원자력발전소는 '심층방어'의 개념으로 설계되어 있습니다. 이러한 심층방어의 예로는 다중방호를 들 수 있습니다. 다중방호란 여러 겹의 방호벽을 설치하여 방사성물질이 외부로 누출되는 것을 막고자 하는 것입니다. 국내 원전은 핵연료 펠릿, 피복관, 원자로 용기, 원자로건물 등의 방호벽을 갖추고 있지요. 아울러 심층방어와 관련하여 원전은 다중성, 다양성, 독립성의 기본적인 설계 특성을 가지고 사고 예방을 위한 각종 안전설비를 갖추고 있습니다. _ 어근선, <다시 생각하는 원자력> , p147
에너지 그리드를 서로 쉽게 적용시킬 수 있는 유럽과 달리 전력망이 고립된 우리나라는 무탄소 에너지인 원자력과 재생에너지가 함께 하는 에너지믹스 추진을 고민하는 것이 더 좋지 않을까요? 원자력과 재생에너지를 양 날개로 하되, 재생에너지 확대에 대비한 전력 인프라 개선 및 청정발전 신기술 개발 병행하자는 것입니다... 우리나라도 엄격한 안전성 평가를 전제로 가동원전 계속운전, 대형 원전 신규 건설 및 소형모듈언자로(SMR) 개발하고 건설하는 것을 모두가 고민하는 것이 필요하지 않을까요? _ 어근선, <다시 생각하는 원자력> , p184
어근선의 <다시 생각하는 원자력>은 일반 독자들을 대상으로 원자력 발전의 안전성과 미래 에너지로서의 원자력을 말하는 책이다. 현재 가동중인 원자력 발전소의 안전장치와 원자력 발전의 경제성과 현재 보유중인 기술수준, 안보적인 측면 등 여러 각도에서 바라봤을 때 원자력은 미래 에너지원이라는 것이 책의 주요 내용이다. 여기에 더해 해외 원자력 운영 현황 등 세계적인 흐름을 알기 쉽게 소개한 점은 교양과학서로서 책이 가진 장점이라 생각된다. 그렇지만, 가볍게 지나가는 설명 안에는 문제에 담긴 심각성의 정도를 충분히 담아내지 못하는 대중 교양서로서의 한계점도 분명 함께 자리한다.
설계 시 당연히 고려해야 할 규모의 쓰나미를 무시하여 촉발된 것은 후쿠시마 원전 사고 입니다. 후쿠시마 원전은 원자로 외부건물이 두께가 얇아 내부에서 발생한 수소 폭발을 감당하지 못하고 훼손되었고요. 방사성 물질이 대기와 바다로 대량 유출되어 큰 피해를 일으켰습니다. 반면 TMI-2 원전 사고는 기기 고장 후 계측 미흡 등으로 냉각수 공급이 중단되면서 내부에서 원자로 노심이 녹아내려 원자로가 훼손되었습니다. 그러나 두께 1미터에 달하는 격납건물은 훼손되지 않아 대부분의 방사성 물질이 외부환경으로 누출되지 않았습니다. _ 어근선, <다시 생각하는 원자력> , p84
본문에서 저자는 원자력 발전소의 여러 사고에 대해 언급한다. 그중 후쿠시마 원전의 사고에 대한 설명을 통해 원전사고가 원자력 발전소의 고유문제가 아닌 실행과정에서의 불가피성 - 정책의 오류 또는 자연재해 -을 강조하는 듯한 인상을 준다. 원래 원자력발전소는 큰 문제가 없는데, 재난상황을 고려치 못한 현실이 사고원인이었다는 저자의 설명은 처음에는 그럴듯하지만, 다시 생각하면 의문을 갖게한다. 그렇지만, 모든 정책 결정의 문제가 결국 유한자원이라는 제약조건 하에서 BCA(Benefit- Cost Analysis)의 결과라는 점을 생각한다면, 과연 자연에 의한 위험을 원전의 위험과 분리할 수 있을 것인가. 발생확률이 낮더라도 그 결과가 치명적이라면, 이에 대한 고려가 설계단계부터 반영되었어야 하는 문제가 아닐까. 또한, 오염수 문제는 '하나의 과제' 수준이 아닌 오늘날 우리에게 간접적인 '방사능 피폭'과도 같은 위협으로 다가온다는 점에서 위험을 과소평가하게 만든다.
