[신년기획] 한국, 원전 시설 선택 아닌 필수?
[신년기획] 한국, 원전 시설 선택 아닌 필수?
  • 김병욱 기자
  • 승인 2019.01.03
  • 댓글 0
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전 세계 원자력 시설, 정지 아닌 가동
원전, 재가동·신규 건설 국가 다수
日, 후쿠시마 이후 원전 계속 추진 중
中, 건설·착공 예정 원자로 총 40기
 

[투데이에너지 김병욱 기자] 전 세계에 운전 중인 원자력발전소는 지난 2018년 1월말 30개국에서 모두 448기의 원전이 가동되고 있다. 또한 건설중인 원전은 61기, 영구정지 원전 165기 장기 운전 중지인 발전소는 2기다.

우리나라 원자력발전소는 후쿠시마 원전 사고 이후 안전성 문제와 문재인 정부 출범 이후 탈원전으로 인해 신규 원전 건설 중단 등이 이뤄지고 있다.

전 세계적으로 원전개발이 둔화된 것처럼 보이는 반면 실제 원전 개발은 아직까지 활발히 진행되고 있다.

이에 전 세계의 원자력발전 개발 동향 및 원전 운영국가의 운영 현황, 주요 동향, 중소형 원자로 연구개발 등에 대해 살펴보고자 한다.
 /편집자 주

후쿠시마 원전 사고 이후 전 세계 원전 운영국들은 자국의 원자력발전소 건설계획 등 원전 정책에 대해 전면적으로 재검토했다.

한국원자력산업회의가 발간한 ‘2018 원자력연감’에 따르면 독일, 스위스, 이탈리아, 벨기에 등 일부 국가는 원전 축소 및 폐지를 결정했다.

반면 후쿠시마 원전 사고 이후 일시적으로 위축됐던 각국의 원전 정책은 자국 내 에너지 수급 여건, 전력수요 증가 대응, 환경 및 경제적인 이유로 기존 원전 정책을 유지하거나 확대하려는 양상을 보이고 있다.

특히 동아시아지역을 중심으로 급속한 경제 성장 및 인구 증가에 따른 전력수요 증대 등의 이유로 원전 도입을 지속적으로 확대하고 있다.

다수의 국가들은 자국 내 기존 원전에 대한 안전시설을 보완하고 안전규제기준을 강화하는 등 원전 이용의 정상화를 위해 노력을 경주하고 있다.

현재 세계 원전산업 흐름의 큰 특징으로 우선 지난 2015년 파리협약 이후 세계 에너지시장의 전원믹스 구성에 관한 사항이며 후쿠시마 사고 이후 위축된 원전산업의 재개 움직임이다.
또한 원전 축소 정책 추진국가들의 현실적 한계 노출이며 노후 원전 대체를 위한 신규 원전 건설 등이다.

향후 원전은 기존 중국, 인도에서의 대규모 개발·도입과 함께 신흥개도국 중심으로 전개될 전망이지만 선진국에서도 추가 건설될 전망이다.

■국가별 원전 현황

미국은 지난 2016년 와츠바 2호기의 준공과 푸트 캘훈 1호기의 영구정지로 2018년 1월 기준 99기가 운전 중이며 2기가 건설중이다.

원자력발전량은 지난 2017년 804.9TW이며 미국 전력 생산량의 20.2%로 2016년 19.7%보다 증가했다.

미국이 현재의 원전 비중을 유지한다면 오는 2025년까지 건설중인 2기 이외에 13.2GWe 원전이 추가 필요하며 2030년까지 22GWe 규모의 신규 원전이 필요할 것으로 전망된다.

미국은 후쿠시마 후속조치에 대규모 예산을 투입하고 있으며 미국 내 가동원전들은 안전 여유도 향상을 위해 약 30억달러 이상 투입할 것으로 추정하고 있다.

다만 후쿠시마 원전 사고 이후 강화되는 각종 규제 등으로 인해 증가되는 원전 운영 관련 실질 비용 및 건설비용과 미국 내 천연가스와 셰일가스의 낮은 가격은 다수의 신규 원전 건설계획에 부정적 영향을 줄 것으로 전망된다.

러시아는 지난 2018년 1월 기준으로 가동원전은 35기가 운영 중이며 2017년 원전발전량은 187.5TWh의 전력을 생산해 러시아 전력 생산량의 약 17.8%를 공급했다. 또한 현재 6기의 원전이 건설중이다. 러시아는 지금을 원전의 해외 수출시장을 확대 할 수 있는 기회로 보고 해외시장 진출에 적극적으로 나서고 있다.

