[탈원전 훑어보기]⑤ '탈핵분열 발전', 패러다임 변화 준비해야

[더구루=홍성일 기자] 최근 탈원전 논란이 대한민국을 달구고 있다. 문재인 정부의 강력한 탈원전 의지에 자유한국당을 비롯한 반대측의 반발이 거세지고 있다. 이에 탈원전 논란을 다뤄보고 양날의 칼인 원전에 대해서 훑어보려고 한다. [편집자주]

 

1. '탈원전' 필요성은 인정되나 과정이…
2. 20년 전 '탈원전 선언' 세계 주요국 현주소는?
3. 사용후 핵연료, 독을 품고 살아야한다
4. 체르노빌, 후쿠시마와 우리는 다르다 

5. '탈핵분열 발전', 패러다임 변화 준비해야

(끝)

 

기술의 발달은 인류의 삶에 큰 변화를 일으켰다. 

 

그리고 기존의 있던 기술은 새로운 기술과 함께 패러다임의 변화를 통해 사라져갔다. 

 

당장에 우리 삶에 깊숙히 들어왔던 피쳐폰은 스마트폰에 밀려 그 모습을 보기 힘들정도 수가 줄어들었다. 

 

이는 원자력 발전에 있어서도 마찬가지로 적용된다. 

 

현재 전세계적으로 이루어지고 있는 원자력 발전은 '핵분열'을 이용한 방식이다. 

 

서울대학교 원자력정책센터(SNEPC)에 따르면 우라늄과 같은 무거운 원자핵은 외부에서 낮은 에너지를 가진 중성자를 흡수하면 서로 다른 두개의 원자핵으로 분열되는데 이를 '핵분열'이라고 한다.

 

이 때 2~3개의 중성자와 강력한 열 에너지가 발생하는데 이를 이용해 물을 끓여 터빈을 돌리는 방식이 지금의 원자력 발전의 모습이다. 

 

이에 꽤나 많은 물이 발전과정에 필요하게 되기 때문에 보통 원전은 바다 혹은 큰 호수와 같이 물이 풍부한 지역에 위치하게 된다. 

 

◇핵융합 발전의 개발

 

인류는 현재 새로운 원자력 발전을 연구하고 있다. 바로 '핵융합' 기술이다. 

 

'핵융합' 발전 기술은 '핵융합'과는 달리 원자핵들이 융합되면 나오는 에너지를 이용한 발전 방식이다. 

 

우리 지구가 공전하고 있는 태양도 핵융합을 통해 빛과 열을 방출한다. 

 

즉 지구에 '인공태양'을 만들어 그 에너지를 이용해 발전을 하겠다는 거대한 프로젝트가 바로 '핵융합 발전'이다.

 

핵융합 발전은 단위질량당 발생하는 에너지도 핵분열에 10배에 이를만큼 높은 에너지를 생산한다. 

 

그리고 원료를 무한정 구할 수 있기 때문에 더 주목을 받고 있다. 

 

핵융합 발전을 하기 위해서는 중수소 혹은 삼중수소가 필요한데 이 원료들은 바닷물에서 무한정 구할 수 있다. 

 

1999년 일본자원에너지청은 바다에 있는 원료로만 핵융합 발전을 1500만년 가량 유지할 수 있다고 발표했었다. 

 

또한 고준위 방사선 폐기물이라는 치명적인 단점이 있는 핵분열 발전과는 달리 중저준위 폐기물이 나오기는 하지만 고준위 폐기물은 나오지 않아 환경오염의 위험도 낮다. 

 

여기에 연료를 확보하기 위해 싸우지 않아도 되기 때문에 분쟁 위험도를 낮추고 전력이 차단되면 즉시 활동을 멈추기 때문에 핵분열 발전소와는 달린 폭발 위험이 없는 것도 큰 장점이다. 

 

이런 핵융합 발전의 가능성에 선진국들은 이미 1950년대부터 이론을 정립하기 시작해 1990년대 이미 상당한 수준의 기술을 확보했다.

 

2006년에는 국제핵융합실험로 ITER의 공동이행협정을 맺기에 이른다.

 

반면 한국은 1979년 SNUT-79라는 최초의 토카막 장치를 개발했으며 2007년에는 KSTAR를 완공, 2008년에 최초로 플라즈마 발생에 성공했다.

 

한국은 핵융합 발전에 후발주자였지만 KSTAR라는 최고의 장비를 통해 세계적인 기술력을 쌓았고 ITER 건설에도 핵심적인 역할을 하고있다.