정리하자면, 일본 정부가 예상하지 못한 (일본 정부의 표현으로는 '상정하지 못한') 대형 지진에 의한 쓰나미(지진해일)로 인해 원전의 냉각기기들에 전력을 공급하는 장치가 피해를 입어 작동하지 못했던 것이 원인이었습니다(p94)... 도쿄 전력 자료에 근거하면 2호기에서 누출되는 고농도 오염수에 포함된 방사성물질의 양은 2011년 4월 18일 당시 330경 베크렐이라고 했고요. 누출된 방사성물질이 해양과 지하수에 더 이상 퍼지지 않게 하고 정화하는 것이 또 하나의 과제입니다. _ 어근선, <다시 생각하는 원자력> , p98
후쿠시마 원전에서도 대량의 방사성 폐기물이 나올 것이다. 그러나 그 처분 방법은 정해지지 않았다. 후쿠시마 원전의 경우에는 스리마일 섬 원전사고와는 달리, 방사성 물질을 포함하는 대량의 오염수도 나왔다. 그 정화를 위한 작업이 진행되고 있다. 오염수를 정화한다고 해도 방사성 물질이 없어지는 것은 아니다. 오염수의 처리에는 필터나 방사성 물질의 흡착체 등을 사용한다. 오염수 중의 방사성 물질은 그들에게 옮겨갈 뿐이다. 오염수는 핵연료에서 녹아 나온 방사성 물질을 많이 포함하고 있어서, 그 처리가 진행되면 필터나 흡착제에 방사성 물질이 고농도로 축적된다. 그러한 매우 높은 방사능을 가진 폐기물을 어떻게 처분하느냐 하는 것도 이제부터의 큰 과제이다. _뉴턴코리아 편집부, <원자력 발전과 방사능> , p94
2022년 7월 일본정부가 발생한 후쿠시마 오염수를 바다로 방류하기로 결정했다는 기사가 현실화된 우리에게 접하면서 이것을 일본정부의 부도덕함이나 일본원전 발전소의 불안정한 위치에서 발생한 위험과 원자력 발전의 고유한 위험의 구분은 크게 중요하지 않다. 과연 이러한 일이 반복될 것인가.
[관련기사] 일본정부, 후쿠시마 오염수 해양 방류 최종 결정. https://www.greenpeace.org/korea/report/23304/fukushima_wasted_international_law/
우리나라의 사용후핵연료 임시저장시설은 포화가 임박했으나 정부의 사용후핵연료 정책/제도적 준비에 아쉬움이 있는 것 같네요. 국내 원전 사용후핵연료 임시저장시설은 월성원전부터 시작하여 순차적으로 포화될 것으로 전망됩니다. 이러한 상황이 오게 된 것은 사용후핵연료 안전한 관리는 피할 수 없는 과제이나 이를 해결하기 위한 준비가 부족했기 때문이라고 합니다. 가장 큰 이유는 사용후핵연료의 안전한 관리 방안에 대한 사회적 합의가 쉽지 않기 때문으로 보입니다. _ 어근선, <다시 생각하는 원자력> , p162
원자력 발전소 사고가 일회적인 사건이라면 방사성 폐기물 문제는 보다 장기적인 문제라는 점에서 보다 심각하고 중요한 문제다. <다시 생각하는 원자력>에서도 이 문제에 대해 다루는데 저자는 본문에서 1978년 고리에서 원자력 발전소가 처음으로 상업운전을 시작한 이래 방사성 폐기물에 대한 심각한 고민이 부족했던 점을 분명하게 지적하고 있다. 사실, 방사성 폐기물에 대한 적절한 처리를 하고 있는 곳은 전세계적으로 단 한 곳도 없다는 점을 생각해본다면, 이는 우리만의 문제는 아니다. 동시에, 원자력 발전이 가진 장기적이고 세계적인 위험요소이기도 할 것이다. 이에 대해 저자의 입장은 어떠한가.
