원자력은 악마의 선물인가(펌)

선진국의 원자력발전과 정책변화

반핵환경론자들은 선진국들이 원자력 발전소를 폐쇄하는 등 원자력을 포기하는 정책을 채택하였는데 우리만 아직까지 원자력에 기대고 있다 라며 정부를 비난하고 있습니다. 과연 그럴 까요. 유럽의 일부 국가들이 원자력을 포기할 수 있는 이유를 살펴보면 이렇습니다. 유럽에서는 70 - 80년대 고도 성장기 시절에 전력수요 예측을 하면서 경제성장과 전력수요가 비례할 것이라는 전망으로 발전 설비를 건설하였습니다. 그러나 인구증가가 거의 없고 산업구조가 고도화 되면서 전력수요는 경제 성장률 보다 낮게 증가하였습니다. 따라서 발전설비 용량이 과다하게 되었습니다. 시일이 지나면서 발전소 이용률이 낮아지게 되고 정치적 반대와 과다한 안전 설비 요구에 따라 유지보수비가 부담이 되는 발전소부터 당연히 폐쇄의 대상이 되었던 것입니다.

유럽연합 내에서는 현재 140여기의 발전소가 돌아가고 있습니다. 반핵환경론자들이 원자력정책을 선회하였다고 내세우는 나라들은 스웨덴, 독일, 스위스, 네덜란드, 벨기에 등입니다. 반핵환경론자들은 이들 나라에서 수년전에 원자력발전에 대한 부정적 결정이 있었던 것만을 반복하여 주장하고 있으며 그러한 결정의 배경과 조건은 무엇인지, 최근에는 어떤 긍정적 변화가 있었는지는 소개하지 않습니다.

이들 국가에서 원자력발전 정책의 변화는 2001년 9월 11일 미국이 알카에다로부터 공격을 받은 이후에 나타나고 있습니다. 앞으로 중동 지역에서 석유 수급이 더욱 어려워 질 것을 우려한 때문이라 판단됩니다. 스웨덴은 1990년대에 1기의 원자력발전소를 폐쇄한 뒤 최근의 국민 투표에서 더 이상의 발전소 폐쇄는 원치 않는 것으로 나타났고, 스위스는 2014년에 폐쇄하기로 한 결정을 금년 봄 국민투표를 통하여 계속 운전하기로 결정하였습니다. 네덜란드 역시 2002년 7월에 폐쇄결정을 번복하였습니다. 벨기에나 스웨덴의 폐쇄 결정에는 에너지 안보에 영향이 없어야 한다는 조건이 붙어 있었습니다. 핀란드는 2002년 5월에 의회의 승인을 얻어 원자력발전소를 추가하기 위한 작업을 시작하였습니다.

경제 대국인 미국과 일본 그리고 에너지 자원이 없는 프랑스에서는 많은 원자력발전소를 운전하고 있으나 원자력발전 정책을 바꾸어야 한다는 사회적 정치적 압력이 거의 없습니다. 미국에서는 쓰리마일섬 원자력발전소 사고 이후 새로운 원자력발전소를 건설하지 않았습니다. 그러나 100여기의 원자력발전소를 운전하면서 이용률을 대폭 향상시키고 출력증강과 수명을 연장하면서 지난 십여년간 26기의 신규 발전소를 건설한 효과를 보고 있습니다. 일본과 프랑스는 각각 60기에 달하는 원자력발전소를 운전 중이며, 프랑스는 잉여전력을 주변국에 수출하고 있습니다.

에너지 전망과 신형 원자력발전 시스템 개발

국제에너지기구(IEA)에서는 2030년까지 세계 에너지 총 수요량 증가분이 현재의 3분의 2정도가 될 것이라는 전망을 내놓았습니다. 석탄, 석유, 가스 등 화석연료는 지구상에 편재하여 분포하기 때문에 2030년경에는 많은 나라들이 석유확보에 어려움을 겪을 것이라는 불길한 예측도 나오고 있습니다. 이때쯤에는 전력생산을 위해 가스와 복합화력이 주종을 이루겠지만 여전히 원자력이 20% 내외를 차지할 것으로 보고 있습니다. 여기서 가스의 비율은 28%까지 차치할 것이라지만 차지하는 나라는 힘 있는 나라들로 제한적일 것을 쉽게 알 수 있습니다.

