뉴스톱은 후쿠시마 원전 폭발 10주년을 맞아 2021년 오늘날 원전은 어디에 와있는지를 짚어보는 팩트체크 연속보도를 기획했다. 재생에너지의 지구적 흐름은 관련 기술 개발을 불러일으켰고 발전 단가가 획기적으로 낮아지면서 원전은 더 이상 값싼 에너지원의 지위를 잃게 됐다. 기후 변화에 따른 이상 기후의 빈발로 위험에 노출된 원전도 많다. 인류는 아직도 안전한 핵 폐기장을 가지지 못했다. 뉴스톱은 모두 4회에 걸쳐 연속 보도를 진행한다.
①원전, 저렴한가? - 높아지는 발전단가, 재생E에 추월
②원전, 안전한가? - 이상 기후에 노출된 원전의 이상 징후
2011년 3월11일 후쿠시마 원전 폭발사고 이전 일본의 원전 발전량은 29%를 차지했다. 사고 이후 모든 원전의 가동을 중단한 이후 일본 민주당 정권은 2030년대까지 '원전 제로'를 달성한다는 정책을 수립했지만, 2012년 12월 집권한 자민당 아베 정권은 안전이 확인된 원전은 재가동하기로 정책을 변경했다. 2019년 기준 일본의 원전 발전량은 전체 전력 공급의 7.5%로 내려갔다.
후쿠시마 사고 이후 독일은 전면적인 탈원전 정책을 추진하기로 결정했고, 프랑스도 원전 발전 비중을 대폭 줄이기로 결정했다. 이들 나라의 선택은 재생에너지 확대다. 기후위기를 극복하기 위해 온실가스 배출량을 줄여야 하는 과제를 안고 있는 인류는 태양광, 풍력 등 재생에너지로 눈을 돌리고 있다. 그러나 원자력계는 '원전은 온실가스를 배출하지 않는 클린 에너지', '원전은 재생에너지의 간헐성을 보완하기 위한 대안'이라는 홍보전략으로 생존을 모색하고 있다.
◈재생에너지 '간헐성' 대안은?
재생에너지는 현재 인류가 선택할 수 있는 가장 깨끗한 에너지원이다. 연료 걱정도 없고 온실가스를 내뿜지도 않는다. 수명 연한이 다해 발전 시설을 폐기할 때 폐기물이 발생하기는 하지만 수십만년을 격리해야 하는 사용후 핵연료의 위험성에는 비할 바가 아니다.
그렇지만 '깨끗하고 안전한' 재생에너지 발전에도 결함은 있다. 바로 간헐성이다. 태양광 발전은 햇빛이 없는 밤 시간대엔 전기를 일으킬 수 없다. 흐린날에는 발전 효율이 떨어진다. 풍력발전도 마찬가지다. 바람이 없으면 전기를 일으킬 수 없고, 바람이 적게 불면 발전 효율이 떨어진다. 원하는 때에 원하는만큼 전기를 일으킬 수 없다는 문제점이다.
탈석탄, 탈원전을 기조로 하는 문재인 정부의 에너지전환 정책은 이런 간헐성을 보완할 대책으로 LNG발전을 선택했다. 온실가스를 배출하기는 하지만 가동과 정지가 쉽고, 석탄 발전보다 미세먼지를 덜 내뿜기 때문이다. 재생에너지의 간헐성을 보완하기 위한 장기적인 대안으로는 ESS(전력저장장치), 양수발전소, 재생에너지 연동형 그린수소 생산 등이 꼽히고 있다.
◈ 켜고 끄기 어려운 원전, 간헐성 대안 안돼
원자력계는 이런 간헐성을 가진 재생에너지의 보완재로 원전이 가장 적합하다고 주장한다. 안정적으로 대량의 전력을 공급할 수 있기 때문에 기저전력을 담당하기에 알맞다는 논리이다. 그러나 재생에너지 공급이 늘어날수록 원전은 존재 가치를 상실하게 된다. 보완재가 될 전원은 재생에너지 발전 상황에 따라 공급량을 탄력적으로 조절할 수 있어야 한다. 그러나 원전은 발전량을 신속하게 조절할 수 없는 한계를 지닌다.
