원자력발전의 확대
최초의 원자력발전소는 1954년에 건설된 舊소련의 오브닌스크원전으로 약 6㎿의 설비용량이었으며, 상업적으로 이용된 최초의 원전은 50㎿ 설비용량의 영국 Calder Hall 원전으로 1956년에 운전을 개시했다.
1973년 1차 오일쇼크는 중동 석유의존도가 높은 국가에 전력공급차질을 가져왔고 프랑스, 일본 등의 국가에서는 원자력발전의 비중을 높이는 정책을 추진하게 됐다. 프랑스는 1차 오일쇼크 직후인 1974년 원자력발전의 설비용량을 늘리기로 결정했고, 2009년 전체 전력의 75%를 원자력발전이 담당하고 있다. 일본은 1974년 석유화력발전이 전체 발전량의 66%를 차지했으나, 2008년 석유화력발전은 전체의 11%로 축소됐다. 원자력 발전량은 2008년 24%, 2009년 약 29%를 차지했다.
발전단가가 상대적으로 낮다는 장점 때문에 원자력발전이 주목받으며, 전 세계적으로 원전건설이 증가했으나, 1979년 미국 Three Mile Island 원전사고와 1986년 舊소련의 체르노빌 원전사고가 발생하자 신규 원전건설은 그 이전에 비해 많이 감소했다. 미국은 Three Mile Island 원전사고 이후 30년간 미국본토에서는 신규 원전건설을 중단한 바 있다.
이후 개별 국가의 상황에 따라 원전건설은 상이하게 진행돼 왔으나, 2004년 이후 온실가스 감축논의와 이를 실현하기 위한 현실적인 방안으로 원전건설이 다시 주목받게 되면서 이른바 ‘원전 르네상스’ 시대를 맞이하게 됐다. [그림1참조 ]
원자력발전 이용계획 현황
세계적으로는 온실가스감축의 구체적인 실현방안으로 원자력발전이 부각됐으나, 각국의 원전정책은 개별국가가 위치한 지역별 특성과 자원부존 현황 등 다양한 여건을 반영해 수립됐다고 할 수 있다. [그림2참조 ]
국가별 원자로 운영·건설 현황과 계획(2011년 4월 현재)을 살펴보면, 개별국가의 원전정책이 현재 운영여부와 향후 추가설비 계획에 따라 신규추진국 원전유지국 원전축소국으로 구분할 수 있다.
■신규추진국
현재 원전을 운영하지 않는 국가들로 원전을 건설 중에 있거나, 향후 원전 건설을 계획 또는 제안한 국가로 말레이시아, 방글라데시, 베트남, 벨라루스, UAE, 요르단, 이란, 이스라엘, 이집트, 인도네시아, 칠레, 카자흐스탄, 태국, 터키, 폴란드, 이탈리아 등이 대표적이다.
유럽국가의 경우 동유럽 지역의 러시아 석유·가스자원 의존도가 높은 폴란드, 에스토니아, 라트비아 등에서 추진 움직임이 있다. 중동·북아프리카 지역은 대표적인 에너지자원 수출지역이나 석유·가스산업에 대한 의존도를 낮추고 국내 산업의 다양성을 높이기 위해 원전건설을 추진하고 있다. 또한 우라늄 수출국인 카자흐스탄과 호주도 신규 원전추진에 관한 논의를 진행중이다.
이러한 신규추진국의 국가별 진행단계는 다소 차이가 있다. 원전건설과 계약체결 등의 단계에 진입한 추진 중인 국가도 있는 반면 단순히 논의단계에 그치는 국가도 있다.
■원전유지국
현재 일정규모의 원전을 유지하고 동시에 추가적인 원전 신설을 통해 전력을 공급하려는 계획을 갖고 있는 국가도 있다. 미국, 프랑스, 러시아, 우크라이나, 영국, 중국, 인도, 캐나다, 핀란드 등이다.
미국은 Three Mile Island 원전사고 이후 30년 만에 신규 원전건설계획을 발표, 전력공급에 원자력 비중을 높일 예정이다. 오바마 미국 대통령은 신규 원전건설에 연방정부가 80억 달러 규모의 대출보증 지원하는 계획을 지난해 2월에 발표한 바 있다.