국제 원자력기구는 신형원자력발전소 개발의 필요성을 내세워 개념 설정부터 국제적 전문가들의 의견을 수렴하고 있으며, 이보다 실질적으로 우리나라와 미국, 프랑스, 일본, 아르헨티나, 브라질, 남아공, 영국은 2030년경에 필요한 원자로형을 개발하고자 제4세대 원자력시스템개발포럼을 발족시켜 활발한 활동을 하고 있습니다. 요즘 한창 논의되고 있는 수소경제 시대를 대비하기 위해서도 수소 생산 시스템으로서 가장 경제적일 것으로 원자력이 떠오르고 있습니다. 미국, 일본, 중국 등은 이미 십년 이상 원자로를 이용한 수소생산 시스템을 연구하고 있으며 우리나라도 최근에 수소 생산 원자로 연구를 시작하였습니다. 이렇게 원자력을 전력생산이나 수소생산의 주요 수단으로 볼 수밖에 없는 이유는 원자력이 생산하는 에너지가 세계인구의 증가와 산업화에 대처할 수 있는 효율적인 해답이기 때문입니다. 따라서 에너지 고갈이 예상되는 미래를 대비하고자 한다면 원자력은 환경론자들이 주장하는 대로 퇴물이나 애물단지 취급을 해서는 안 되는 기술입니다.

원자력발전량 감축 요구의 부당성

반핵환경론자들은 우리나라도 선진국처럼 더 이상의 원자력발전소를 건설하지 말아야 하며 이미 운전 중인 것도 폐쇄하여 전체 발전량 중 원자력의 비중을 줄여야 한다고 주장합니다. 선진국의 사정을 보면 미국은 약 20%, 일본은 25%, 프랑스는 75%, 독일은 25%, 스위스는 40%, 벨기에는 60% 정도를 원자력발전에 의존하고 있습니다. 우리나라는 약 40%내외를 원자력발전이 담당하고 있습니다. 각국은 사정에 따라 전원비율을 정하고 있습니다. 전원비율을 결정하는 요소는 경제성과 에너지 안보를 들 수 있습니다. 중동과 일부 산유국을 제외하고는 석유 공급의 안정성을 보장할 수는 없을 것입니다. 요즘의 상황을 보면 산유국조차도 자기 스스로 석유를 생산하고 분배할 힘이 없으면 자신의 땅에서 생산한 석유에 대해서도 권한을 행사하지 못하는 것을 알 수 있습니다. 에너지 안보에 있어 힘의 논리가 작용하는 예는 다음에서 볼 수 있습니다. 미국의 중동 정책에 적극적인 일본이 최근에 이란내의 유전 개발을 계약하고자 하였으나 미국의 방해와 거부로 실패하였습니다. 그러나 중국은 이란과의 계약을 계속 추진 중입니다.

원자력발전이 전기생산의 절반가량을 담당하고 있기에 우리는 지난 80 - 90년대의 고도 성장기를 즐길 수 있었습니다. 실제로 우리나라의 에너지 수입은 매일 1억 달러 가량입니다. 그 중에서 전력용으로 절반정도가 발전에 쓰이므로 일년에 외국에 지출하는 발전 비용이 200억 달러 가까이 됩니다. 만약 원자력발전이 없었다면 매년 백억 달러 정도를 추가로 지출하였을 것입니다. 석유가가 배럴당 1달러만 올라도 10억 달러 정도를 발전비로 더 지출하여야 하는 우리의 취약한 에너지 수급구조에서 외부의 충격을 줄이고 각종 생산의 경쟁력을 유지해온 데는 원자력이 뒷받침하고 있었다고 생각합니다. 앞으로도 우리가 경험하게 될 외부 충격은 많을 것입니다. 그 중에서도 2010년대 중반부터 우리가 지켜야 할 온실가스 감축의무 부담에 대해서는 경제적이고 효율적인 대안이 없는 한 원자력으로 대응해야 할 것입니다.

