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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.

대한민국에너지오디션 탄소중립-K 1편

 대한민국에너지오디션 탄소중립-K 1편

[참가자/만렙원전] 안녕하십니까. 저는 만렙원전 이라고 합니다.  [예선 심사위원 A] 여기 지원서를 보니까... 원전 설계수명 40년을 꽉 채우셨던데, 그래서 만렙을 찍은 원전이란 뜻인가요?  [참가자/만렙원전] 네 그렇습니다. 제가 우리나라 원자력발전 초창기에 나온 원전 중 하나입니다.  [예선 심사위원 B] 어? 잠시만요! 여기 잘못 나오신 것 같아요.  여기는 대한민국 에너지의 미래를 책임질 주역을 뽑는 자리에요. 노후원전이 이 오디션에 왜? 원전이라면 무엇보다 안전이 중요한데 말이죠.  [예선 심사위원 A] 국민들에게 걱정을 끼치는 것부터 감정 요인이 될 것 같습니다.  [예선 사회자] 자, 심사위원들의 의견은 모두 부정적이신데요. 만렙원전 참가자, 지금 심정이 어떻습니까?  [참가자/만렙원전] 괜찮습니다. 저는 노후원전이 아니니까요.

예선 심사위원 B] 아니, 원전 설계수명이 다 되었다면서요? 안전성과 성능기준에 맞게 운전할 수 있는 기간이 다 지난 거잖아요.  [참가자/만렙원전] 저는 건설 당시 미국의 기술을 바탕으로 설계된 원전이었고, 설계수명 40년은 미국이 법으로 정한 기준에 따른 것인데요, 그건 원전사업을 하는 전력회사의 투자 이윤을 보장하고,  한 산업 분야의 독과점을 금지하는 관점에서 명시한 기간입니다. 애초에 미국 기준은 기술적으로 안전을 고려한 수명이 아닙니다.  [예선 심사위원 A] 그렇다면 40년이 지나도 사람들의 걱정만큼 원전 시설이 노후화되지 않았다는 뜻인가요?  [참가자/만렙원전] 예, 미국의 경우 운영 허가 갱신(LR: License Renewal)을 설계수명 이후 두 번 신청할 수 있도록 법적으로 보장하고 있는데  1회 허가 기간은 20년으로 총 40년의 추가적인 운전이 가능합니다.  [예선 심사위원 A] 호오~ 설계수명보다 2배나 오랫동안 운전할 수 있다고요?! 설계수명까지 합하면 무려 80년이나 되네요.

[예선 심사위원 B] 하지만 설계수명에 도달하지 않았어도 원전에 결함이 발견되어 운전을 정지한 사례가 미국에 있는 걸로 아는데요.  [참가자/만렙원전] 그래서 우리나라 원전은 원자로와 관계시설의 안전성을 10년 주기로 평가하는 주기적 안전성 평가(PSR)를 합니다. 그 기간도 약 18개월이나 소요되지요.  [예선 심사위원 A] 오우~ 얼마나 꼼꼼히 안전성을 평가하기에 18개월이나! 그냥 마음대로 원전 운영을 연장하는 것이 아니었군요.  [참가자/만렙원전] 네, 주기적 안전성 평가와 함께 주요 기기 수명평가, 방사선 환경영향평가 등을 원자력안전위원회가 심사하여 운영허가기간을 연장해주어야 설계수명기간  만료 후에도 계속운전(continuous operatoin)을 할 수 있습니다. 또한 개정된 원자력안전법에 따라 지역주민의 의견도 수렴해야 하고요.  [예선 심사위원 B] 계속운전 이라.... 그런 사례가 흔한가요?

[참가자/만렙원전] 2021년 말 기준 통계로 전세계 33개국에서 가동하는 원전 439기 중에 약 40% 가까운 172기가 설계수명을 연장한 원전입니다.   미국은 가동원전의 약 70%인 70기 이상이 운영 허가 갱신을 획득했고, 20%인 18기의 운영 허가 갱신 신청을 심사하고 있습니다.  [심사위원 B] 아니. 그렇게나 많다고요?  [심사위원 A] 0이야! 이 정도면 계속운전 이 세계적인 추세라는 건데요, 우리가 노후원전이란 선입관만으로 예선에서 탈락시키면 안 되겠네요.  [심사위원 B] 흐음... 그래요, 통과시키죠.  [사회자] 자아~! 만렙원전 참가자, 합격하셨습니다! 본선에서의 활약 기대하겠습니다.  [참가자/만렙원전] 솔직히 많이 떨렸었는데, 예선을 통과해서 기쁘네요. 감사합니다!

[ 대한민국에너지오디션 탄소중립-K 1편 ]

 

대한민국의 탄소중립, 미래의 에너지믹스를 책임질 주역들을 뽑는다! 대국민 에너지 오디션, 탄소중립-K

치열한 경쟁률의 지역 예선, 이제 곧 시작합니다!

