원자력발전의 필요성

1. 원자력발전은 에너지 자립의 초석

우리나라의 에너지 안보를 위해서는 원자력발전은 선택이 아니라 필수다. 전 세계적인 에너지 자원 확보 경쟁 시대에 에너지 안보는 곧 국가안보로 직결되고 있다.

지난 70년대 두 차례의 석유파동을 겪으면서 탈석유전원정책으로 시작한 원자력발전은 그동안 지속적인 성장을 한 결과 주력 발전원으로 안정적 전력공급에 중추적인 역할을 하고 있다.

원자력발전을 시작할 당시 석유발전 비중이 70% 이상이었으나 지금은 5.3% 미만으로 낮추어져 있다. 이렇듯 원자력발전은 에너지수요 급증, 다소비형 산업구조, 대체에너지 개발한계, 이산화탄소 배출급증, 에너지안보 위협요인 등 우리의 어려운 에너지환경을 감안할 때 필수적인 국가에너지라고 할 수 있다.

장기적인 관점에서 화석연료의 가격은 점차 상승할 것으로 전망된다. 특히 비산유국으로 에너지원의 대부분을 수입하고 있는 우리나라 여건에서 부담은 점차 가중될 것으로 보인다. 우리나라 에너지 수입 의존도는 2011년 기준 96%이며, 에너지 수입 비용은 195조원으로 2011년 국가예산인 309조원의 63% 수준이다. 이는 반도체(56.9조원), 자동차(51.5조원), 선박(64.2조원)을 수출해 벌어들인 금액보다도 많다.

또한 우리나라는 세계정세에 따라 에너지 공급이 불안정적으로 변하는 취약한 에너지 안보 구조로 이루어져 있다. 또 석유의 중동 지역 의존도는 2010년 81.8%로 미국 14.9%, 유럽 19.5%, 중국 40.2% 보다 2~2.5배 높아 중동 지역의 정세가 악화될 경우 그 피해를 고스란히 받을 수밖에 없다.

아울러 우리나라는 부족한 전력을 인접국가에서 들여올 수 없다. 특히 석유는 중동에 편중되어 있으며, 부피가 크기 때문에 운반과 비축에 어려움이 많지만, 우라늄은 세계 전역에 고르게 매장되어 있어 세계 에너지 정세에 큰 영향을 받지 않으며, 소량의 연료로 막대한 에너지를 얻을 수 있어 수송과 저장이 상대적으로 쉬운 편이다. 그리고 원전연료를 원자로에 한번 장전하면 약 18개월은 연료를 교체하지 않아도 되기 때문에 화석에너지에 비해 연료 비축효과가 뛰어나다.

2010년 12월 확정･공고된 정부의 ｢제5차 전력수급기본계획｣을 보면, 정부는 2016년까지 7개 원전을 건설하고 2024년까지 6개의 원전을 추가로 건설하여 2024년에는 원자력의 비중을 발전량 기준으로 48.5%까지 확대한다는 방침으로 수정했다.

2008년 8월에 확정된 ｢국가에너지기본계획｣에 의하면, 정부는 원자력발전 비중을 점진적으로 확대하여 2030년까지 설비 비중 41%, 발전량 비중 59%까지 늘린다는 계획이다.

원전 설비 비중을 41%로 늘리려면 신고리 3, 4호기와 같은 140만㎾급 원전을 11기나 새로 건설해야 한다는 것이다. 하지만 에너지 환경이 급변하고 일본 후쿠시마 원전사고로 인해 원자력산업에 대한 사회적 우려가 높아짐에 따라 정부는 ｢국가에너지기본계획｣을 재검토하겠다는 방침이다.

2022년까지 원자력 발전을 중기하기로 결정한 독일은 2011년 8기의 원전을 가동중단하였지만, 전력공급의 필요성에 따라 9기의 원전을 여전히 가동하고 있다. 또한 가동중단 이후 전력공급이 줄어들자 인접 국가인 프랑스와 체코의 원자력발전소에서 생산한 전력을 매달 약 1,500억원을 들여 사오기로 했다.

원전 가동이 중단된 4월 이후 전력수입이 증가하고 수출이 감소함에 따라 전력 순수입국으로 바뀌었으며(2011년 4월부터 12월까지 수출 366억kWh, 수입 404억 kWh), 전기료가 23% 상승하였다. 하지만 3면이 바다로 둘러싸여 있는 우리나라는 지리적으로 전력 수입이 불가능하기 때문에 전체 전력의 30%를 공급하는 원자력발전을 중지하게 되면 부족한 전력을 공급할 대안이 없다. 편리한 생활, 우리 경제의 지속적인 발전은 물론 국가안보를 위해서도 원자력 발전은 꼭 필요하다.