우리나라의 원자력발전량 감축을 주장하려면 우선 산업구조를 개편하자고 주장하고 전기소비 절약 운동을 펼치는 것이 순서입니다. 우리 산업구조는 아직도 에너지 고소비 산업이 주종을 이루고 있습니다. 또 가정에서의 소비 수준도 소득 수준에 비해 높은 수준입니다. 현재 우리나라의 전기 값은 선진국에 비해서 턱없이 싸지만, 대다수 에너지 고소비 산업의 경쟁력을 유지하기 위해서는 전기값을 올리지 못하는 형편입니다. 국민 소득 2만 달러를 이룩하기 위해서는 수많은 일자리를 만들어야 하고 산업경쟁력도 지속적으로 유지시켜야 하기 때문에 유럽의 일부 국가들처럼 발전원가가 비싼 전원으로 대체하기에는 상당한 무리가 있을 것입니다.

대체에너지의 한계

우리나라가 원자력발전을 줄이고 신·재생 에너지라 불리는 대체 에너지를 도입하면 발전 원가가 상승할 것은 당연합니다. 현재 화석연료나 원자력으로 발전한 전기는 한국전력에서 대략 40원대에서 수매합니다. 풍력은 100원이 넘고, 태양광은 700원이 넘습니다. 신·재생 에너지가 마치 무한한 에너지를 공급할 수 있는 것처럼 착각을 할 수 있습니다. 그러나 에너지 변환기술을 동원해야 원하는 전력을 얻어 낼 수 있는 만큼 반드시 기술적인 한계가 있다는 것을 알아야 합니다.

예를 들면, 태양으로부터 지구에 도달하는 에너지는 지표면적 1평방미터 당 약 700와트입니다. 반도체를 이용해서 전기로 변환시키는 효율은 현재 최고의 기술을 적용해도 15% 내외입니다. 100만 kW 원자력발전소를 대체하는 태양광 발전소의 집광용 반도체판의 넓이는 약 300만평 정도가 필요합니다. 흐리고 비 오는 날을 대비하자면 엄청난 규모의 축전지도 필요합니다. 풍력 역시 현재 1kW 발전용이 600만원 내지 1,000만원 정도합니다. 난지도 쓰레기 산을 공원으로 만든 곳에 가면 거대한 바람개비 여섯 대 정도가 설치되어 있습니다. 대당 발전용량이 20 kW이나 초속 11미터의 바람에서야 용량을 발휘한다고 되어 있습니다. 초속 11미터는 태풍보다는 약하지만 매우 센 바람입니다. 그만한 바람은 자주 불지 않습니다.

신·재생 에너지가 매우 친환경적이라는 착각도 할 수 있습니다. 하지만 기술에는 한계가 있듯이 우리가 공짜로 얻는 것은 없습니다. 태양광 발전을 위해 집광판을 설치하면 집광판에 가려진 땅은 햇볕을 볼 수 없어서 아무것도 자라지 못합니다. 태양에너지를 전환하기 위한 반도체는 카드늄, 갈리움 등 중금속 덩어리입니다. 풍력발전소는 회전 날개의 위험 때문에 넓은 출입금지 지역이 필요합니다. 2005년에 건설하기로 한 98 MW급 대관령 풍력발전시설을 위해 우리의 백두대간에 여러 대의 바람개비를 설치할 것입니다. 신·재생 에너지 정책의 시금석 역할을 할 사건이겠지만 백두대간의 훼손은 불을 보듯이 뻔한 일이라 많은 이들이 가슴 아파하고 있습니다.

