원자력 무엇이 문제일까?

양날의 검, 원자력을 포함한 합리적 에너지 믹스 설계

모든 에너지원은 장단점이 있다. 완벽하고 이상적인 에너지원은 아직 존재하지 않는다. 친환경적이라 알려진 에너지원은 비용이 많이 든다든지, 저렴하게 운용 가능한 에너지원은 치명적인 사고의 위험을 내포하고 있다는 식이다. 그러나 환경과 에너지, 안전의 문제는 어느 것 하나 중요하지 않은 것이 없다.

우리나라는 화석연료를 전적으로 수입에 의존하고 있으며, 에너지 자립을 위해 정책적으로 원자력 발전 기술개발에 공을 들여왔다. 그리하여 에너지 부존자원은 없지만 원자력 기술경쟁력을 갖춘 국가이다. 유럽연합이 원자력을 녹색분류체계에 포함시키자 환경부는 기 발표한 내용을 수정해 원전을 포함하는 개정안을 발표했다. 주요 내용은 원전 신규 건설과 계속운전의 경우 2045년까지 건설 및 계속운전을 허가받은 설비에 대해서 녹색분류체계에 포함되는 활동으로 인정한다는 것이다.

우리나라의 에너지 해외 의존도는 세계 5위의 원유 수입국이다. 또한 재생 에너지 자원이 풍부하지 않다. 국토 면적도 좁고 인구밀도도 높아 재생 에너지 이용에서 매우 불리한 상태이다. 태양광 패널과 풍력 발전기로 전 국토와 해안을 뒤덮다시피 해도 현재 발전량의 60%를 차지하는 석탄과 천연가스 발전을 대체할 수 없다. 하지만 기후위기 시대 국제사회의 온실가스 감축 요구는 지극히 마땅한 현실이다. 우리 상황에서 탄소중립 달성 수단으로 현존하는 탈탄소 에너지 기술인 원자력을 경시할 수가 없다. 따라서 국가 에너지 안보 차원 등의 압력을 해소할 수 있는 합리적인 에너지 믹스 설계가 어느 나라보다 중요하다.

원전, 정부는 신뢰를 바탕으로 국민은 오픈 마인드로!

<지하 500m 방폐장의 비밀>이란 다큐멘터리가 방영되었다. 세계 최초로 고준위 방폐물 처분장을 건설한 핀란드 ‘온칼로’ 시설에 관한 이야기이다. 핀란드는 1983년 처음 원자력 발전을 시작했을때부터 고준위 방폐물 처분장에 대한 고민을 시작했다고 한다. 올킬루오토는 발트해에 인접한 평평한 섬으로 이곳에 사용후핵연료를 10만 년간 보관 가능한 세계 최초이자 유일한 저장소가 있다. ‘온칼로’는 10만 년 정도 운영될 예정이다. 10만 년이란 시간은 정말 긴 시간이다. 인간이 만든 어떤 구조물도 10만 년이 된 것은 현재까지 없다. 핀란드는 어떻게 이러한 시설을 세계 최초로 가질 수 있었을까? 고준위 방폐장 건설은 안전성에 대한 국민들의 신뢰가 있었기에 가능했다. 원전 운영 기업과 관련 기관은 언제나 투명한 정보를 공개하고 개방적인 의사소통을 원칙으로 주민들과 신뢰를 쌓았다. 무려 40년간의 소통과 축적된 주민 신뢰를 바탕으로 온칼로 시설 유치에 성공한 것이다. 정부와 관련 기관은 신뢰 향상과 정보 공개를 원칙으로 하고 국민은 오픈 마인드로 소통한 결과이다.

원자력은 발전 단가가 저렴하고 이산화탄소 발생량이 적어 환경친화적이라는 장점이 있지만 사고 발생 시에는 엄청난 재앙이 되고, 수명을 다한 원자로 해체 과정에는 막대한 비용이 소요되며 사용후핵원료 재처리 또한 해결해야 할 문제이다. 또한 다른 에너지원과 달리 초기 건설 기간이 길고 자본 투입이 크지만 장기간이 될수록 수익이 높아진다. 원전 운영에 있어서는 아직까지 풀어야 할 난제가 많이 있다. 원전 내 저장 수조가 포화되고 있어 사용후핵연료 관리 정책도 더 이상 미룰 수 없는 단계이다. 재생 에너지와 기타 에너지원이 미약한 우리 입장에서 원전 운영에 관한 합리적인 해법을 찾아 나가야 할 것이다.