2. 원자력발전은 친환경에너지

국제에너지기구(IEA) 통계에 따르면, 1990~2004년 사이에 한국은 온실가스 배출량이 무려 104.5%나 증가했다. 이후 2007년 통계에서도 2007년 한국의 온실가스 총 배출량은 6억2000만 이산화탄소 톤(t)으로, 1990년 배출량 대비 103% 증가 추세를 보여 연평균 4.3%의 증가세를 기록하고 있다. 이와 함께 2008년 현재 발전부문 온실가스 배출량은 전체의 30% 수준으로 전력수요의 증가에 따라 온실가스 배출량도 점차 늘어날 것으로 예상된다.

환경재단은 2008년에 “한국은 온실가스 배출량이 세계 10위이자 세계경제협력개발기구(OECD) 가입국가 중 온실가스 배출 증가율이 1위”라면서 “기온 상승률은 세계 평균의 2배 정도가 될 정도로 지구온난화와 환경파괴가 빠르게 진행되고 있다”고 말했다.

우리나라는 2011년 12월 잠정 기준 원자력발전을 통해 1,547억kWh의 전력을 생산하였다. 만약 같은 양의 전력을 석탄화력으로 생산한다면 1억3,775만톤의 온실가스를 추가로 배출하게 된다. 이는 2009년 국가 전체 배출량(6억 760만톤)의 22.6%에 해당한다.

앞으로 부과될 탄소 배출 배용을 감안하면 매년 2조 8,790억원의 비용이 발생하는 셈이다. 이렇게 볼 때 우리는 에너지이용 효율을 높이고 장기적으로는 온실가스를 배출하는 화석연료의 소비증가를 억제하는 방향으로 정책을 수립하여 추진해나가야 한다.

그러나 신재생에너지는 지리적, 지형적 특성이 적합해야 할 뿐만 아니라 현재로서는 단위용량이 적고 경제성이 낮기 때문에 대규모 에너지 공급원으로의 역할은 기대하기 어렵다. 바로 이러한 점에서 현재로서는 원자력발전이 효과적으로 온실가스의 배출량을 줄이면서 에너지 수요증가에 기여할 수 있는 실증된 에너지원이다.

원전연료 채광에서부터 발전소 건설, 운전과 폐기물처리까지의 전 에너지 사이클 기간 중의 온실가스 배출 총량을 비교할 때 원자력발전소의 이산화탄소 배출량은 석탄화력의 1%에 불과하며, 가동 중에는 온실가스를 배출하지 않는다. 그러므로 이산화탄소를 배출하지 않으면서 높은 경제성과 효율성을 지니고 있는 원자력발전이 가장 현실성 있는 대체에너지로 재인식되고 있다.

<그림 2-1> 발전원별 이산화탄소(CO2) 배출량 비교

3. 원자력발전은 국산 에너지

우리나라는 1970년대 두 차례의 석유파동을 겪으면서 탈석유전원정책을 실시, 원자력발전을 적극 추진해 왔다. 그 당시 원전 기술이 전무한 상태에서 턴-키(Turn-key)방식을 채택한 고리 1호기가 1978년 가동된 이래 35여년이 지난 현재는 모두 21기의 원전이 가동되면서 세계 5위의 원전대국으로 부상하였다.

이후 국내 원전기술은 건설과 운영분야에서 기술자립을 이룩하여 세계 정상급 수준으로 건설과 운영을 하고 있으며, 부존자원이 없는 우리나라에서는 유일하게 기술력만으로 국산화 할 수 있는 에너지원이다. 원전 도입 초기에 기술 불모지에서 현재는 원전 옥토로 바뀌어 고도성장의 버팀목으로 성장한 것이다.

정부에서도 원자력 관련 사업이 가장 유망한 차세대 분야중 하나로 부상하게 될 것으로 전망하고 있으며, 세계 신규 원전건설에 적극 참여하여 2030년까지 세계 원전 3대 선진국으로 도약할 계획을 수립하였다. 아울러 원전기술도 지속적인 기술개발을 통해 APR1400을 개발하였으며, 그동안 해외에 의존해 오던 핵심 기자재인 ‘원전계측제어시스템(MMIS : Man-Machine Interface System)’과 ‘원자로냉각재펌프(Reactor Coolant Pump)’에 대한 자립을 이룩하고 이를 신울진 1,2호기 건설에 적용하였으며, 신형원전인 APR+의 개발을 위해 박차를 가하고 있다.

연료공급 면에서도 원전은 우라늄연료를 사용하여 화석연료보다 수급이 훨씬 안정적이며 비축효과도 크다. 특히 우라늄연료는 준 국산연료로서 농축우라늄과 천연우라늄 형태로 수입하여 한전원자력연료(주)에서 원전연료형태로 가공･제작하여 공급하고 있다.

