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신재생과 원전 양자택일이 아닌, 상생은 답이 될 수 없나?

신재생과 원자력발전에 드리웠던 오랜 그늘

신재생과 원전 중 하나를 택하라. 이 양자택일의 구도는 정치권에서 제기되고 언론이 반복해온 오랜 여론전이다. 이 여론전은 두 에너지의 한계를, 풀어나갈 과제가 아니라 선택하지 말아야하는 문제점으로 부각시키면서 두 에너지 모두의 발전을 가로막았고, 나아가 탄소중립과 에너지 전환의 명확한 속도와 방향을 묘연하게 하였다. 양극단의 딜레마로 치닫는 한국사회의 에너지 논의에서 더 이상의 소모적인 논쟁을 정리하고, 이제는 신재생과 원전이 공존하며 상생할 수 있는 구도를 논의해보는 것이 필요한 시점이다.

[자료1. 원전이냐 신재생이냐]출처: 동아사이언스

 

원자력과 신재생의 상호보완

그렇다면 원자력에너지와 신재생에너지가 왜 공존해야 할까? 이유는 너무나 간단하다. 서로가 서로의 단점을 해결해줄 수 있기 때문이다. ‘친환경, 저탄소, 분산형 전력발전’이 글로벌 에너지시장의 추세다. 이러한 추세 속에서 원자력과 재생에너지는 대립구도가 아니라 같은 무탄소 전력발전원으로 상호 보완적 관계다. 지금부터 원자력에너지와 신재생에너지가 서로 어떻게 보완해줄 수 있는지 알아보도록 하자.

 

1) 신재생에너지의 단점 보완

전문가들은 원자력 발전 없이는 완전한 탄소중립이 힘들다고 말한다. 그 이유는 2050년 탄소중립 시나리오 목표에서 재생에너지 비율이 70%인 것에 대비하여 현재 신재생에너지 발전 비율이 7% 인 것만 봐도 알 수 있다. 신재생에너지만으로는 2050년까지 탄소중립 목표 달성이 어렵다. 그렇기 때문에 무탄소 전력 발전원인 원자력 발전을 어느 정도 활용하여 목표를 달성해 나가야만 한다.

신재생에너지만으로는 탄소중립의 목표치 달성이 어려운 이유는 무엇일까? 그 이유로는 낮은 주민수용성, 부지 부족, 낮은 효율, 높은 발전단가, 간헐성 등이 있다. 태양광에너지, 풍력에너지와 같은 재생에너지는 넓은 부지를 필요로 한다. 그러나 좁은 국토에서 적당한 기상 조건을 갖고 있는 넓은 평지를 찾는 것은 쉽지 않다. 그렇다보니 사람들이 쓸 수 있는 만큼 전기를 생
산하는 것이 힘들다. 또한, 효율이 낮아 발전단가가 높기 때문에 예비용 전력으로 적합하지 않다. 그런데다가 주변 환경 조건에 따라 전기생산량이 다르기 때문에 안정적인 전력 공급이 힘들다. 이러한 신재생에너지의 부족한 부분을 원자력에너지가 채워줄 수 있다.

원자력에너지는 부지의 조건이 까다롭지 않고 부지를 많이 차지하는 것도 아니다. 그리고 효율이 높아 발전단가가 낮기 때문에 싼값에 전기를 안정적이고 일정하게 공급할 수 있다. 만일 원자력 발전 없이 신재생에너지로만 탄소중립 목표를 달성하려고 한다면 갑작스럽게 높아진 전기세 때문에 신재생에너지에 대해 부정적인 여론이 형성될 여지가 있다. 현재 상황에서는 그런 여지를 값싼 원자력에너지가 막아주고 있는 셈이다.

 

2) 원자력에너지의 단점 보완
그렇다고 원자력발전에 좋은 점만 있을까? 그건 또 아니다. 원자력발전의 가장 치명적인 단점은 원전 폐기물 문제와 한 번 사고가 발생하면 걷잡을 수 없다는 것이다. 계속해서 원전폐기물 처리 기술을 개발 중이나 현재로서는 방사성이 통과할 수 없는 납으로 된 지하공간에 그저 쌓아두는 실정이며. 이마저도 폐기할 수 있는 양이 제한돼있어 처치곤란이다. 원자력 발전에만 의존할 수는 없는 까닭이 바로 이것이다. 또한 체르노빌과 후쿠시마 원전 사고 사례처럼 원전 사고는 언제든 예기치 못하게 일어날 수 있고 이는 국가 전체에 영향을 끼치는 재난으로
번질 위험이 있다.

