 특성상, 고리 1호기 실적을 토대로 3단계에 걸쳐 해외진출 추진
      • ①해외 해체원전 단위사업 수주(’20년대 중반) ②원전 운영 경험 등이 상대적으로 부족한 제3국에 선진국과 공동진출(‘20년대 후반) ③제3국 단독진출(’30년대 이후) 3단계에 걸쳐 단계적으로 글로벌 시장에 진출
  • 제도기반 구축 및 대국민 정보공개 확대
    • - 안전한 해체관리를 위해 관련 규정을 정비하고 폐기물 등에 대한 안전관리 강화 및 관련 정보공개 확대로 대국민 이해도와 신뢰도 제고
    • - 전문기업 확인제도 운영 등 산업육성을 위한 제도적 근거를 신설하고, 안전기준 명확화
    • - 해체 세부기준 조기 마련 추진

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