▲ UAE 원전 효과는 건설 23조원, 운영참여 54조원, 국내 고용효과 연간 19만 명에 이르렀다.

1. 원자력 발전의 본질적 장점과 단점

원자력은 일반적인 화학반응 에너지가 아닌 고밀도 에너지원으로, 핵반응에 의한 질량결손 에너지(E=mc2)라, 질량 당 에너지가 석탄의 3백만 배에 이른다. 100만KW(1GW) 발전소의 연간 운영 연료가 대형 트럭 2대 분량인 22톤에 불과하다. 반면 석탄의 경우는 이 용량을 운영하는 연료가 220만 톤(원전의 10만 배), LNG는 110만 톤(원전의 5만 배)에 이른다.

85제곱미터(33평) 아파트 면적에 원전 1기 25년치 연료를 저장할 수 있다는 계산이다. 그리고 동일한 면적에 사용후 핵연료 20년치를 저장할 수 있다. 발전단가 중 연료비 비중이 10%선에 불과하며, 안정적으로 장기가동이 가능하다. 가동 중 미세먼지와 온실가스 발생이 일부 공사과정의 그것을 제외하고는 사실상 전무하다. 1MW 당 이산화탄소 발생량은 석탄 820kg, 가스 490kg, 원자력은 12kg 수준이다.

원자력 발전은 몇가지 단점도 갖고 있다. 핵분열 부산물질의 방사성 붕괴로 원자로 정지 후에도 상당한 발열 현상이 지속되는 것이다. 정지 직후에는 7%, 1시간 후에는 2%, 1달 후에는 0.1%의 발열이 생긴다. 또, 사용 후 핵연료에 방사성 물질을 함유해 수만 년 이상의 관리가 필요하다는 점이 결정적인 단점으로 지적된다.

탈원전을 주장하는 근거로 자주 거론되는 것이 원전 사고의 치명성이다. 후쿠시마 사고와 경주 지진 이후, 자연재해로 인한 우리나라 원전사고 발생 가능성과 그 치명성에 대한 우려가 확산되는 현상이 그것이다. 문재인 대통령이 지난해 6월 “고리 인근 30km 이내 부울경 지역에 380만 명이 거주하기 때문에 상상할 수 없는 원전사고 피해가 발생할 수 있다”고 한 것이 대표적이다.

이밖에 사용 후 핵연료의 독성이 1만 년 이상 지속되므로 수백년 이상 안전 관리가 불가능한 현실에서 당대 폐기물을 후손에게 떠넘기는 윤리적 부당성도 거론된다.

바로 이런 문제들 때문에 독일, 타이완, 스위스, 벨기에 등에서 탈원전을 추진하고 있으며, 미국와 유럽에서 신규 원전 건설이 위축되고 가동 원전 퇴역으로 전세계 원전 수가 감소할 것이라는 예상도 나오고 있다.

2. 원전의 안전성

지금 거론되는 원전 반대 논거는 과장된 것이 많다. 원전의 안전성은 사실상 가동 이력으로 입증된 상태이다. 50여년간 전세계에서 원전을 가동하면서 발생한 방사선 위해 사고는 단 2건에 불과하다. 전세계 620기 원전의 누적 가동 연수는 1만7,500년에 이르지만, 원자로 노심용융이 초래된 중대 사고는 3건에 불과하다. 1979년의 미국 쓰리마일, 1986년의 소련 체르노빌 그리고 2011년의 일본 후쿠시마 사고가 그것이다.

하지만, 이 사고들 가운데 방사선 피폭 사상자가 발생한 것은 체르노빌 사고가 유일하다. 체르노빌 사고의 사상자가 어마어마한 규모로 과장되어 알려지고 있지만, 유엔방사능영향과학위원회(UNSCEAR)가 2008년 보고서에서 실제 공식 확인한 체르노빌 사고의 방사선 피폭 사망자는 43명에 불과하다.

후쿠시마 사고의 경우 방사성 물질 유출로 인한 주변 지역 환경오염이 발생한 것은 사실이나, 방사선 피폭 사망자는 없다. 후쿠시마 원전 사고의 사망자 1,368명은 장기 피난에 따른 노환과 스트레스로 인한 사망으로 전체 사망자의 90%가 80대 이상의 노년층이다.