아무리 관리를 잘하더라도 한 순간의 실수로 사고가 발생할 수 있는 위험부담을 언제까지고 안고 있을 수만은 없다. 그렇기에 신재생에너지가 꾸준히 개발되고 개선되어 미래에는 원자
력에너지의 역할 없이도 안정적이고 효율적인 에너지원으로서 자리 잡는 것이 필요하다.

[자료2. 증가하는 수소 수요 전망]출처: 이데일리

전력을 활용함에 있어 효율성과 안정성을 극대화 하기 위해 각 발전원을 적절히 혼배합할 필요가 있으므로 이를 어떻게 구성하느냐가 매우 중요할 것이다. 앞선 배경에서 확인하였듯이 원자력을 배제하지 않는 에너지믹스 비율로 각 발전원이 해소하지 못했던 한계를 돌파해야한다.

 

원자력이 신재생에 불러올 상승효과

원자력과 신재생이 공존할 시 원자력은 청정수소를 생산함으로써 신재생에너지로의 전환에 기여할 수 있다. 정부는 수소경제 및 수소사회 건설을 목표로 할 만큼 신재생에너지 중에서도 특히 수소 분야에 기대하는 바가 몹시 크다.

그러나 이는 원전을 병행하지 않을 경우 현실화하기 어렵다. 국내 재생에너지 설비만으로는 경제성이 떨어지기에 공급해야할 수소의 양을 맞출 수 없고, 해외 수소 수입에 의존하려고 보니 보관·수송에 관한 변수들로 인하여 수소경제 활성화가 불투명해지기 때문이다.

정부가 발표한 '제1차 수소경제 이행 기본계획'에 따르면 2050년까지 연간 2790만t의 수소를 100% 청정수소로 공급한다. 국내에서 생산하는 수소는 2050년 전체 수소 수요의 20%에 불과한 558만t이 전부이고 나머지 80% 총 2232만t의 수소는 해외에서 들여와야만 한다. 원자력으로 수소를 자급 생산해 비용을 최소화할 수 있음에도 불구하고 수입 수소로 불필요한 지출을 야기하는 것은 국내 수소의 가격을 더 올려 상용화를 어렵게 할 뿐이다.

원전을 활용한 수소 생산 방식은 ①원전에서 생산한 전기로 물을 전기분해해 수소를 얻거나 ②원자력 발전 중 열화학 반응을 이용해 수소를 생산하는 방식 등이 있다. 원전을 활용한 수소 생산 방식이 중하게 거론되는 가장 큰 이유는 경제성 때문이다. 2025년 원전을 기반으로 한 수소 생산단가 전망치는 kg당 3350원인 반면 태양광 전기분해를 기반으로 한 수소 생산단가 전망치는 kg당 7222원으로, 원자력을 통해서라면 태양광의 절반 이하 가격으로 수소를 생산할 수 있다. 나아가 원전을 활용함으로써 국내 수소 생산이 가능해지면 수소의 저장·운송비용을
절감하는 것에도 훨씬 유리하다. 국내 생산으로 안정적인 공급을 전제할 수 있는 원자력 기반 수소 생산이야말로 무색하지 않은 수소경제를 실현할 수 있을 것이다.

 

결론

이렇듯 신재생에너지와 원자력은 공존할 때 장점을 나누고 한계를 보완해가며 상생할 수 있는 에너지원들이다. 10일 정승일 한국전력 사장은 "국내에서도 특정 전원에 지나치게 비판적이거나 지나치게 우호적인 논의가 형성되는 것에 대해 상당히 우려스럽다"는 소감을 밝혔다. 그동안은 정치화된 탈원전 쟁점 안에서 신재생은 되고 원자력은 안되는, 또 원자력은 되고 신재생은 안되는 것들에만 매몰되지 않았던가. 이런 무의미한 경쟁은 서로의 기술 발전에 있어서 방해만 될 뿐이다. 우리는 원자력 또는 신재생에너지 단 두 장의 카드만 갖고 있는 것이 아니라 ‘
원자력과 신재생에너지의 공존’이라는 카드도 함께 고려할 수 있음을 유념해야 한다. 그렇게 된다면 한국사회는 보완과 상생 효과까지 총동원해가며 탄소중립 및 에너지 전환 과제 해결에 한걸음 다가설 수 있지 않을까.

 

R.E.F 15기 김 민 서
minshe9610@gmail.com

R.E.F 19기 이 희 정
pitapathj09@gmail.com

R.E.F 15기 김 민 서  minshe9610@gmail.com

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