 

[참가자/만렙원전] 

안녕하십니까. 저는 만렙원전 이라고 합니다.

[예선 심사위원 A]

여기 지원서를 보니까... 원전 설계수명 40년을 꽉 채우셨던데, 그래서 만렙을 찍은 원전이란 뜻인가요?

 

[참가자/만렙원전] 

네 그렇습니다. 제가 우리나라 원자력발전 초창기에 나온 원전 중 하나입니다.

 

[예선 심사위원 B] 

어? 잠시만요! 여기 잘못 나오신 것 같아요.

여기는 대한민국 에너지의 미래를 책임질 주역을 뽑는 자리에요.

노후원전이 이 오디션에 왜? 원전이라면 무엇보다 안전이 중요한데 말이죠.

 

[예선 심사위원 A]

국민들에게 걱정을 끼치는 것부터 감정 요인이 될 것 같습니다.

 

[예선 사회자] 

자, 심사위원들의 의견은 모두 부정적이신데요. 만렙원전 참가자, 지금 심정이 어떻습니까?

 

[참가자/만렙원전] 

괜찮습니다. 저는 노후원전이 아니니까요.

 

예선 심사위원 B] 

아니, 원전 설계수명이 다 되었다면서요? 안전성과 성능기준에 맞게 운전할 수 있는 기간이 다 지난 거잖아요.

 

[참가자/만렙원전] 

저는 건설 당시 미국의 기술을 바탕으로 설계된 원전이었고, 설계수명 40년은 미국이 법으로 정한 기준에 따른 것인데요, 

그건 원전사업을 하는 전력회사의 투자 이윤을 보장하고,한 산업 분야의 독과점을 금지하는 관점에서 명시한 기간입니다. 

애초에 미국 기준은 기술적으로 안전을 고려한 수명이 아닙니다.

 

[예선 심사위원 A] 

그렇다면 40년이 지나도 사람들의 걱정만큼 원전 시설이 노후화되지 않았다는 뜻인가요?

 

[참가자/만렙원전] 

예, 미국의 경우 운영 허가 갱신(LR: License Renewal)을 설계수명 이후 두 번 신청할 수 있도록 법적으로 보장하고 있는데 1회 허가 기간은 20년으로 총 40년의 추가적인 운전이 가능합니다.

 

[예선 심사위원 A] 

호오~ 설계수명보다 2배나 오랫동안 운전할 수 있다고요?! 설계수명까지 합하면 무려 80년이나 되네요.

 

[예선 심사위원 B] 

하지만 설계수명에 도달하지 않았어도 원전에 결함이 발견되어 운전을 정지한 사례가 미국에 있는 걸로 아는데요.

 

[참가자/만렙원전] 

그래서 우리나라 원전은 원자로와 관계시설의 안전성을 10년 주기로 평가하는 주기적 안전성 평가(PSR)를 합니다. 그 기간도 약 18개월이나 소요되지요.

 

[예선 심사위원 A] 

오우~ 얼마나 꼼꼼히 안전성을 평가하기에 18개월이나! 그냥 마음대로 원전 운영을 연장하는 것이 아니었군요.

 

[참가자/만렙원전]

네, 주기적 안전성 평가와 함께 주요 기기 수명평가, 방사선 환경영향평가 등을 원자력안전위원회가 심사하여 운영허가기간을 연장해주어야 

설계수명기간 만료 후에도 계속운전(continuous operatoin)을 할 수 있습니다. 또한 개정된 원자력안전법에 따라 지역주민의 의견도 수렴해야 하고요.

 

[예선 심사위원 B] 

계속운전 이라.... 그런 사례가 흔한가요?

 

[참가자/만렙원전] 2

021년 말 기준 통계로 전세계 33개국에서 가동하는 원전 439기 중에 약 40% 가까운 172기가 설계수명을 연장한 원전입니다. 

미국은 가동원전의 약 70%인 70기 이상이 운영 허가 갱신을 획득했고, 20%인 18기의 운영 허가 갱신 신청을 심사하고 있습니다.

 

[심사위원 B]

아니. 그렇게나 많다고요?

 

[심사위원 A] 

이야! 이 정도면 계속운전 이 세계적인 추세라는 건데요, 우리가 노후원전이란 선입관만으로 예선에서 탈락시키면 안 되겠네요.

 

[심사위원 B] 

흐음... 그래요, 통과시키죠.

 

[사회자] 

자아~! 만렙원전 참가자, 합격하셨습니다! 본선에서의 활약 기대하겠습니다.

 

[참가자/만렙원전] 

솔직히 많이 떨렸었는데, 예선을 통과해서 기쁘네요. 감사합니다!

 

 

- 본선 방송에서 계속 -​ 

 

 

 


 

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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