김대경(전 아시아개발은행 선임에너지전문가) 박사는 지난해 9월 여시재에 '탈원전 논쟁, 제대로 이해하면 필요 없다'는 글을 기고했다. 김 박사는 "에너지 부문의 기후변화 대응책은 두 가지"라고 지적했다. 우선 ‘사전 조치’로서 탈(脫) 탄소, 그리고 ‘사후 조치’로서 분산화를 제시했다. 탈탄소는 온실가스 중에서 기후변화에 미치는 영향력이 가장 큰 탄소 배출을 줄이자는 것이다. 분산화는 지금의 중앙집중식 에너지 시스템이 기후변화로 발생하는 각종 기상재해(태풍, 홍수, 폭염 등)에 취약하기 때문에 시스템을 분산시킴으로써 위험(Risks)도 분산시키는 동시에, 증가하는 분산자원(Distributed Energy Resources)을 효율적으로 통합할 수 있는 시스템으로 전환하자는 것을 의미한다.
이어 김 박사는 2012년 미국 동부 해안을 허리케인 샌디가 강타하며 뉴욕 맨해튼 일대를 암흑으로 만든 사례와 2020년 8월 캘리포니아 순환 정전 사태를 제시했다. 분산시스템이 적용된 건물이나 지역은 정전 없이 전기를 공급받았을 뿐만 아니라, 여유 전력을 정전된 이웃 지역에 공급하기도 했다.
김 박사는 "시스템이 분산화 되면, 시스템을 구성하는 각 요소에 많은 변화를 요구한다. 특히 전원(Power Source)에 대한 대표적인 요구 사항으로 i) 소형화, ii) 유연성(Flexibility) 및 iii) 첨단 냉각방식 등이 있다. 원전은 이러한 요구 사항을 만족하기가 쉽지 않다"고 지적했다.
김 박사의 결론을 옮겨본다.
기후변화는 기술, 정치, 경제, 사회 등 모든 부문에 걸쳐 혁신적인 변화를 요구하고 있다. 에너지 부문도 예외 없이 기후변화에 따른 혁신적인 변화가 요구되며 그 핵심은 탈탄소 및 분산화에 있다. 따라서 에너지 시스템을 구성하는 모든 요소는 탈탄소 및 분산화로부터 자유로울 수 없으며 더 나아가 사회적, 경제적, 거버넌스 차원의 지속가능성도 보장하여야 한다. 이러한 관점에서 바라본 원전에 대한 평가는 아래와 같다.
① 원전은 저탄소 기술이지만 기후변화 대응 기술 및 녹색기술이 아니다
② 원전이 기술혁신으로 기후변화 대응기술 및 녹색기술로 변환이 가능하다 하더라도 분산화와 맞물린 사회적 수용성 및 경제성 차원에서 지속가능한 기술이 되기 어렵다.
따라서 의미 없는 탈원전 논쟁에 시간을 허비할 것이 아니라 하루빨리 아래와 같은 대책을 수립하여야 한다.
① 녹색기술에 대한 정의가 필요하다. (사회적 합의)
② 에너지전환에 대한 로드맵을 제시하여야 한다. (분산화 일정)
③ 원전 산업의 출구를 마련하여야 한다. (로드맵에 따른 단계별 출구 전략)
원전 산업계는 재생에너지를 적으로 생각할 것이 아니라 재생에너지 중심의 세계적인 흐름을 감안해서 에너지전환에 적응하기 위한 기술혁신이 필요하다.
① 분산화: 소형화, 유연성, 첨단 냉각방식
② 지속가능성: 기후변화 대응 기술, 녹색기술, 지속가능한 기술
