2018년 10월 UN 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)는 지구 평균온도 상승 폭을
산업화 이전 수준 대비 1.5℃ 내로 제한하기 위해 2050년까지 ‘탄소중립’,
즉 ‘탄소 순 배출 제로’를 달성해야 한다는 특별 보고서를 발간했습니다.

이에 발맞춰 우리나라를 비롯한 미국, 유럽연합, 일본 등 세계 124개국이
2050년까지 탄소중립 달성을 선언했습니다.
그렇다면 왜 세계 각국은 탄소중립에 힘을 쏟고 있을까요?

그 이유는 바로 화석연료 사용으로 인한 ‘기후 변화’ 때문입니다.
화석연료의 지속적인 사용으로 기후 변화는 가속화되고 있으며,
이것은 장차 인류 생존의 큰 위기로 다가올 것입니다.
화석연료 사용으로 발생하는 미세먼지 또한 인류에게 위협이 되고 있습니다.

초미세먼지 노출이 세계 185국 인구의 수명을 평균 1.03년 단축시킨다는
연구 보고가 있습니다. 우리나라는 1인당 수명이 0.49년 줄어든다고 하며,
미세먼지로 인한 조기사망은 연간 1만2000명에 이르는 것으로 알려져 있습니다.

태양광·풍력은 기상 조건에 따라 안정적인 공급이 어렵습니다. 불안정한 공급은 불안정한
가격으로 이어질 가능성이 높습니다. 여유 전력 저장을 위한 막대한 배터리 비용도 무시할
수 없습니다. 2050년 하루 치 전력 저장에만 1000조원이 들것으로 예상됩니다.

태양광·풍력은 화석연료를 대체하기 어렵습니다.

• 2021년 5월
• 2021년 12월

독일의 5월은 태양광이 많아 전력 도매가가 마이너스를 보이기도 합니다.
하지만 12월의 가격은 엄청나게 올라가게 됩니다. 독일은 탈원전을 하면서
태양광·풍력을 늘린 결과 2000년 대비 3배 이상 전력 가격이 올랐습니다.

독일·이탈리아·스페인은 탈원전과 함께 재생에너지를 늘렸고, 주변국 대비 비싼 전기를
쓰는 나라가 됐습니다. 프랑스·노르웨이·스웨덴·핀란드는 수력과 원자력 중심입니다.

2021년 유럽 주요국 전기 요금

1kWh 당 유로 자료=유럽 연합 통계국

안정적인 전력 공급을 위한 보조 발전원이 가스라면
탄소중립이 불가능하기 때문에 실질적인 화석연료의 대안은 24시간 원자력과
4~6시간 태양광 및 풍력의 조합이 이상적입니다.

산업혁명에 화석연료가 중요한 역할을 할 수 있었던 이유는
화석연료의 에너지 밀도가 아주 높고 가격도 저렴했기 때문입니다.
원자력 연료인 우라늄은 화석연료를 능가하는 에너지 밀도와 경제성을 가지고 있어
화석연료 대체에 딱 맞는 대안입니다.

화학에너지의 밀도 비교

에너지원별 발전 원가

1MWh 당 기준자료=국제에너지기구(IEA)

원자력의 탄소 배출은 풍력과 비슷한 수준이며, 태양광의 4분의 1수준입니다.
그렇기 때문에 미국, 일본, 중국, 프랑스, 영국 등 주요 강대국 모두
원자력을 탄소중립 포트폴리오에 포함하고 있습니다.

에너지원별 온실가스 배출량

100만kWh 당 기준자료=EU 합동연구센터(JRC)

EU의 JRC는 원자력을 친환경으로 분류했습니다.
※JRC: 원자력의 친환경 에너지 여부에 관한 과학적 평가를 담당한 공동연구센터

특히 원자력은 배출물에 의해 환경영향이 에너지원 중 최소이며 다른 에너지원에 비해
인체 및 환경에 큰 해를 초래한다는 과학적 증거가 없다고 판단했습니다. 우리나라를
제외한 대부분의 국가에서는 원자력을 친환경 에너지원으로 분류하고 있습니다.