특히 우리나라의 원전 유형인 가압수형 원전의 경우 전세계 396기가 존재하고 누적 가동연수가 1만500년에 이르지만 중대 사고는 쓰리마일 원전사고 단 한 건에 불과하다. 그리고 이 쓰리마일 사고에서는 사망자뿐만 아니라 방사선 환경위해가 전혀 없었다. 우리나라 원전도 40여년 동안 운영하며 누적 가동연수도 490년에 이르지만 단 한 건의 사고도 없었다.

지진에 대한 공포심을 부추기지만, 지진이 원전에 치명적인 손상을 입힌 적은 단 한 번도 없다. 후쿠시마 사고는 지진이 아니라 쓰나미가 원인이며, 원전이 내진 설계기준을 넘어서 견뎌댄 사례가 너무 많다. 원전은 땅을 파내려가서 단단한 암반층 위에 짓기 때문에 지진이 발생했을 때, 토사 지반에 건설된 건물에 비해 30~50% 진동 영향을 줄일 수 있다.

원자로는 5중 방호벽을 두어 방사선이 외부에 유출되지 않도록 차단한다. 즉 펠릿 형태의 원전 연료, 연료봉의 연료 피복관, 두께 25cm의 철판으로 만든 원자로 용기, 두께 6mm 철판으로 감싼 원자로 건물 내벽, 일반 철근 콘크리트보다 강도가 2배 이상 강한 두께 120cm의 원자로 건물 외벽으로 겹겹의 보호장치를 두고 있는 것이다. 이밖에도 비상냉각수, 보조급수 주입 등을 위한 비상 디젤발전기 가동 등 다중 안전계통을 유지해 위험을 최소화하는 장치가 작동한다.

동일본 대지진 당시 일본 동해안의 5개 원전 부지 가운데 후쿠시마 제1발전소를 제외한 원전들은 모두 안전했다. 후쿠시마 제1발전소보다 진앙에서 더 가까운 오나가와 원전에는 쓰나미 피해 주민 300여 명이 3개월 동안이나 대피하고 있었다. 원전 시설이 얼마나 지진 등 외부 재난에 철저한 안전 대책을 갖추고 있는지 보여주는 반증이다.

사용 후 핵연료의 처리를 놓고 공포심을 갖는 경우가 많지만 이 문제도 과장된 측면이 많다. 우선 사용 후 핵연료 발전량이 절대적으로 적어서 저장수조 4평방미터 면적에 1GW 발전소의 1년치 사용 후 핵연료를 저장할 수 있다. 신규 원전의 경우 별도건물인 사용 후 핵연료 저장조(두께 1미터 이상 콘크리트)를 갖추고 있어 훨씬 안전하게 보관 관리가 가능하다.

건식 저장용기와 중간 저장시설 관련 기술이 진화하여 14개국에서 이미 인전하게 운용하는 중이다. 스위스 Zwilag 중간 저장소의 경우, 2800평방미터(70×40미터)에 건식 저장용기 200개를 수용하고 있다. 이는 1GW 원전 2기의 50년치 사용 후 핵연료를 수용 가능한 용량이다.

3. 각국의 원자력 정책

원전을 지속적으로 이용하는 국가는 미국, 중국, 일본, 영국, 러시아, 프랑스, 스웨덴 등이 대표적이다. 미국은 현재 원전 2기를 건설중이며 기존 99기 중 88기는 60년까지 연장 운영허가를 획득하고 44기는 이미 40년 넘게 가동 중이다. 최근 3년간의 원전 이용률은 92%에 이른다.

중국은 원전 36기를 보유하고 있으며 21기를 건설중이다. 이밖에 38기 건설을 계획하고 있다. 11개국에 30기의 수출을 추진하고 있으며, 2030년까지 원전 보유 150GW 달성을 목표로 한다.

일본은 후쿠시마 사고를 계기로 원전 제로 정책을 추진했으나 결국 이 정책을 폐기하고, 안전기준을 강화하여 재가동을 허용한 상태이다. 전체 발전량의 20%를 원전으로 충당한다는 목표를 세우고 있다.

영국은 대표적인 친원전 국가이다. 13기의 원전 신설을 계획하고 있으며 중국, 일본, 한국 회사 등과 원전 도입계약 협상중이다.