우리나라는 지난 15년간 신·재생 에너지 분야의 기술개발, 설비보조와 융자에 5천 3백억원을 투자하였습니다. 그러나 아직도 1차 에너지 공급의 1.4%에 불과한 실정입니다. OECD 국가의 1993년도 평균이 3.9%인 점을 감안하면 매우 저조하다고 할 수 있습니다. 앞으로의 계획을 보면 2010년경까지 OECD 국가와 보조를 맞추기 위해 정부 투자를 대폭 확대할 것이라 합니다. 그러나 이제까지 정부가 많은 노력을 하였음에도 불구하고 이렇게 저조한 실적을 보이는 이유를 생각해 보아야겠습니다. 우선 신·재생 에너지의 경제성이 부족하기 때문에 민간이 참여할 동기가 없었던 것이 가장 크다고 하겠습니다. 국민소득이 3만 달러를 넘나드는 유럽의 선진국에서 신·재생 에너지 보급률이 높은 이유는 민간 참여가 활발하기 때문이기도 합니다. 특히 자기가 선택한 신·재생 에너지의 높은 생산원가에 대해 소비자가 자발적으로 높은 이용비를 내는 녹색 가격제(Green Pricing)를 운영하는 것을 보면 신·재생 에너지는 자신의 선택에 책임질 줄 아는 격조 높은 의식을 바탕으로 확대가 가능할 것이라는 생각을 갖게 합니다.

방사성폐기물의 위험과 과장

세상에 어떤 이득도 무료로 얻을 수는 없는 것처럼 원자력으로 전기를 얻고 나면 폐기물이 생깁니다. 다만 방사성을 띠고 있는 폐기물이라서 사람들이 우려를 더하고 있습니다. 석탄화력발전소는 100만 kW급을 운전하면 일년에 2백만톤 정도의 재가 나오기 때문에 그것의 처리에 많은 골치를 썩이고 있습니다. 원자력발전소에서는 크게 두 가지 폐기물이 나옵니다. 하나는 작업복, 공구, 필터, 이온교환수지 같은 방사능 준위가 낮고 포함하고 있는 방사성물질의 반감기가 짧아서 관리 기간이 상대적으로 짧아도 되는 중·저준위 방사성폐기물이고, 두 번째는 방사능준위가 높고 플루토늄 등 반감기가 긴 동위원소를 포함하고 있는 사용후핵연료입니다.

퀴리부인이 방사능을 발견하고 아인슈타인이 핵분열 에너지를 이용할 수 있음을 가르친 이래 원자력은 양면성을 지닌 기술로서 우리 곁에 있습니다. 방사능을 띤 물질이 내보내는 방사선은 암 진단과 치료에 필수적인 역할을 하고 있습니다. 요즘은 특수한 방사성동위원소를 사람 몸에 주사하고 양전자방출단층촬영기 (PET: Positron Emission Tomography)를 이용하면 3차원 영상을 얻을 수 있고 최소 직경 1 밀리미터의 초기 암세포를 찾아내기도 합니다. 그러나 방사선 치료기를 잘못 쪼여 자궁암 환자의 생명이 오히려 위독해졌다든가, 방사선으로 용접부위의 결함을 찾는 작업자가 잘못하여 손가락이 썩게 되었다는 등 안 좋은 소식도 접하고 있습니다. 핵분열에너지는 인류에게 소개되면서 대량 살상을 보여 주었기 때문에 원자력발전소의 긍정적인 역할에도 불구하고 매우 부정적인 인상을 남기게 되었습니다.

1990년대에 본격화한 환경운동은 우리 삶의 질 향상을 위해 많은 일을 하고 있지만 원자력에 대해서만큼은 너무나 많은 잘못된 정보를 일반인들에게 심어주었습니다. 영광 발전소 주변에 무뇌아가 발생한 것을 발전소 탓으로 돌리고 방사성폐기물처분장 부지를 확보하기 위해 정부가 접촉하는 지역마다 찾아다니면서 처분장이 들어서면 그 고장이 황폐화하고, 지역 농수산물이 판로가 막힐 것이며, 심지어 그 지역 처녀들은 시집을 못가고 애를 못 낳을 것이라며 주민들을 오도하고 있습니다. 이러한 잘못된 정보 탓에 지역의 유력인사는 물론, 중앙의 방송국들마저 공정한 자세를 흩뜨리려 합니다.

