다시 생각하는 원자력

다시 생각하는 원자력 - 원자력의 올바른 이해를 위하여
어근선 지음 / Mid(엠아이디) / 2022년 5월

원자력의 올바른 이해를 위하여

MID에서 출판한 어근선 박사님의 <다시 생각하는 원자력>은 원자력 에너지의 효용성이 재조명되고 있는 요즘 주목해야 할 책이다. 원자력 산업에 관한 아쉬운 점은 한둘이 아니지만, 국가 기간 산업이 이토록 단기간에 경쟁력을 떨어뜨릴 수 있다는 점에서 앞으로 많은 논쟁을 가져올 것이다.

어근선 박사님은 서울대학교 원자핵공학과에서 준최우등으로 학사 학위를, 메사추세스공과대학(MIT)에서 문교부 국 비유학생(학술특기자)으로 박사학위를 받았습니다. 최초의 한국형 원전(OPR1000)인 한빛 3,4호기 원자로 노심설계 핵심 분야의 실무 책임자로, 원자로 설계 시작부터 참여하여 시운전 및 상업운전까지 성공적으로 마무리하여 이 분야에 대한 기술 자립에 기여했습니다. 현재 한국원자력안전기술원(KINS) 책임연구원으로 있습니다.

[ 다시 생각하는 원자력 책날개 중 ]

최근 가장 이슈가 되는 것은 SMR에 관한 내용이다.

SMR(Small Module Reactor)은 소영모듈원자로다. 이는 공장에서 하나의 모듈로 제작하여 원자로 부지로 수송하여 바로 설치할 수 있는 출력 300MWe이하의 원자로를 가리킨다.

SMR은 저출력과 고유·피동 안전성으로 중대 사고를 제거하거나 사고 시 영향을 최소화할 수 있다는 점에서 첨단 원자력 기술의 표준이 되고 있으며, 미·러·중·캐·한·프 등 원자력 기술선진국에서 SMR에 대한 개발 활동이 급증하고 있다. 후쿠시마 원전 사고가 대지진으로 발생한 쓰나미로 인해 전원이 중단되면서 원자로를 식혀 주는 긴급 노심냉각장치가 작동을 멈춰 폭발이 일어났기 때문에, 전원이 차단되어도 냉각수 하나의 용기 안에 냉각제 펌프를 비롯한 원자로·증기발생기·가압기 등 주요 기기를 담아 일체화시켜 냉각수 문제를 해결했다.

우리나라는 원전 건설 산업과 자체 기술이 있어 원자력 산업에 경쟁력을 가지고 있지만 최근 몇 년 동안 사기를 잃어버리고 이탈 또는 퇴직한 기술 인력을 다시 모으는 것이 관건이 될 것이다.

원자력 업계에 40년 이상 종사한 저자의 안타까움이 절로 느껴지는 이 책은 국민이 가지고 있는 원자력에 대한 불신과 오해를 불식하기 위해 원자력의 기조지식과 역사, 원자력 사고와 안전, 원자력 안전 규제, 역할 등 다양한 주제를 다루고 있다.

원자력을 알게 된 것은 백여 년 전의 일이다. 1895년 독일의 물리학자 빌헬름 뢴트겐이 방사선 중 X선을 최초로 발견했다. 1년 후 1896년 프랑스의 앙리 베크렐은 우라늄이 X선과 유사한 투과력을 가진 광선을 자발저긍로 발생시키는 현상을 발견했다. 뒤이어 마리 퀴리가 학위 논문을 위해 우라늄 방선선에 대한 연구를 시작하면서 원자력 시대가 열렸다.

우리나라에서 원자력 산업은 40여 년간 주 전력원으로 국가발전을 견인하면서 수출경쟁력을 가지고 있었지만 한때 퇴출 대상이 되었다.

신재생에너지로 전환하는 탈원전 정책이 기조 정책으로 확정되면서 탈원전 정책에 관한 방향과 속도가 문제가 될 뿐이었다.

방향에 대해서는 누구나 공감하는 바다. 하지만 속도에 있어서는 성급한 탈원전 정책이 부작용을 가져와 최근에는 경제성의 문제로 인해 원자력 산업 정책이 변화했고, 현 정부는 탈원전 정책의 취소를 최우선으로 한다.

문제가 된 점은 국제 유가의 급등과 러시아로부터 공급되는 천연 가스 이용의 제한등 국제 에너지 공급에 취약한 점이 드러나며 원자력 에너지의 효용성이 재조명 되었다.

원자력 산업에 대한 국민이 가지는 공포는 원전 사고에 대한 불안과 방사선 에너지의 처리 문제에 관한 점이다. 저자는 이에 대하 대표적인 원자력 사고인 체르노빌과 후쿠시마 원전 사고의 과정을 조망하고 이에 대한 안전책이 강화되어 원자력 발전소가 운영될 수 있음을 강조한다.

원자력 에너지의 발전 단가는 석유, 석탄을 사용한 화석 연료를 이용한 에너지 효율은 200만 배에서 300만 배에 이른다.

탈원전 정책의 선두 국가였던 프랑스와 유럽 선진국, 미국 조차 안전하게 사용할 수 있는 원자력 기술을 개발하기 위해 노력중이다.

원자력은 급증하는 세계 인구의 에너지 소비 추세를 감안하면 가장 효율적인 에너지원임에는 분명하다. 신재생에너지의 발전 효율이 기대에 미치지 못하기에 기술의 경쟁력을 가지기까지 원자력 산업은 유일한 대안이 될 것이다.

원자력 기술은 원자를 다루는 기술을 말한다. 원자는 전자와 전자핵으로 이루어져 있다. 원자핵은 양성자, 중성자로 이루어져 있다. 양성자의 수에 따라 원소의 종류가 결정된다. 원자력 에너지는 중수소를 투입해 중금속 원소인 우라늄의 핵분열을 이용한 에너지 반응을 이용한다.

연쇄적으로 일어나는 핵분열과정에서 발생하는 원자핵은 쪼개진다. 이때 부스러기가 나온다. 이 찌거기가 물질과 에너지로 방출이 된다. 이 에너지를 이용해 전기를 만드는 것이 원자력 발전이고, 방출되는 에너지 중에서 우리한테 해로운 게 방사선 에너지다.

E=mc2으로 생성된 에너지를 사용해 물을 끓이면 물은 엄청난 온도와 압력을 가진 증기가 된다. 압축된 증기를 순간적으로 팽창을 시켜서 그 폭발력과 운동 에너지로 터빈의 날개를 돌리고 터빈이 고속으로 회전을 하면서 발전기를 돌린다. 원자력을 핵분열을 이용하고 태우는게 아니라 탄소 발생이 안 된다.

화석연료도 물을 끓여서 증기를 만들고 터빈을 돌리지만 직접 연료를 태워서 열을 발생시키는 게 다른 건데 태우면 탄소가 발생한다.

원자력 산업에 대해 재조명이 시급하고 국민이 가지고 있는 원자력 산업에 관한 이해가 필요한 시기에 <다시 생각하는 원자력>는 꼭 읽어 볼 책이다.

- 이 글은 출판사에서 도서를 지원받아 주관적으로 작성하였습니다.

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