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원자력 시장은 커가는데, 어떻게 준비해야 하나
* 에너지 기술 개발에 있어 정부지원 포트폴리오 구성 능력이 중요

최근 원자력발전이 고유가 해결, CO2 배출저감 등에 있어 가장 현실적인 대안으로 떠오르고 있는 가운데, 전 세계적으로 원자력 발전소 건설 계획이 확대되고 있음.

국내의 경우 30년 간 원자력 발전소를 가동해오면서 많은 기술력을 쌓아왔고, 2015년이면 28기로 늘어 규모 면에서 세계 5위권에 진입할 것으로 예상함(“한국 원전 30년… 국내전력의 39% 담당”, 동아일보, 4.29).

한국형 원자력 발전소의 국외수출에서도 2008년 안에 한국전력과 한국수력원자력이 터키 원자력발전소 건설 수주를 따게 되면 새로운 국면으로 접어들 것으로 보임.

그러나 원자력 발전의 연료인 우라늄이 50~60년 후면 고갈되고, 폐기물 저장소 공간이 부족해지고 있기 때문에 우랴늄의 이용률을 높이고 폐기물 양을 줄일 수 있는 소듐냉각고속로(SFR) 기술 개발도 한창.

우리는 현재 제 4세대 원자력시스템 국제포럼 (GIF ; Generation IV International Forum)의 SFR 프로젝트에 참여하고 있으며, 미국•일본•프랑스 등 세계 최고의 원자력 기술 강국들이 그 프로젝트를 이끌고 있음.

그런데 2008년 1월 31일 미국의 에너지부(DOE), 프랑스 원자력위원회(CEA), 일본 원자력연구개발기구(JAEA) 등 3국은 차세대 원전기술 분야의 협력을 구체적으로 담은 양해각서(MOU)를 교환. 한국은 이 양해각서 프로그램에서 제외 (상대적으로 기술력이 낮고 원형로와 실증로 등 구체적인 건설계획과 예산이 없는 한국을 제외)

4세대 원자력 기술 리더쉽을 확보하기 위해서는 세계에서 가장 우수한 기술력과 자금력을 보유한 미국, 일본, 프랑스와 핵심기술 공동 연구 및 협력이 필요함. 이를 실현하기 위해서는 미래 에너지 개발 포트폴리오 정책에서 4세대 원자력 기술 개발 부문의 중요성을 어느 정도 높일 것인가가 관건임.

신재생에너지 개발을 비롯한 에너지 기술개발에서 정부 재정부담을 줄이고 미래성장성이 높은 부문에 투자를 집중하기 위해서는 에너지 원별 효율성 및 중장기 발전 방향을 구체화할 수 있는 미래 에너지 평가 기술을 갖추어야 함.

기업 스스로 투자를 활발히 하고 있거나 시장에서 향후 성장성에 대해 어느 정도 합의가 이루어진 에너지원에 대해서는 재정지원을 단계적으로 투자를 저해하지 않는 수준에서 줄여나가고, 반드시 투자가 이루어져야 하나 아직 활성화되지 못한 부분에 예산을 배정함으로써 기업들의 신규투자를 촉진하고 기술 선진국과 정보교류를 확대할 수 있는 환경을 마련해야 함.

김대중 정부 시절 민첩성, 창의성, 성장성을 갖춘 우수 벤처를 육성하기 위해 정부지원을 대폭 확대했으나 기대만큼 성과가 크지 않았던 이유는 무엇보다 어느 기업이 그런 우수한 벤처기업의 잠재력을 갖고 있는지 제대로 평가하지 못했기 때문이었음. 현재 수많은 대체에너지 및 미래 에너지 기술의 중요성이 대두되고 있는 현실에서 무분별한 정부의 지원 확대는 막대한 재정 부담으로 작용하며 소기의 목적을 달성하지 못할 수도 있음.