• 미국
• 중국
• 영국
• 프랑스

미국

• 2050년까지 탄소중립 실현
• 주요 수단으로 원자력, 재생에너지 및 탄소포획 저장
• 원자력 반대하던 민주당 48년만에 원자력 지지로 선회
• 무탄소 청정에너지에 원자력 포함

중국

• ‘신시대 중국의 에너지’ 백서를 통해 2060년 탄소중립 포함한 에너지 전략 공표
• 2020년 3%인 원자력을 2060년 27%까지 늘리는 방안

영국

• 풍력발전 감소로 인한 에너지 위기를 겪은 영국은 신규원전건설 비용을 전력요금에 선반영하는 방안 추진

프랑스

• 신규 원전 14기 건설, 소형모듈원전(SMR) 개발로 원자력 르네상스 선언

원자력의 위험성은 태양광·풍력 등 재생에너지의 위험성과 큰 차이가 없습니다.
특히 EU의 JRC는 원자력의 사고 위험이 해상풍력과 동등한 수준이라고 발표했습니다.

에너지원별 중대사고 사망자 수

1TWh 당 기준자료=아워월드인데이터

우리나라에서 일어날 수도 있는 최악의 원자력 사고는 미국의 TMI 2호기(사진 왼쪽)
사고 수준으로, 외부로 방사성물질이 누출될 위험은 없습니다.

• 스리마일(TMI) 원자력 발전소

  2호기 사고로 후쿠시마와 같이 노심이 녹고 수소가스가 발생하고 폭연이 일어나기도 했지만, 격납건물이 튼튼해서 외부로의 의미 있는 누출이 없었고 주변 지역 영향도 없었습니다. 우리 원전도 이와 같은 설계입니다.

• 사고 현장을 방문한 카터 대통령

  사고가 난(3월 28일) 후 며칠 만에(4월 1일) 현장을 방문한 카터 대통령의 모습입니다. 원자로가 녹아내리는 심각한 사고였지만 외부로의 방사성 물질 누출이 없어 대통령이 아무 보호장구 없이 발전소 내부를 시찰했습니다.

사용후핵연료는 대부분 재활용 가능한 연료입니다.
재활용 후 혹은 재활용 없이 충분히 안전하게 영구처분 할 수 있습니다.
예를 들면 사용후핵연료는 스테인리스 철제 용기에 넣은 후 다시 부식에 강한 구리 용기에 넣어 보관합니다.
또한 처분된 연료는 관리할 필요가 없습니다.

우리가 개발한 3세대 원전 APR1400은 미국 원자력규제위원회(NRC)로부터
안전하다는 공식 판정을 받았습니다. 4세대 원전과 소형모듈 원전에서도 기술력이
충분한 나라입니다.

국가별 가동 원전 숫자

자료=IAEA

현재 주력이 되는 무탄소 에너지원은 원자력과 수력으로 볼 수 있습니다.
일부 수자원이 풍부한 국가를 제외한 선진국 그룹은 원자력 비중이 높은 편입니다.
우리나라는 화석연료와 원자력의 의존도가 높은 편으로,
급격한 탈원전은 에너지 수입으로 이어지게 될 수밖에 없습니다.

2018년 에너지원별 발전량

자료=IEA

앞서 말했듯 화석연료를 대체할 에너지원은 원자력·수력·태양광·풍력입니다.
LNG는 더 이상 청정에너지가 아니며 가격이 비쌉니다. 원전 1기를 대체하는 연료로
연간 1조원이 들어갑니다. 수소나 배터리도 마찬가지로 고비용 및 대규모로 인한
어려움이 있을 것으로 보입니다.

탄소중립으로 가기 위해 그리고 향후 2~3배 늘어날 전력 수요를
어떤 에너지원으로 막을 수 있을까요?

1%인 태양광·풍력을 20%로 늘린다고 하더라도 나머지
80%는 어떤 에너지원으로 채울까요?

• 발전 원가
• 온실가스 배출량
• 중대사고 사망자
• 발전소 면적