중국은 현재 25개의 신규 원전을 건설 중에 있으며, 이는 현재의 발전설비용량 10GW보다 3배가량 큰 30GW규모이다. 또 166GW규모의 원전건설을 추가적으로 고려하고 있다. 중국은 원전으로 2020년에 80GW, 2030년에 400GW, 2050년까지 400GW의 발전설비용량을 확보하는 계획을 가지고 있다.
인도는 지속적으로 원전확대를 추진해 왔으며, 2020년에 20GW, 2032년에 63GW를 원전을 통해 전력을 공급하고, 2050년까지 총 전력공급의 25%를 원자력으로 대체한다는 계획이다.
■원전축소국
현재 원전을 운영하고 있으나 원전신설계획이 없는 국가들로 벨기에, 스페인, 스웨덴, 독일 등 주로 유럽에 위치한 국가들이 다. 이들 국가는 신재생에너지의 기술수준이 높은 특징을 가지고 있다.
스페인과 독일은 2009년 전 세계 풍력발전 설비용량(158GW) 중 각각 6.4%와 5.0%로 세계 3, 4위를 차지하고 있다. 독일은 전통적으로 원전의 비중을 축소하는 정책을 펴왔다. 2009년 원자력을 통한 발전비중은 26.1%이며, 신재생에너지를 통한 비중은 16.4%이다.
후쿠시마 원전사고 이후 국가별 원전정책 동향
일본 원전사태에도 불구하고 미국은 원자력 발전에 대한 정책을 유지한다. Steven Chu 에너지부장관은 신재생에너지가 석유·원자력과 경쟁 가능한 이유는 보조금 때문이라 지적하고 원전설비에 대한 전면적인 점검을 시행하겠다고 밝혔다. 먼저 미국 원자력 규제위원회(NRC: Nuclear Regulatory Commission)는 원전 사고의 위험성을 감소시키기 위해 점검 절차를 시작했다.
프랑스는 해외 원전기술 수출 규제를 강화하면서 EdF 원전 건설계획은 고수할 방침이다. 프랑스 Francois Fillon 국무총리는 일본 원전사고로 해외 원전기술 수출 규제를 더욱 강화할 것이라고 밝혔다. 또한 정부가 지시한 스트레스 테스트에 조금이라도 위험이 감지되는 원전이 있을 경우 이를 폐쇄할 수도 있다고 언급했다.
프랑스 전력공사 EdF는 영국 Hinkley Point에 차세대 원자로를 건설하는 계획을 고수할 방침이다. 이번 사태를 계기로 원전보안 요건이 강화돼 원전 수명연장을 위한 비용이 현재 평균 €5.5억/GW 수준에서 추후 €7.5억/GW로 상승할 수 있다.
러시아는 지금을 원전의 해외수출 시장을 확대할 수 있는 기회로 보고 자국의 원전 건설계획을 예정대로 추진한다. 2008년 15.7%인 원자력 발전비율을 2030년에는 19.8%까지 증대할 계획이다.
폴란드는 최초의 원전건설계획을 예정대로 추진한다. Tusk 총리가 지난 3월 23일 원전 건설계획에 대해 국민투표 수용 가능성을 언급한 바 있으나, 신규 원전건설계획을 고수하기로 했다.
칠레는 2020년까지 원자력 발전 도입을 위한 첫 번째 구체적인 준비단계의 하나로 프랑스와 원자력 개발 및 훈련 협정을 체결했다. 오는 2015년에 첫 원자로 건설에 착수해 2030년경까지 4기의 원자로를 가동시킬 계획을 가지고 있다. 이는 향후 아르헨티나의 천연가스에 대한 의존도도 감소시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이러한 움직임은 지난 3월 18일 미국과의 원자력에너지 협정(nuclear energy accord)에 서명함으로서 구체화됐다.
카자흐스탄 정부는 기존 원전 건설계획을 철회하지 않겠다고 밝혔다. 최근 5년 동안 서부지역 원전건설 계획을 추진 중에 있으며, 2016년에 300㎿급 원자로 제1기, 2017년에 원자로 제2기를 각각 건설할 계획이다.