4. 국가경제 발전에 기여하는 원자력발전

일본은 원자력발전소 사고 이후 원자력 발전을 멈추고 화력발전으로 대체하였다. 원자력 발전 중단으로 인한 공급 부족에 대비하기 위하여 기업의 조업과 영업시간을 조정하고, 일반 가정과 상점의 조명기기 사용을 줄이는 방법으로 전력 수요를 12%나 줄였으나, 이것만으로는 원자력발전 중단으로 인한 공백을 완전히 메울 수는 없었다. 결국 2011년 화석연료 수입액은 전년대비 4.3조엔(약 59조원)이나 증가하였고, 무역수지는 31년 만에 처음으로 적자로 전환되었다.

일본은 전력의 산업시설 공급비율이 28.9%, 우리나라는 49.1%이다. 또한 2010년 우리나라의 대외 경제의존도는 일본의 3배 수준인 102%이다. 이런 상황에서 전체 발전량의 30%를 차지하는 원자력 발전을 중단할 경우 우리 산업의 충격은 일본보다 훨씬 클 수밖에 없다.

최근 신흥 개발국가의 급성장으로 2007-2030년간 세계 1차 에너지 수요는 약 40% 가량 늘어날 것으로 전망되고 있는 가운데 2008년도 국제유가 급등을 경험한 이후에는 오히려 원자력이 더 경제적이라는 인식이 확산되고 있다.

한국에서 1982년부터 2010년까지 물가는 240% 상승한 반면 전기요금은 고작 18.5% 증가에 그쳤고, 2010년 12월 31일 기준 전기요금이 일본의 전기요금의 39% 수준으로 상대적으로 매우 저렴한 가격으로 전력을 안정적으로 공급하여 온 것은 원자력발전 비중을 지속적으로 높였기 때문에 가능한 결과였다.

<그림 2-2> 외국 전기요금제도 정보

원자력발전의 판매가는 발전소 건설, 해체비용과 방사성폐기물 처리비용 등 모든 경비를 포함해도 1kWh당 39.12원에 불과하다. 태양광 436.5원, 풍력 100.98원, 수력 136.1원으로 원자력 발전 판매가의 2.5~11배이다. 원전은 건설부터 운영까지 많은 시간이 소요되나 연료비 비중이 낮아 운영비가 화력발전소에 비해 적게 소요된다. 원자력발전은 발전원가 중 연료비의 비율이 12% 정도로 매우 낮고 발전원가가 타 발전원에 비해 가장 저렴하다.

아울러 원자력발전의 연료인 우라늄은 소량의 연료로 막대한 에너지를 생산하는데, 100만kW급 발전소를 일 년간 가동 시 천연가스는 110만톤, 석유는 150만 톤, 석탄은 220만 톤이 필요하지만 원자력발전의 연료인 우라늉은 18톤이면 같은 에너지를 생산한다. 또한 우라늄은 전 세계에 풍부하게 매장되어 있고 수송과 저장이 쉬어 매우 경제적이며 안정적인 에너지 이고 경제성에서도 훨씬 유리하다.

또한 원자력발전소는 건설과정에서 대규모의 고용창출 효과가 있다. 원전 건설사업을 주도하고 있는 한수원(주)은 신규 일자리 창출과 지역경제 활성화를 위하여 원전건설 및 운영에 지역 업체와 주민들을 활용토록 참여 업체에 권고하고 있다.

물론 원전 운영은 고도의 기술성과 전문성을 요구하여 지역주민 고용에는 한계가 있으나, 지역과 함께하는 원전 실현을 위해 지역주민 채용에 적극적으로 나서고 있다.

이외에도 지역경제 활성화와 복지수준 향상을 위해서 지역상품 구매 와 복지시설 건립 지원 등 많은 노력을 하고 있다. 또한, UAE 원자력 발전 수주는 수출효과 이외에도 양질의 청년 일자리 창출을 기대할 수 있다. 2012년부터 향후 10년간 연인원 3만명 규모의 인력을 UAE 원자력발전 관련 산업에 투입할 예정이다.

원자력발전은 건설과 플랜트 등의 중공업 부문, 계측 등의 첨단산업 부문, 원전 설계, 분석 등의 기술력 향상 등 산업계 전반의 경제 활성화에 기여하는 점도 크다고 할 수 있다. 특히, 건설업계와 중공업 부문은 세계적인 수준으로 우리나라 부가가치 창출에 많은 기여를 하고 있다. 이뿐만 아니라 원자력은 발전 이외에도 방사선을 이용하여 암을 진단하고, 치료하는 것은 물론, 비파괴 검사, 고고학 연구, 농작물 품종개량, 살균, 지질조사, 공해･유해물질 조사, 범죄수사 등 다양한 목적으로 쓰이고 있다.