탄소중립 여정에서 원자력의 역할 (탄소중립 재밌게 풀어보기)

세계 각국 공통의 탄소중립 목표 달성 전략은 에너지 공급원을 기존 탄소 배출이 많은 화석연료에서 탄소 배출을 획기적으로 줄일 수 있는 재생에너지로 전환하는 것이 필수적이고 핵심이다.

그러나 재생에너지는 간헐성과 이를 보완하려는 과정에 있어 추가되는 비용 문제 등으로 전력 공급의 안정성과 경제성을 해치는 요인이 될 수 있다. 앞서 살펴본 것처럼 간헐성은 재생에너지가 날씨나 계절 등 자연환경의 변화에 따라 발전량이 크게 달라질 수 있다는 의미이다. 예를 들어 태양광은 낮에만 발전할 수 있으며, 풍력은 바람이 불 때만 발전할 수 있다. 이러한 간헐성은 전력 수요와 공급의 균형을 깨뜨리고, 전력망의 안정성을 저해할 수 있다. 따라서 재생에너지를 대규모로 확대하려면 전력 저장장치나 수요관리 시스템 등의 보조 기술이 필요하고 결국 재생에너지 생산 비용 상승을 초래한다.

 

이러한 비용 문제로 재생에너지 도입 및 확대 단계에서 미국의 IRA처럼 국가단위의 세재 해택이나 인센티브가 뒤따라야 하는 것이며, 요 며칠 동안 발표된 한화솔루션의 3분기 영업이익 전부 및 LG에너지솔루션의 3분기 최대 영업이익 달성이 미국 IRA의 세액 공제 덕임을 보아 소위 선진국들이 얼마나 탄소중립 여정에 진심인지를 알 수 있다. 

 

무탄소 전력원 원자력 발전

이러한 재생에너지의 문제를 해결하기 위해 원자력발전의 역할이 다시 조명받고 있다. 원자력발전은 탄소를 직접적으로 배출하지 않는 무탄소 전력원으로, 재생에너지의 부족이나 변동성을 보완할 수 있기 때문이다.   
실제 원자력발전은 전력 생산시 탄소 배출은 없고 생애 주기 전체를 보더라도 생산 전력 1kW 당 이산화탄소 배출량이 12g으로, 태양광 (48g), 풍력 (11g)과 비슷하고, 석탄 (820g), 천연가스 (490g) 보다 훨씬 낮다.
게다가 원자력발전은 대규모 전력 생산이 가능하고, 간헐성이 없어 전력 공급의 안정성을 유지할 수 있다. 원자력발전은  한 번에 많은 양의 전기를 생산할 수 있으며, 연료로 사용하는 우라늄은 보관과 운송이 용이하고, 오랫동안 사용할 수 있다. 따라서 원자력발전은 수요와 무관하게 재생에너지의 발전량이 변동하는 경우에도 전력 공급의 안정성을 보장할 수 있으며, 전력 수요가 적은 시간대에 남는 전력으로 수소를 생산, 저장해 두는 방향으로 재생에너지의 간헐성을 보완하여 탄소중립으로 여정에 스스로의 역할을 넓힐 수 있는 것이다.

 

원출처: 서울경제

원자력의 한계와 문제점 

그럼에도 불구, 원자력에는 분명한 한계와 문제점이 있다. 사용 과정 혹은 사용 후 발생하는 그리고, 최종 원전 해체 시 발생하는 방사능 오염 폐기물 처리는 이미 잘 알려진 문제로 원자력 발전 건설에 사회적 합의가 우선해야 한다 큰 한계점이 있고, 이제 채 30년이 남지 않은 탄소중립의로의 급한 여정에 있어 계획에서 건설까지 10여 년이 걸린다는 시간문제 또한 우리가 간과할 수 없는 고려하여야 할 문제점이다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 정치적, 사회적으로는 정부와 산업계 뿐만 아니라 사회 구성원 전체가 모여 소통하고 협력하여, 원자력과 재생에너지의 대립이 아닌 상호 보완과 적절한 조화로 탄소중립과 에너지 안보를 동시에 달성할 수 있는 지속가능한 에너지 정책을 모색해야 할 것이다.

더불어 최근 이러한 안전성 및 공기의 문제를 기술적으로 해결해 보고자 현대건설, 삼성물산 등 국내 건설사들도 참여하는 SMR(소형모듈원자로) 등이 연구 및 건설되고 있고, 더 나아가 우리나라에선 삼성중공업, 한국수력원자력, 시보그(덴마크) 공동으로 바다 위에 띄울 용융염 원자로(CMSR) 기반 부유식 원자력 발전 설비를 개발하고 있다 하니 지켜볼 일이다.  

by DAL.E, 부유식 원자력 발전, 소형이라기엔 좀 큰 Reactor 인데...