핀란드는 1983년부터 부지 선정에 착수하여 2001년에 올킬로오토 부지를 최정 선정하였습니다. 현재 지하 450m 암반에 위치하는 심지층 최종처분장 건설 완료 단계이며, 2025년 경에 운영 개시가 예상된다고 합니다. 스웨덴의 경우는 1992년 부지 선정에 착수하여 2009년 포스마크 부지를 최종 선정하였고요, 현재 건설허가 심사 단계라고 하네요. _ 어근선, <다시 생각하는 원자력> , p162
우리나라의 고준위 방사성 폐기물 관리 기본계획은 방폐물 관리법 제6조에 따라 고준위 방폐물의 안전한 관리를 위해 5년마다 수립하는 법정 계획입니다. 제1차 기본계획은 제6차 원자력진흥위원회가 수립하여 2016년 7월 의결하였습니다. _ 어근선, <다시 생각하는 원자력> , p164
준비부족을 비판하면서도 저자는 방사성 폐기물의 처리에 대해 낙관적인 태도를 견지한다. 그 전에 안전을 담보하는 운영프로그램과 파이로 처리기술(Pyro-processing)과 같은 기술분야에서의 혁신이 전제되어야 하겠지만. 핵(核)의 안전성과 비확산성을 동시에 담기위한 연구개발하기 위해서는 중장기적인 시간이 요구되고, 이러는 사이에도 방사성 폐기물은 꾸준히 생겨나 포화상태에 가까워진다는 점 등을 생각한다면 방사성 위험을 쉽게 생각할 수 있는가에 대한 의문을 갖게 한다.
사용후핵연료가 정말로 위험하고 후손들에 항구적인 멍에가 될까요? 만일 그렇다면 사용후핵연료 처분장 부지 확보에 대한 해결책이 없기 때문일 것입니다. 이에 관한 저의 생각은 원자력 안전 전문기관의 객관적이고 철저한 심사 및 검사 하에 사용자가 시설을 유지하기 위한 적절한 노화 관리 프로그램 등을 갖추면 미국의 원자력규제기간인 NRC가 발표했듯이 사용후핵연료를 포함하는 방사성 폐기물은 습식 및 건식 저장으로 안전하게 저장하는 것이 가능하다는 것입니다. _ 어근선, <다시 생각하는 원자력> , p161
만약 파이로 처리기술이 성공하여, 경수로 사용후핵연료를 파이로 처리하면 폐기물 발생량이 약 1/20로 감소하며 사용후핵연료 대부분을 차지하는 우라늄 및 초우라늄원소를 회수하여 고속로에서 연료로 재활용하고, 파이로 공정에서 발생하는 핵분열생성물만을 처분하면 된다. 그러면, 처분면적은 1/60~1/100 축소 가능하고, 고준위폐기물의 방사능 독성도 감소기간을 1/1,000으로 단축가능하다. 즉, 악티늄 핵종들을 회수하여 고속로에서 연소시킴으로써 처분대상 고준위 폐기물의 독성이 천연우라늄 수준으로 감소하는 기간을 30만 년에서 약 300년으로 단축 가능하다. _ 박정균, <원자력과 방사성폐기물> , p260/308
만약, 성공적인 관리 프로그램과 폐기물 처리 기술이 우리가 그리던 시나리오대로 개발된다고 하더라도 문제가 없는 것은 아니다. 방사성 폐기물 뿐 아니라 수명을 다한 원자력 발전소 처리에 들어가는 막대한 비용과 위험은 절감할 수 있다고 하더라고 0으로 수렴할 뿐, 0이 되는 것은 아니다. 다음 세대가 지불해야 할 비용을 결정하는 시점에 정작 그들의 의사는 결정에 반영되지 않는다. 이런 점을 고려한다면, 세대간 전가 비용과 위험이 높은 원자력을 미래 기술로 쉽게 받아들이기 어려울 것이다.
기본적으로 문제는 위험성을 받아들일 것이냐 하는 의지의 문제인 것이다. 지질학적으로 안전한 곳에 위치시키고 현재의 공학적 최고 기술과 방법으로 건설된 지하처분장으로부터 허용 가능치를 넘는 방사성핵종이 빠져나올 가능성은 매우 작다는 것을 보여주기는 매우 쉽다. 그렇지만 그러한 가능성은 존재한다. 우리는 이러한 위험을 받아들일 준비가 되었는가? 분명한 것은, 그 대답은 일반인들 사이에서 위험과 혜택간의 균형에 대해 그리고 다른 것과 상대적으로 비교되어 느껴지는 위험성의 크기에 대한 어떤 합의 같은 것에 결국 달려 있다. 이러한 정책의 문제 외에도 세대간 형평성과 관련된 문제도 있다. 이는 '이 세대의 우리가 값싼 전력의 혜택을 누리고 있고 그로 인해 다가올 세대에게 위험과 재앙을 만들어 준다'는 간단한 사실로 귀결된다. 이삼십년 동안 폐기물 처분을 연기한다고 결정하게되면, 우리는 심각한 위험뿐 아니라 난처한 기술적 문제까지도 후세에게 물려주게 될 것이다. _ 콘라드 크루우스코프, <방사성폐기물 어떻게 처리할 것인가> , p223
원자력의 위험성에도 불구하고, 경제성과 현실적인 대안이 없다는 이유로 원자력으로 가야한다는 주장이 있다. 어느 정도 이유가 있는 설명이다. 대체에너지로 언급되는 태양력, 풍력, 수력 등은 발전 장소, 저장 등의 이유로 완전한 대안이 되기 어려운 것이 사실이다. 그렇지만, 산업용 발전이 아닌 가정용 발전 등에 있어서는 상당 부분 대체할 수 있지 않을까. 그리고, 이러한 에너지 대체는 대기업 중심의 에너지 산업을 해체하고 小國寡民(소국과민)이라는 보다 생태적인 이상을 실현하는 과정이 되지 않을까.