브라질은 원자력발전소 건설 계획을 지속적으로 추진하겠다고 Edison Lobao 에너지부 장관이 지난 3월 14일에 밝혔다. 브라질은 1405㎿ 규모의 Angra 3 원전을 건설하고 있으며, 2030년까지 4개의 원자력발전소를 추가로 더 건설할 계획을 가지고 있다. 연간 발전용량을 약 5000㎿ 추가할 필요가 있다는 연구결과도 발표된 바 있다. 현재 브라질은 전력의 약 80%를 수력발전에 의존하고 있고 추가로 댐을 건설할 부지가 부족해지고 있는 상황에서 수력발전을 대체하기 위한 방법으로 원자력 발전용량 확대정책이 탄력을 받고 있다.
남아공은 향후 20년간 발전용량을 130GW로 확대하는 계획을 지난 3월 승인해 석탄화력발전 비중을 축소하고 원자력 및 신재생에너지를 확대하고 있다. 향후 90GW의 발전용량을 추가했으며 원자력은 이중 10%가 넘는 9.6GW 규모. Malusi Gigaba 공공기업부 장관은 일본사고와 상관없이 원자력 발전을 지속할 것이며 신규 원전건설 또한 추진할 계획이라고 지난 3월 24일 언급했다.
IAEA 조사단은 케냐 최초의 원자력 발전소 건설신청을 지난 3월 말에 승인했다. 이 원자력발전소의 규모는 3.5GW로 나이로비(Nirobi)에서 약 50㎞ 떨어진 Athi Plains에 건설될 예정이다. 이 원자력발전소를 통해 2040년까지 케냐의 에너지수요량을 모두 충족할 수 있을 것으로 예상된다.
앞서 원전정책을 고수하는 국가들과 달리 원전정책을 재검토하는 국가들도 상당수 된다. 우선 문제의 진원국인 일본은 ‘에너지 기본계획’부터 재검토키로 했다. 간 나오토 총리는 지난 3월 31일 ‘에너지 기본계획’의 재검토 의지를 나타냈다. 이에 따라 원전의 신·증설을 전제로 수립한 에너지정책을 근본적으로 전환할 가능성이 높아지게 됐다. 특히 2030년까지 원전 14기 이상을 증설한다는 정부의 계획은 재검토될 것으로 예상된다.
중국은 원전 프로젝트 승인을 보류하고 안전점검을 실시했다. 지난 3월 16일 중국정부는 △중국 원전설비에 대한 안전검사 실시 △현재 운행 중인 원전설비에 대한 안전관리 강화 △건설 중인 원자력발전소에 대한 전면적인 심사 진행 △신규 원전 프로젝트에 대한 승인 절차 엄격화를 지시했다. 중국정부는 신규 원전 안전계획을 수립하고 원전 중·장기 계획을 수정할 방침이며, 초기단계에 있는 원전 사업 승인을 잠시 보류할 계획이다. 이에 따라 중국 발전부문 변화가 예상되고 있다.
독일 정부는 일본 사태로 여론이 악화되자 노후 원전 7기의 운영을 중단하고 3개월간 점검한다고 발표했다. 또한 17기 원전에 대한 수명연장 법률 이행을 유보했으며, 유르겐 베커 환경차관은 지난 4월 4일 2020년까지 자국 내 모든 원전을 폐쇄할 것이라 밝혔다.
이에 독일 전력회사 RWE는 17기 원자로 중 노후 원자로 7기 가동을 3개월간 일시적으로 중단시킨 정부의 결정에 대해 4월 1일 소송을 제기했다. RWE측은 Biblis A, B 원자로의 안전수준을 업그레이드하기 위해 최근 몇 년간 14억 유로를 투자해왔으며, 원전들은 관련 안전요건을 준수하고 있기 때문에 가동중단에 대한 정부의 결정은 법적 근거가 없다고 주장했다.
과거에 원전을 운영했던 이탈리아는 체르노빌 원전사고 이후 1987년 국민투표를 통해 원전폐쇄를 결정했다. 현재 G8 국가 중 유일하게 원전을 운영하지 않고 있는 국가이다. 이탈리아 정부는 지난 3월 23일 각료회의에서 자국의 원전 신규건설 계획을 1년간 중지(moratorium)하고 EU의 ‘스트레스 테스트’에 충족되지 못하면 원자력개발 프로그램을 진행시키지 않을 수 있다고 밝혔다.
