[투데이에너지]인류 역사에서 에너지전환은 석탄, 석유, 원자력으로 에너지 자원의 개발과 기술의 도입에 따라 이뤄졌으며 또한 동력장치의 발명과 전기와 원자력발전이 발명돼 에너지 혁신적인 전환이 진행돼 왔다고 볼 수 있다.
화석에너지의 대규모 소비는 환경문제를 야기해 사회 정치적인 이슈로 되고 있으며 그 심각성은 증가하고 있다.
또한 온실가스 방출로 지구온난화를 유발해 지난 2015년 12월 파리협정 체결 이후 온실가스 감축을 위해 세계 모든 국가가 참여 추진하고 있다.
현재의 에너지전환은 재생에너지 기술혁신 뿐만 아니라 셰일가스 혁명, 환경오염문제 심각성과 지구온난화로 인한 기후변화의 불확실성 증대, 후쿠시마 원전사고 이후 원자력의 불확실성의 증가, 에너지기술간 경쟁과 시장구조 변화 등 복합적인 문제로 나타나고 있다.
지난 11월 발간한 OECD의 2040년까지 지속가능개발 시나리오에 기반한 에너지전망보고서는 이를 잘 보여주고 있다. 이 시나리오는 2040년까지 저탄소에너지의 점유율이 2배로 증가되는 것(재생에너지 60%이상, 원전 15%)으로 가정하고 있다.
세계 에너지시스템에서 큰 변화로는 청정 에너지기술의 급격한 개발과 비용감소, 전기자동차와 산업용 모터의 전력수요 증가, 4차 산업혁명과 디지털 서비스 중심의 경제 전환, 에너지의 생산자와 소비자의 경계 모호를 전망하고 있다.
특히 전력시장에서는 재생에너지의 폭발적인 성장과 석탄화력의 후퇴와 천연가스 주도를 전망하고 있다.
이와 함께 경제전반에 디지털기술의 사용증가는 효율개선과 발전시스템의 융통성 있는 운전을 가능하게 해 이에 따른 취약점, 즉 풍력과 태양광의 간헐성 전력공급의 확대는 향후 전력안보가 주요 과제로 될 것임을 전망하고 있다.
원자력의 경우 2040년까지의 전망에서 진흥 지역과 축소 지역이 엇갈리고 있으며 원자력의 전력 점유율은 현재 11% 수준에서 15%로 완만한 상승곡선을 전망하고 있다.
한편 최근 대기 중 이산화탄소 농도 변화가 심상치 않다. 세계기상기구는 대기 중 이산화탄소 농도가 2016년 가장 빠르게 증가했으며 최고점에 도달했다고 발표한 바 있다.
또한 유엔환경계획(UNEP)은 지난 10월 2030년까지 온실가스감축 이행계획으로는 2°C이내로 기온상승을 방지하는 데 필요한 온실가스 감축량의 1/3에 불과하다고 평가하고 2020년 당사국회의에서 보다 강화된 감축 계획 협상이 필요하다고 강조했다.
세계원자력협회는 2°C 이하로 지구온난화를 방지하기 위해서는 2050년까지 원자력으로 전력의 25%를 공급해야하고 이를 위한 신규 원전을 추가로 도입해야 한다고 강조했다. 또 이를 위한 해결방안을 권고하기 위해 하모니(Harmony) 프로그램을 도입한 바 있다.
원전의 역할을 재조명하고 발전하기 위해서는 원자력계에게 어려운 과제가 많다. 우선 사회적으로 이슈가 돼 있는 원전의 안전 확보와 운전 신뢰성을 투명하게 보여줘야 하며 이에 필요한 투자의 과감한 확대도 필요하다.
이와 함께 사용후핵연료 안전한 관리와 방사성폐기물의 친환경 처분 방안에 대한 정책수립과 함께 투자 및 이행 계획의 논의가 시급하다.
가동중지된 원전의 증가가 전망되므로 폐로에 대한 효율적인 규제조치 마련과 친환경적인 폐로 준비도 필수적이다.
이외에도 미국이나 영국에서처럼 원전의 경쟁력을 강화하기 위한 건설비와 운전유지비 절감이 중요하며 이를 위한 원전 정보의 디지털화 추진과 빅데이타 활용, 이와 동시의 사이버테러에 대한 대비도 또한 필수적이다. 최근의 사이버 공격은 원전도 공격 목표가 되고 있음을 보여주고 있으며 지난 10월 미국 컴퓨터비상대응팀은 원전을 포함한 에너지업계에 사이버테러 위협을 경고한 바 있다.
원전은 기본적으로 기저부하 발전원이다. 그러나 변화하는 전력시장구조 변화에 원전의 역할 변화도 필요하다. 전력망의 안정적인 운영에 기여하고 전력저장 시장과의 조화도 요구되므로 원전의 부하추종 운전기술의 개발과 안전규제 지침 개발 그리고 이를 적용한 중소형원전의 도입도 적극적인 검토도 필요해 보인다.
에너지전환시대에 우리나라에게는 또 다른 고려요소가 있다.
에너지 해외 의존도가 높은 우리나라로서는 국제정세 변화에 취약하며 에너지안보의 철저한 확보 대책이 마련돼 있어야 한다는 점이다.
또 하나는 장기적인 장마나 태풍, 전면적인 개기일식 등 자연재해에 따른 재생에너지의 공급중단에 대한 대비도 전력 안보차원에서 대비도 또한 필수적이다.