중소 수력 발전은 개별 발전 시설의 발전량은 많지 않지만, 설치할 수 있는 장소가 많기 때문에 발전 가능한 자원량으로는 상당한 양이 된다. 일본 환경성의 '재생 가능 에너지 잠재력 조사'에 의하면, 일본의 중소 수력 발전의 자원량은 하천 부분에서 1,650만 KW, 농업 용수로에서 32만 KW에 이른다. 표준적인 원자력 발전소의 10기가 넘는 발전 능력이 여러 곳에 감추어져 있는 셈이다. _뉴턴코리아 편집부, <전력과 미래의 에너지> , p94
새로운 녹색 에너지는 중앙 집중식이 아닌 분산 방식을 요구한다. 태양은 모든 곳에서 빛나고 바람은 모든 곳에서 분다. 즉 건물 옥상이나 지형을 따라 수백만 개의 마이크로 발전소를 설치하면 어디에서나 수확할 수 있는 것이다. 화석연료에서 녹색 에너지로의 전환은 비유적으로든 문자 그대로든 "파워를 국민들에게" 돌려주는 것과 같다(p55)... 태양광 및 풍력 에너지 수확 기술의 비용 하락으로 인한 에너지의 민주화는 전기 협동조합의 조기 채택과 더불어 화석연료 분야의 인력을 붕괴시키고 있을 뿐 아니라 발전 및 전기 유틸리티 산업을 뒤흔들며 그들의 비즈니스 모델을 파괴하고 있다. 전 세계의 거대 전력/전기 유틸리티 회사 중 다수가 화석연료 산업에서 빠르게 분리되어 수백만의 협동조합에서 생산되는 녹색 에너지를 관리하는 한편 고객을 위한 에너지 서비스의 새로운 비즈니스 모델을 수립하고 있다. _ 제러미 리프킨, <글로벌 그린 뉴딜> , p57/226
이에 대해, 원자력 발전의 저렴한 발전단가를 이유로 대체에너지의 경제성 없음을 누군가는 말할지도 모르겠다. 여기에 대해서는 현재 원자력 발전단가에 포함되지 앟는 방사성폐기물 산정 비용, 원자력 발전소 폐쇄 비용도 함께 고려한다면 쉽게 원자력발전을 경제성있는 생산방식이라 말하기 어려울 것이다.(비용을 정확하게 측정할 수 없어 발전단가에 직접 넣기 어렵다면, 현재까지 산정가능한 금액이라도 충당금 항목으로 설정해야 하지 않을까.)
고리1호기가 2017년 6월 영구 정지함에 따라 5년 정도 냉각기간과 단반감기 핵종들이 소멸하기를 기다린다. 이후 원자로 해체 준비를 완료하면, 사용후핵연료를 인출하여 다른 부지에 격리 저장해야 한다. 그러나 우리나라는 아직까지 원전 내 사용후핵연료 임시저장소만 있을 뿐, 원전해체 시 이를 보관할 중앙저장시설 등의 대안이 아직 마련되어 있지 않다. 이제 2020년대 중반부터 본격적인 원전해체 사업에 돌입할 시점이 된다. 격납용기, 열전달계통 등 발전소 장비는 전부 꺼내 폐기하거나 제염작업을 해야 한다. 각종 펌프류, 터빈 등 장비들을 모두 제거하게 되면, 본격적인 원전 구조물 해체 철거를 하게 된다. 발생할 폐기물량도 엄청난데, 약 6,000톤 규모 폐기물이 발생할 것으로 예상한다. 사업기간도 10년 이상 소요될 것이다. 투자금액도 약 1조 원 수준이 소요될 것이다. _ 박정균, <원자력과 방사성폐기물> , p259/308
이와 함께 아래 기사는 '친환경 에너지'라는 타이틀을 유지하고, 국내 보유 원자력 기술의 활용의 길이 쉽지 않음도 보여준다. 방사성 폐기물까지 완전히 처리할 수 있는 완벽한 계획과 기술이 확보되지 않는다면 친환경 기술로 인정치 않겠다는 유럽의회의 결정은 향후 변경될 수 있겠으나, 적어도 현재까지는 큰 위협이 아닐 수 없다.