러시아는 원전 35기를 보유하고 있으며 7기를 건설 중이며 2기를 계획하고 있다.

프랑스는 현재 원전 용량이 65GW로, 전체 전력 공급량의 75%를 원전이 차지한다. 총 발전용량은 이대로 유지하되, 신규 수요는 재생 에너지로 충당한다는 정책이다. 이런 방식으로 향후 원전 비중을 전체 전력 공급량의 50%까지 줄인다는 계획이다.

스웨덴은 기존 원전을 쓸 때까지 쓰다가 그 부지에 신규 원전을 건설한다는 계획이다. 총 10기까지 건설할 예정이다.

인도는 자국에서 독자 개발한 원전을 10기 건설하기로 지난해 5월 결정했다.

탈원전 국가로는 독일, 스위스, 벨기에, 타이완 등이 대표적이다. 이들이 운용하는 원전은 독일 8기, 스위스 5기, 벨기에 7기, 타이안 6기 등 총 26기이다. 이들의 공통점은 모두 자국의 원전 건설산업이 없는 국가라는 점이다. 그나마 이들 가운데 제대로 탈원전을 추진하는 국가는 독일 하나라고 봐야 한다. 타이완이 독일을 따라 하려다 대규모 정전 사태가 발생한 것은 잘 알려진 사실이다.
우리나라의 경우 8차 전력수급기본계획(전기본)에 근거하여 신규 원전을 건설 중단하거나 취소한 것이 6기, 8.8GW 규모이다. 각 1.4GW 규모의 신한울 3,4호기와 각 1.5GW 규모의 천지 및 대진 4기의 건설이 취소된 것이다.

이밖에 운영허가가 만료된 원전을 정지한 것이 2030년 기준 11기, 9GW 규모에 이른다. 40년 운영허가를 채운 원전이 월성1호기, 고리2,3,4호기와 한빛 1,2호기, 한울 1,2호기 등이며 30년 기한을 채운 원전이 월성 2,3,4호기 등이다.

신고리 5,6호기 건설을 재개한다는 점을 고려하여 2030년 경 우리나라 원전 현황을 예상해보면 17기 17.9GW 용량이 소멸되고, 18기 20.3GW 용량이 남을 것으로 보인다. 8차 전력수급계획에 근거하여 2030년 발전량 구성을 보면 원자력 비중이 2017년의 30.3%에서 23.9%로 줄어들고 신재생 에너지의 비중이 2017년의 6.2%에서 20%로 늘어나는 것으로 되어 있다.

4. 탈원전 정책의 문제점

우리 정부의 탈원전 정책은 심각한 문제를 안고 있다. 먼저 기후변화 및 미세먼지 대처능력 약화를 들 수 있다. 작년에 탈원전 추진에 따른 원전 이용률 하락으로 석탄 발전량이 24TWh 증가했다. 이로 인해 온실가스 2천만 톤이 추가 발생한 것으로 추정된다. LNG 발전도 석탄의 60% 수준의 온실가스를 배출하며, 특히 LNG는 간헐적으로 작옹하기 때문에 미세먼지 발생량이 많다.

이런 정부 정책은 파리기후변화협약의 이행에 차질을 빚을 가능성이 크다. 이 협약에 따르면 우리나라는 2030년 온실가스 배출량을 6.3억 톤 이하로 유지해야 하지만, 정부의 탈원전 정책이 이대로 진행된다면 발전부문 배출 상한치 2.6억 톤에서 수천만 톤을 상회할 가능성이 크다.

최근 이슈가 되고 있는 미세먼지도 원자력을 통해 발생을 대폭 줄일 수 있다. 석탄과 LNG를 원전으로 대체하고 전기차를 적극 활용할 경우 수송 부문의 미세먼지 감축을 크게 감축하게 될 것으로 보인다.

탈원전 정책이 실행될 경우 전력의 안정적 공급에도 문제가 생기게 된다. 신규 설비 건설이 난항을 겪고, 원전 가동률이 저하되면 설비 부족 사태가 조기에 도래하게 될 전망이다. 8차 계획에 예정됐던 동해안 신규 화력발전소의 경우 송전선 문제로 건설이 지연되고 있으며, 탈원전 기조 아래 안전기준이 강화돼 원전 가동률이 떨어지고 있다. 8차 전기본은 원전 이용률을 85%로 잡았지만, 실제 2017년 이용률은 71%에 불과했다.