 

ITER는 전세계 핵융합 연구자들이 모인 국제기구로 한국, 미국, EU, 중국, 일본, 인도, 러시아 등이 참가하고 있는 국제 핵융합 실험로다. 

 

2025년까지 핵심 시설을 완성해 첫 플라스마를 발생시키고 2035년에는 본격적인 핵융합 실험에 돌입해 2050년대에는 핵융합발전소를 상용화한다는 계획이다. 

 

한국의 경우에는 2040년대 상용화를 목표로 연구를 진행중이다. 

 

계획대로 상용화에 다다른다면 2050년대에는 핵융합발전의 시대가 열리게되면 핵분열 발전소는 역사속으로 사라지게 될 것으로 예상된다. 

 

◇고리 1호기 해체에만 20년 걸릴지도

 

2017년 6월 19일 국내 첫 원자력발전소인 고리 1호기가 영구 정지됐다. 

 

당시 원자력안전위원회는 고리 1호기의 해체까지 15년이 걸릴 것이라고 분석했다. 

 

사용 후 핵연료 냉각 및 반출에 5년이상, 제염과 철거에 8년이상, 부지복원에 2년 이상이 소요될 것이라고 예상했다. 

 

하지만 일부 전문가들이 최대 20년이 넘는 기간이 필요할 것이라고 분석하기도 했다. 

 

이처럼 원전의 해체 기간은 짧으면 15년, 길면 40년 가까이의 시간이 필요하다. 

 

실제로 1967년 영구정지된 미국 CVTR 원전의 경우 완전 해체까지 42년이나 걸렸다. 

 

한국의 경우에는 원전 건설 기술은 세계적인 수준에 올라있지만 원전 해체 기술은 선진국에 미치지 못하는 것으로 알려졌다. 

 

결국 원전 해체 기술 확보와 고리 1호기 해체를 동시에 진행해야하는 상황이 된 것이다. 

 

그래서 고리 1호기와 월성 1호기 완전해체는 한국 원자력 발전 산업에 해체 기술 확보 중요한 이정표가 될 것으로 보인다. 

 

◇ 전환기를 앞두고

 

 앞으로 문재인 정부의 탈원전 정책에 따르면 2030년까지 12개의 원자로가 추가로 해체에 들어간다. 

 

앞서 해체에 들어간 고리 1호기와 월성 1호기를 포함해 2030년까지 해체에 들어가는 14개 원전의 설비용량은 총 9716MW이다.

 

이는 현재 건설중인 신고리 6호기까지 완성됐을 때를 가정했을 때 총 설비 중 3분의 1정도에 해당하는 양이며 남은 설비 총용량은 2만 400MW에 이를 것으로 보인다. 

 

2019년 6월 21일 현재 총 원전의 발전설비 용량이 2만 2529MW에서 약 10%가 줄어든 수치이다. 

 

반면 신재생에너지의 경우에는 제8차전력수급기본계획에 따라 2017년 1만 1300MW였던 발전설비 용량을 2030년까지 5만 8500MW까지 끌어올린다는 계획이다.   

 

제8차전력수급기본계획에 따르면 최대전력은 2017년 기준 8만 5200MW보다 20%가량 늘어난 10만 1100MW정도가 될 것으로 예상되고 있어 전력 부족 문제가 심각해질 것이라고 단언할 수 없는 상황이다. 

 

이처럼 우려와는 다르게 한국의 탈원전은 순차적으로 진행되고 또한 핵융합 발전이라는 기술의 발단이 핵분열 발전을 대체하기 위해 다가오고 있다. 

 

당장의 이득이 눈에 보일 수도 있지만 더 멀리보면 생각해봐야한다. 

 

탈원전, 탈 핵분열 발전은 기술의 발전으로 원하지 않더라도 다가올 것이다.

 

그렇다면 탈원전 상황에서 어떻게 하면 우리의 이익이 더 극대화 될 수 있을까를 미리 고민해야한다. 정부가 2021년까지 구축하기로한 원전해체연구소도 그런 고민의 산물일 것이다. 

 

탈원전에 반대하더라도 열린 마음을 가져야할 필요가 있다. 충분한 논의를 통해 탈원전의 방향과 속도를 슬기롭게 조절해나가는 공동의 노력이 절실히 필요한 시점이다. 
 







테크열전

더보기


여의屋

더보기