궁극적으로 성공적인 에너지 기술개발을 하기 위해서는 지원 주체가 미래 에너지 기술에 대해 제대로 평가할 수 있고, 동시에 민간 기업의 투자를 유도할 수 있는 능력을 갖추어야 함. 그 능력이 곧 에너지 기술 강국을 실현시킬 수 있는 능력이라고 봄.


관련기사: 우라늄 60년후 고갈…차세대 원자력발전 기술 시급  (매일경제, 4.29)
◆원자력발전소 가동 30년 (上) / 고리원전단지 가보니◆

현재 한국은 중국 베트남 터키 인도네시아 등 원자력 발전을 확대하거나 시작하려는 국가들과 원전 수출을 협의할 정도로 실력을 쌓았다. 하지만 환경단체와 원자력 전문가들은 원전 연료확보와 사용 후 핵연료의 처리 문제를 지적하고 있다. 틀린 얘기가 아니다.

실제로 원자력발전은 우라늄을 연료로 사용하고 있다. 하지만 우라늄은 50~60년 후면 고갈된다는 것이 전문가들의 분석이다. 21세기 중 고갈이 확실시되는 석유나 천연가스 등 화석연료의 상황과 별반 다를 것이 없다는 얘기다.

더욱 심각한 것은 사용 후 핵연료의 처리다. 중저준위 폐기물의 경우 경주에 방폐장을 확보했지만, 독성이 강하면서도 반감기가 30만년으로 긴 고준위 폐기물은 중간처리시설에 차곡차곡 쌓이고 있다. 이 저장소도 2016년이면 포화상태에 이른다.

특히 30만년간 관리가 필요하다는 것은 사실상 현재 인류의 기술수준으로 관리가 불가능하다는 얘기와 다를 바 없다.

물론 해결방안이 없는 것은 아니다. 바로 소듐냉각고속로(SFR)와 파이로프로세싱으로 대표되는 차세대 원전기술이 해결책이다.

SFR는 기존의 경수로나 중수로와 달리 높은 에너지의 고속 중성자를 이용해 핵분열 반응을 일으킨다. 이 과정에서 일어나는 핵변환을 통해 반감기가 길고 독성이 강한 원소의 양은 줄어든다.

반면 SFR에서 재사용할 수 있는 원전 연료는 오히려 증식된다. 결국 SFR가 상용화에 성공하면 우라늄의 실제 이용률은 60배까지 증가하고, 영구처분이 필요한 고준위 폐기물의 양은 100분의 1로 줄어든다.

SFR가 연료의 재활용 기술에 해당되는 파이로프로세싱과 결합된다면 현재 60년에 불과한 원자력발전 연료의 확보가능 기간을 수천 년으로 늘릴 수 있다는 얘기다. 인류가 다른 에너지 기술을 확보하는 데 충분한 시간을 버는 셈이다.

이런 이유로 전 세계 원전시장을 삼분하고 있는 프랑스 미국 일본이 차세대 원전기술에 많은 관심과 예산을 투입하고 있다.

하지만 현실은 냉혹하다. 이미 차세대 원전기술을 두고 선진국은 내달리고, 한국은 뒤처지기 시작했다. 1월 31일 미국의 에너지부(DOE), 프랑스 원자력위원회(CEA), 일본 원자력연구개발기구(JAEA) 등 3국은 차세대 원전기술 분야의 협력을 구체적으로 담은 양해각서(MOU)를 교환했다.

21세기 원전시장에서의 주도권을 계속 쥐겠다는 선언이나 마찬가지다.

양명승 한국원자력연구원장은 "한국도 지난 10년간 SFR와 파이로프로세싱 분야에서 상당한 기술력을 쌓았고 미국이 주도하고 있는 제4세대 원전시스템(GEN Ⅳ)과 지넵(GNEP) 등에 가입해 공동연구도 진행 중"이라며 "하지만 이들은 원형로와 실증로 등 구체적인 건설계획과 예산이 없는 한국을 MOU 프로그램에 끼워주지 않는 상황"이라고 털어놨다.

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