정부의 탈원전 정책은 전력수요의 증가를 과소 예측하고 있다는 문제도 있다. 인공지능의 증가, 데이터센터 건축, 가정의 정보화, 전기자동차의 확대 등 4차 산업혁명의 진전에 따른 수요를 충분히 반영하지 못하고 있는 것이다. 이런 수요를 반영하지 않은 공격적인 수요절감 계획이 제대로 실현될 수 있을지 불투명하다.

8차 전기본의 수요 예측은 첫 단추부터 어긋났다. 7차 전기본은 2018년 2월의 최대전력수요를 85.2GW로 잡았지만 실제로 2018년 2월 6일 최대전력수요는 88.2GW에 이르렀다. 2017년 겨울에 정부가 무려 10차례나 전기수요 감축지시를 내린 것이 그 예측과 현실 사이의 괴리를 그대로 보여준다. 2030년 최대전력수요를 7차 전기본은 연평균 2.2%씩 증가해 113.2GW에 이를 것으로 전망한 반면 8차 전기본은 그보다 11% 적은 100.5GW로 예측하고 있다. 이것은 연평균 1.3%씩 증가한다는 예상인데, 과연 현실이 그 예측대로 갈지 의문이다.

탈원전 정책을 이대로 추진할 경우 전기요금 대폭 인상이 불가피하다. 원전 가동률 저하로 올 한해에만 약 3조6천억 원의 발전 연료비를 추가로 부담해야 할 전망이다. 한전은 작년 4분기에 1,300억 원의 적자를 기록했다. 올해 1월 원전 가동률이 58%이고, 올해 평균이 60% 선으로 전망되기 때문에 적자폭은 더욱 커질 가능성이 높다.

중국이 석탄 사용량을 줄이고 LNG 발전을 확대하고 세계적인 경제 활황이 닥치면서 유가 및 LNG 가격이 오르는 추세이다. 재생에너지 발전 시설을 건설하는 비용도 비싸지고 있다. 토지 가격이 오르고, 송전선과 ESS 등 계통을 보강하는 비용도 부담이다. 온실가스 배출권 거래비용은 석탄이 KWh 당 19.2원이 올랐고, LNG는 KWh 당 8.2원이 증가했다.

우리나라의 지난 5년간 전기요금 인상 추이를 보면 주택용 요금이 동결된 반면 산업용 요금은 35% 인상됐다. 이 요금을 OECD 국가 내에서 순위를 매겨보면 주택용은 3위 수준으로 저렴한 반면, 산업용 전기요금은 13위로 나타나서 이미 우리나라 산업용 에너지 요금의 경쟁력은 상당히 상실한 것으로 봐야 한다. 이것도 탈원전 정책의 문제점 중 하나로 지적할 수 있을 것이다.

탈원전 정책의 문제로 또 짚어야 할 것이, 세계 최고수준의 원전 건설기술이 소멸되고 원자력 산업이 도태된다는 점이다. 원자력 산업의 경제 효과는 현재 운영중인 24기와 건설중인 4기를 포함해 모두 9만2천여 명의 고용유발 효과를 나타내고 있으며, 생산유발 효과는 모두 36.2조 원에 이른다.

하지만 신한울 3,4호기 건설이 중단된 이후 원전 건설회사 및 부품공급 회사의 도산이 즉각 현실화되고 있다. 이들 회사 대부분이 중소기업이어서 원전 건설 중단에 따른 타격을 직격탄으로 얻어맞고 있는 것이다. 이들 기업과 인력의 중국과 프랑스 등 해외 유출 현상도 이미 가시화되고 있다. 앞으로 원전 수출이 성사돼도 5년 이상 수주 공백이 불가피하고, 이런 공백은 우리나라 원전 산업에 치명타가 될 것으로 보인다.