어떤 반핵환경론자는 선진국 환경단체에서는 이미 폐기한 주장을 되풀이하기도 합니다. “플루토늄 1그람이면 백만명을 죽일 수 있다”라는 것입니다. 플루토늄은 핵통제물질이기 때문에 입수가 어렵기는 해도 학문적 목적으로 구입이 가능합니다. 각종 수수료를 제외하면 1그람에 대략 천만원 정도합니다. 만약 반핵환경론자의 주장이 옳다면 테러리스트가 가장 원하는 물질이 플루토늄일 것입니다. 플루토늄 1그람을 원하는 지역의 강이나 호수에 풀기만하면 극악한 테러의 목적을 손쉽게 달성할 수 있을 테니까 말입니다. 또 그들의 주장이 옳다면 일본과 주변국에는 사람이 살아남아 있지 않아야 합니다. 왜냐하면 나가사키에 떨어진 플루토늄 폭탄이 터질 때 일부만 터지고 나머지는 십수 kg은 하늘로 날아갔다가 지상에 낙진으로 떨어졌기 때문입니다.

실제로 냉전기에 핵보유국이 대기권에서 행한 핵실험 때문에 6톤가량의 플루토늄이 터지지 않고 낙진으로 떨어졌습니다. 현재도 북반구의 빗물을 분석하면 플루토늄이 검출되고 있습니다. 이 많은 플루토늄의 낙진 속에서 우리 인간들의 수명은 늘고 있지 줄어들지 않았습니다. 플루토늄은 주로 산화물 상태로 존재합니다. 그런데 플루토늄 산화물은 용해도가 너무 낮아 지하수에 녹지 않고 식물에 흡수도 잘되지 않으며 사람의 소화기내에서도 흡수가 거의 되지 않습니다. 때문에 백만분지 1 그람에 사람이 죽을 정도로 위해를 끼치지는 못합니다. 플루토늄은 매우 위험하고 발암성 물질이기는 하지만 마치 방사성폐기물 처분을 통해 우리 주변이 플루토늄으로 둘러싸일 것처럼 정보를 왜곡해서 일반인들을 호도하는 것은 반핵운동을 주도하는 환경론자들의 의도를 의심케 하는 대목입니다.

방사성폐기물은 얼마나 위험한가라는 질문은 휘발유가 얼마나 위험한가, 자동차가 얼마나 위험한가, 다이옥신이 얼마나 위험한가와 마찬가지로 단순한 답으로 만족시킬 수 없습니다. 대신 그 물질로부터 우리의 안전을 지키기 위해서 얼마나 투자하여야하나 라고 물어야 합니다. 휘발유는 주유소에서 화재 대비를 위한 소화기를 놓고 규정대로 판매하고 사용하면 안전합니다. 휘발유를 일정 수준으로 안전하게 사용하기에 필요한 투자에 대해서 정확하게는 모르겠지만 일반인들도 상상할 수 있는 수준일 것입니다. 그러나 화재와 폭발의 위험을 완전 제거하려면 얼마나 투자하여야 하는지 잘 모릅니다. 다이옥신은 생활 폐기물을 태울 때 발생하는 환경 호르몬인데 이를 완전 분해하려면 비용이 아무리 들더라도 소각 온도를 높여야 합니다. 서울보다 공기 좋은 시골이지만 봄가을로 태우는 폐비닐에서는 엄청난 양의 다이옥신이 발생합니다. 고열 소각로를 가지고 있지 않은 한 다이옥신을 피할 수는 없습니다.