스위스는 최근 일본 원전사태로 국내 원자력 에너지 정책을 전면적으로 개정할 움직임이 보이고 있다. 모든 정당이 원자력 이니셔티브의 속도를 늦추고 가동 중인 원전 5기의 가동연한 축소를 요구할 것으로 보여 신규 원전건설 신청서 3개가 3월 초에 제출됐지만, 현재 승인가능성이 낮을 것으로 전망된다.
일본원전 사고가 일어난 후 멕시코는 신규 원전 건설을 포함하는 원자력 프로그램을 재정립할 것이라고 밝혔다. 태국과 필리핀도 원전계획을 재검토할 방침이다.
아피시트 태국 총리는 일본 등과 협력해 원전 5기를 건설하고 1호기 가동을 2020년에 시작한다는 기존 계획의 재검토를 지시했다. 특히 수파차이 부총리는 원전건설로 인해 국민을 위험에 노출시키고 싶지 않으며, 계획을 추진하고 싶지 않다고 언급해 일본 원전의 기술력 및 안전에 대한 불신을 드러냈다.
아키노 필리핀 대통령은 원전을 대체할 안전성에 문제가 없는 에너지를 검토하겠다고 밝혔다. 또한 안전상의 문제로 폐쇄된 바탄원전(1984년 완공)을 재개할 의사가 없다고 덧붙여 말했다.
베네수엘라도 원자력개발 프로그램을 중단했다. 베네수엘라 대통령은 부통령과 에너지부 장관에게 원자력 개발 계획을 보류하라고 지시했다. 베네수엘라는 지난해 러시아 회사와 향후 10년간 원자력 발전소를 건설하는 계약을 체결한 바 있다.
주요 경향을 종합하면…
미국, 프랑스, 러시아 등 주요 원전 수출국들은 원자력발전을 지지하며 적극적으로 보급하려는 움직임을 보이고 있다. 또한 카자흐스탄 등 우라늄 보유국 또는 인도, 브라질 등 경제성장과 산업고도화에 따른 전력수요가 높은 개도국에서도 지지하는 추세이다.
원전의 안전성에 대한 우려로 원전 축소 요구의 목소리가 확대되는 상황이지만, 고유가로 인한 화석연료발전의 높은 단가와 신재생에너지 확대의 물리적 제약, 온실가스 감축 필요성 등의 요인이 원전 축소 움직임과 대립할 것으로 전망된다. 따라서 이번 원전사고가 현 상황에서 세계적으로 원자력발전의 비중 축소로 연결될 가능성은 낮다고 판단된다.
원전에 대해 재검토를 하는 경우에도 해당국가의 여건에 따라 단순한 절차·안전상황 재검토 및 규제를 강화하는 경우와, 원전 폐지를 전제로 재검토하는 서로 다른 상황이 혼재해 있다. 중국은 원전의 안전성에 대해 재검토하고 있는 상태이며, EU 또한 원전의 안전성에 대해 논의하고 있을 뿐 원전과 관련한 EU의 통일된 입장은 없다.
반면 신규 원전추진국은 여건에 따라 상반된 반응을 보였다. 지질학적으로 지진발생의 가능성이 높은 국가(필리핀, 멕시코 등)는 원전의 사고 가능성을 이유로 도입을 포기하거나 추진 속도를 늦추는 경향을 보인 반면, 지진의 위험에서 비교적 안전한 국가(폴란드, 카자흐스탄 등)는 도입을 추진하려는 움직임을 보이고 있어 대조적이다. 지진 발생빈도가 높은 터키와 인도네시아의 경우 현재까지 원전건설입장이라는 원칙은 변함이 없었다.
원전축소국의 경우 단기적으로 화석연료를 통한 전력공급을 강화하고, 장기적으로 신재생에너지의 발전단가를 낮춰 대체하는 방향으로 에너지 정책이 진행될 것으로 전망됨에 따라 향후 신재생에너지 등 대체에너지에 대한 투자가 활발해질 것으로 예상된다.
* 상기 기사는 에너지코리아뉴스의 자매지 월간 <CEO ENERGY> 2011년 5월호에 게재된 기사입니다.