정부는 탈원전 정책의 문제점이 드러나자 원전 수출은 적극 지원한다고 하지만, 정부가 탈원전이라는 국가 정책을 공개적으로 표명한 상태에서 원전 수입 희망국의 신뢰 악화는 불가피하다. 기술적 명분이나 도덕성 모두 치명적이다. “너희들도 안 쓰는 기술을 우리에게 팔아먹으려 하느냐?”는 반박을 어떻게 뛰어넘을 수 있을 것인가?

5. 원전의 가능성

OECD 국제에너지기구(IEA)의 2017년 국제 에너지 전망을 보면, 재생 에너지가 대폭 증대할 것으로 예상하는 가운데 원전도 꾸준히 늘어날 것으로 보고 있다. 재생에너지 발전 비중이 2016년 24%에서 2040년에는 40%로 늘어나며, 원전의 발전 비중은 10%선에서 15%선으로 확대될 가능성이 점쳐진다. 2040년까지 신규 원전은 273GW에서 477GW까지 건설될 전망이다.

국제원자력기구(IAEA)는 2017년 전망에서 낙관적 전망치와 보수적 전망치를 나란히 제시한다. 2050년까지 최소 320GW 원전을 건설할 것으로 예상하지만 낙관적 전망에서는 2016년 대비 2030년 원전은 42% 증가할 것으로 보기도 한다.

세계원자력협회가 신규 원전 건설계획을 조사한 바에 따르면 2030년까지 전세계에서 약 160기의 신규 원전이 건설될 전망이다. 이 중 자체 건설이 가능한 국가(중국, 러시아, 일본 등)의 물량을 제외하면 약 70기 정도의 물량을 두고 수주전이 벌어질 것으로 보인다.

UAE 4기 원전의 수출은 원전 건설에서 직접적으로 23조 원의 경제적 효익을 거두었고, 운영참여(운전, 정비, 연료 공급 등)에 54조 원, 국내 고용 효과가 연간 19만 명에 이르렀다. 간접 효과로는 UAE와 특별 전략적 동반자 관계를 성립하여 에너지 산업, 보건의료, 반도체, 항만 운영 등 분야에서 250억 달러 규모의 협력이 이루어진 것을 들 수 있다. 이밖에 사회, 외교, 국방 분야의 협력도 확대될 전망이다.

원전 수출은 APR 1400 기준으로 1기 당 다음과 같은 효과를 낼 수 있다. 건설비용의 외화 수입 50억 달러(중형차 25만 대, 유조선 45척 수주 물량에 해당), 생산 유발효과 10조7천억 원, 부가가치 유발효과 3조8천억 원, 취업 유발효과 5만6천여 명(10억 원 당 1명)에 이른다는 보고도 있다.

한국의 원전 산업이 수주 가능한 국가들이 현재 진행중인 원전 건설 사업도 방대한 물량이다. 영국은 6개 부지에 13기 원전을 건설해 18GW 용량을 확보할 계획이며, 사우디아라비아는 2020년까지 대형 원전 2기를 발주하고, 2030년까지 총 16기를 건설한다는 계획이다.

사우디아라비아는 조만간 3개국 회사를 선정한 Short List를 발표할 예정이며, 미국이 자국 원자로 AP 1000의 수출을 위해 우라늄 농축 허용 등 파격적인 조건을 제시하며 수주 작업에 열을 올리고 있다. 사우디아라비아는 SMART 원전 2기의 건설도 추진하며, 체코도 2기의 원전 건설을 추진한다.

우리나라 원전은 영국의 무어사이드 원전 계약시까지 신고리 5,6호기 대비 8년의 공백이 발생하게 된다. 올해 3분기에 개발사 뉴젠의 사업권을 인수한다고 가정해도 사전 인허가 절차 종료까지 최소 4년의 시간이 소요될 전망이다. 계약이 2022년에 성사된다 해도 제작과 시공은 2024~2025년 경에 개시할 수 있을 것으로 보인다.

반면 신고리 5,6호기의 제작과 시공은 2019~2020년에 종료된다. 결국 신고리 5,6호기 종료 후 국내 원전산업은 최소 5년 정도의 사업 공백기를 맞게 된다. 이것은 국내 원전 공급망이 완전히 붕괴될 위험성을 내포한다. 이를 극복하기 위해 신한울 3,4호기 건설을 재개해 국내 원전 공급망을 유지하는 대책 마련이 시급하다.