[관련기사] 까다로운 조건 붙은 유럽 '친환경 원전'
https://imnews.imbc.com/replay/2022/nwdesk/article/6386030_35744.html
에너지 안보와 관련한 원전의 필요성에 대해서는, 적대적인 상황에 대한 대비도 좋지만, 동북아에 평화가 정착되어 국제적인 협력을 통한 대체에너지의 효율적 사용이 가능하다면 원전에의 지나친 의존을 막을 수 있지 않을까를 생각하게 된다. 이와 같은 측면에서 본다면, 우리에게 알려진 원자력 발전의 이면에는 더 깊이 고민해야 할 부분이 있음도 함께 알게 된다. 그럼에도 불구하고, 우리는 다른 대안이 없기 때문에 원자력으로 가야만 하는 것일까?
더불어 검토해 볼 것이 손정의 일본 소프트뱅크 회장이 제안한 동북아 슈퍼그리드 사업이다. 한국-북한-중국-몽골 4국 합작 재생에너지건설 프로젝트로, 4국이 합자해 드넓은 몽골사막에 거대한 태양광, 풍력 발전시설을 하고, 생산한 전기를 4국이 나누어 쓰는 안이다. 문제는 송전선이 북한을 통과해야 하고, 먼 거리를 전송하느라 전력 손실이 크다는 것이 단점이다. 정치적 해결만 가능하다면 한국에게 매력적인 프로젝트다. _ 박정균, <원자력과 방사성폐기물> , p278/308
1950년대 한국전쟁 직후 한국경제의 나아갈 방향에 대해 '한국경제재건계획(네이산 보고 Nathan Report)'는 당시의 여건을 고려해서 교통에서는 철도 중심, 에너지 발전에서는 수력 중심의 정책을 조언했다. 한국경제발전은 이같은 경로를 따르지 않았지만, 그럼에도 불구하고 분명 매우 의미있는 성과를 거뒀다. 이것이 우리에게 말하는 바는 '현재 시점의 최적화'가 반드시 미래의 최적점을 의미하지는 않는다는 것이 아닐까. 그리고, 이 점은 현재 우리의 원자력 발전에 있어서고 크게 다르지 않을 것이라 여겨진다. 다소 앞뒤 없었지만, 원자력에 대한 생각들을 정리한 페이퍼를 이 정도로 갈무리한다...
한국이 장래 최대한의 외화를 유지하여야 할 장기적 필요성에 비추어보아 화력발전보다도 경비의 이점이 없어질 한계까지 수력 발전을 추구하는 것이 좋을 것이다. 그러나 발전의 요구에 대비하면 하류(河流)의 특징으로 인하여 전적으로 수력에 의존할 수 없는 것도 사실이다. 그러므로 고정 설비 건설의 한계 내에서 최대한의 수력 발전과 최소한의 화력 발전을 도모하는 데 일반적 목표를 두어야 한다. _ 조영준 외, <한국 경제의 재건을 위한 진단과 처방 : 네이산보고(1954)의 재발견> , p433
도로 복구 계획을 발전시키는 과정에서 남한에 상당한 인구를 가진 도시 중심지의 수가 얼마 안 되고, 극히 단거리인 경우를 제외하고는 도로 수송에 의하는 것보다 철도나 수로로 수송하는 것이 더욱 경제적이라는 사실을 망각하여서는 안 된다. 극소의 도시 지역은 철도나 수로의 편익이 없다. 이러한 경우에도 도로 교통량은 그리 크지 못할 것이다. 따라서 모든 기후에 있어서도 사용할 수 있는 서구 표준에 달하는 도로망의 발전과 유지는 현재 또는 장래에 예견되는 교통량에 비추어 그리 정당화되지 않는다. _ 조영준 외, <한국 경제의 재건을 위한 진단과 처방 : 네이산보고(1954)의 재발견> , p459