김명자 

서울대 화학과 졸업 후 미국 버지니아대를 거쳐 1972년부터 숙명여대 교수, 명지대 석좌교수, 서울대 기술정책대학원과정 CEO 초빙교수, KAIST 과학기술정책대학원 초빙특훈교수를 역임했다. 김대중 정부에서 환경부 장관(1999~2003년)을 지냈으며, 비례대표 국회의원(2004~2008년)으로 국방위원회 간사, 국회윤리특별위원장 등을 맡았다. 2016년 한국과학기술단체총연합회 50년 사상 최초 여성 회장으로 선출되어 300여 회 국내외 포럼을 추진했다. 현재 (사)서울국제포럼 회장, 한국과총 명예회장, 한국환경한림원 이사장, 효성이사회 의장, 서울대 총장자문위원, 아산사회복지재단 이상 등 30여 개 기관에서 봉사하고 있다. 저서로는 《팬데믹과 문명》(우수과학도서, 2020), 《산업혁명으로 세계사를 읽다》(우수과학도서, 2020), 《원자력 딜레마》《사용후핵연료 딜레마》 등 20여 권이 있다. 2020년 대한민국 과학기술유공자로 선정되었으며, ‘삼성행복대상 여성선도상’(2020), ‘과학기술훈장 창조상’(2015), ‘자랑스러운 서울대인상’(2015), ‘서울대 자랑스러운 자연대인상’(2014), ‘청조근정훈장’(2004), 2001~02년 제1·2회 최우수부처 대통령 표창, 제1회 ‘닮고 싶고 되고 싶은 과학기술인상’(2002), ‘대한민국 과학기술상 진흥상’ 대통령상(1994년) 등을 수상했다.

들어가는 말 · 4

1부 왜 다시 원자력인가

기후위기와 탄소중립 · 12

기후변화에서 기후위기로 · 15

기후변화의 원인 · 18

기후위기의 충격 · 20

지구촌 2050년 탄소중립 목표와 원자력 · 23

* 꼭꼭 씹어 생각 정리하기 · 27

2부 원자력의 과학

방사선의 영향 · 30

원전과 방사능 오염 · 33

원자로 유형: 감속재와 냉각재에 따른 분류 · 35

* 꼭꼭 씹어 생각 정리하기 · 41

3부 원자력의 실용화: 아인슈타인 방정식으로부터 핵무기 개발과 원자력 발전까지

제2차 세계대전과 원자탄 개발 · 44

종전 후 원자력의 평화적 이용 · 58

우리나라 원자력 산업의 역사 · 64

한반도와 원자력 · 70

* 꼭꼭 씹어 생각 정리하기 · 75

4부 원전 사고: 원자력 르네상스 전망으로부터 침체로

1979년 미국 스리마일섬 사고 · 78

1986년 구소련 체르노빌 사고 · 83

2011년 일본 후쿠시마 원전 사고 · 86

원자력 이미지: 공포의 사회문화적 유전자 · 92

1950년대 반전·반핵 운동 · 102

* 꼭꼭 씹어 생각 정리하기 · 107

5부 원전 정책의 변화와 산업 동향

국가별 원전 운영현황 · 110

국가별 원전 정책의 변화 · 113

후쿠시마 사고 이후의 국가별 원전 정책의 변화 · 128

세계 원전 산업 수출시장 동향 · 146

원자력 신기술 · 151

* 꼭꼭 씹어 생각 정리하기 · 165

6부 원자력 산업의 과제와 합리적 에너지 믹스 설계

사용후핵연료 관리 정책, 원자력 산업의 최대 난제 · 168

사용후핵연료 재처리 쟁점 · 170

한국의 사용후핵연료 관리 정책의 과제 · 174

해외 사용후핵연료 관리 정책 사례 · 178

탄소중립 실현과 재생 에너지 · 183

한국, 원자력 없이 탄소중립 가능한가 · 188

합리적 에너지 믹스 설계 · 192

* 꼭꼭 씹어 생각 정리하기 · 197

맺음말 · 198