결국 방사성물질이건 환경오염물질이건 위험에 대해서는 투자 규모가 안전을 담보한다는 것입니다. 이렇게 말하면 반핵환경론자들은 “방사성폐기물의 위험성이 무한대이므로 투자를 아무리해도 안전을 보장할 수 없다. 그래서 석탄 화력보다 경제적이라는 원자력 발전원가는 허구이며 따라서 원자력발전 정책을 폐지해야 한다”고 반론을 제기 할 것입니다. 그러나 세상에 위험성이 무한대인 것은 없습니다. 방사성물질만이 무한대의 위험성을 가지고 있다는 논리는 “원자력은 악마의 선물이다”는 것처럼 매우 비과학적이고 주관적일 뿐입니다. 또 OECD의 핵연료주기비용 보고서에 의하면 폐기물처리 비용을 포함한 선진국의 경험 값을 토대로 계산하였을 때, 원자력발전원가가 타 발전 원가와 비교했을 때 할인율 5% 이내에서 가장 좋다고 합니다.

방사성폐기물처분장과 장기 과제

위도에 설치하고자 하는 방사성폐기물 처분장 확보 사업이 주민들의 반대로 진통을 겪고 있는 것은 안타까운 일입니다. 주민들이 반대하는 것은 우리나라만의 현상이 아닙니다. 다만 이러한 반대의견을 흡수할 수 있는 제도적 절차 내에서 의견 교환이 어려운 것이 우리의 특징이라 하겠습니다.

다행스러운 것은 최근 정부와 반대 측이 대화 기구를 만들기로 합의했다는 점입니다. 부디 대화기구를 중심으로 논의를 전개시켜 좋은 결과를 보아야 합니다. 주민들이 가지고 있는 방사선과 방사성폐기물에 대한 근거 없는 두려움을 떨치도록 원자력과 방사선을 아는 모든 이들이 배전의 노력을 기울여야 합니다. 또 그간의 찬성과 반대로 갈려 갈등을 빚어 온 주민들이 예전의 사이좋은 이웃으로 되돌아 갈 수 있도록 인문 사회적인 처방과 함께 금전적인 보상의 기대에 여지없이 구겨버린 주민들의 자존심 회복을 위한 방안도 같이 고려하여야 합니다.

위도와 부근 주민들의 근심 중의 하나는 중간 저장을 위해 옮겨올 사용후핵연료를 결국에는 위도에 처분하지 않겠는가라는 것입니다. 이러한 근심은 현실적으로 인허가 제도나 기술적인 측면에서 불가능한 일이지만 별도의 장기 정책에 대한 설명이 없으므로 중간 저장만 하겠다는 정부의 이야기를 주민들이 곧이 믿기는 어려운 일입니다. 우리도 미국 일본, 프랑스, 캐나다 등과 같이 사용후핵연료나 고준위폐기물의 최종 처분 방안에 대해서 법률로서 조치 일정을 정하고 역할을 부여해서 국민이 믿고 기대할 수 있는 장기 정책을 제시하는 것이 시급한 일이라 생각됩니다.

이제까지 우리나라는 원자력발전의 기술자립과 안전운전을 통해서 경제 성장의 기초인 전력을 안정적으로 확보해 왔습니다. 그러나 금번 위도 경우를 통해서 알게 되었듯이 방사성폐기물은 그 자체만의 문제가 아니며 원자력발전의 향배를 결정지을 수 있는 중요한 사항입니다. 위도 경우를 교훈삼아 원자력발전이 국가 경제 발전과 에너지 안보의 필수 요소임을 국민 모두가 공감할 수 있도록 방사성폐기물 관리 방안을 국민이 믿을 수 있도록 홍보하고 가시화하는 기회로 삼을 수 있도록 노력해야 하겠습니다.

황주호 (경희대 원자력공학과 교수, jooho@khu.ac.kr)

출처: http://loanloanloan.tistory.com/2338 [HOONY PARK! DON'T WORRY ! COOOOOL!]