지난 2017년에 러시아는 나이지리아, 필리핀, 브라질, 이집트, 우즈베키스탄 등과 원자력협정을 체결하고 2018년에는 아르헨티나, 스리랑카 등과의 원자력협정을 체결했다.

영국은 지난 2018년 1월 기준으로 총 15기의 원전이 운영 중이며 30기가 영구 정지됐다. 영국 정부는 오느 2025년까지 60GWe 규모의 새로운 전원 필요성을 가지고 있다, 이 중 35GWe 규모는 유럽의 신재생에너지 전환방침에 따라 신재생에너지로 충당할 방침이다.

또한 프랑스의 가동원전은 58기이며 12기가 영구정지, 1기가 건설 중에 있다. 지난 2017년 11월 프랑스는 자국의 원전 믹스에서 원자력발전 비중을 기존 75%에서 50%로 감축하는 일정을 기존 2015년에서 2030년 또는 2035년으로 연기한다고 발표했다.

일본은 지난 2017년 12월 몬주 원전 영구정지로 2018년 1월 기준 17기가 영구정지, 1기가 장기 운전 중지, 2기가 건설 중이다.

중국은 2017년 양장 4호기, 푸칭 4호기 등 3기의 원전이 가동돼 2017년 말 기준 중국의 가동 원전은 38기이며 19기의 원전이 건설 중이다. 향후 약 40기의 원전이 건설 계획 중이다.

지난 2017년 247.5TWh의 원자력 잔력을 생산해 중국 전력 생산량의 약 3.4%를 공급했다.

중국은 원전 설계·건설에서부터 핵연료주기까지 전 과정에서 원자력기술 자립을 추진하고 있다. 또한 파키스탄 ACP1000 노형의 최초 해외 계약 체결, EDF Energy가 진행하는 Hinkley Point C 사업 참여, 루마니아의 체르나보다 발전소의 용량 확장 및 원전 건설 프로젝트 참여 등 수출 공급국으로 부상하는 글로벌화를 추구하고 있다.

핀란드는 지난 2018년 1월 기준 4개의 원전이 운영 중이며 1기가 건설 중이다. 2017년 원자력발전량은 21.6TWh로 전체 전력량의 약 33.2%.를 담당하고 있다.

또한 핀란드는 Hanhikivi 원전 1호기를 러시아와 건설협약을 통해 건설에 착공할 계획임을 발표했다.

인도는 지난 2018년 1월 기준으로 22기의 원자력이 가동되고 있으며 2017년 6월 및 10월에 쿠탄쿨람 3·4호기가 건설에 착공해 7기가 건설 중에 있다.

2017년 원자력발전량은 34.9TWh로 전체 전력량의 약 3.3%에 해당된다. 인도는 오는 2050년까지 원전 설비용량을 62GW로 확대해 전체 전력의 25%를 원전으로 공급할 계획이다.

캐나다는 2018년 1월말 기준으로 19기의 원자력이 가동되고 있으며 6기가 영구 정지돼 있다. 현재 신규 원전 건설에 대한 주정부 차원의 공약은 없으나 온타리오, 포인트 로프로, 앨버타 지역에 ACR-1000, ATMEA-1 등의 건설 계획을 추진 중에 있다.

카자흐스탄은 가동 중인 원전은 없으며 지난 1970년대 중반 카스피해 연안에 위치한 Aktyau에 건설된 상업용 원전인 BN-350은 1995년 수명이 종료, 정지돼 있는 상황이다.

카자흐스탄은 전 세계 우라늄 생산량의 약 38%를 차지하였으며 5년 연속 세계 우라늄 최대 생산국이 됐다.

파키스탄은 지난 2017년 7월 차스누웁 4호기의 준공으로 총 5기의 원전이 가동 중이며 총 7.9TWh의 원자력을 발전해 전력 발전량의 약 6.2%를 공급했다.

체코는 지난 2017년말 기준으로 가동원전은 6기이며 총 26.8TWh 원자력을 발전해 전력 생산량의 약 33.1%를 공급했다. 원전은 체코전력공사가 모두 소유, 운영 중이다.

이란은 2017년 말 기준으로 원전 1기가 운영이며 전체 전력량의 2.2%를 차지하고 있다.

루마니아는 2017년 기준으로 가동원전은 2기이며 전력생산량의 약 17.7%를 공급했다. 루마니아는 Cernavoda 3·4호기 건설을 계획 중이다.
우크라이나는 지난 2017년 말 기준으로 가동원전은 15기이며 4기가 영구정지, 2기가 건설 중이다.

2017년 원자력발전량을 85.6TWh로 우크라이나 전력 생산량의 약 56.1%를 공급해 세계적으로 프랑스 다음으로 원전 의존도가 높은 국가다.

아르헨티나는 지난 2017년 말 기준 3기가 운영 중이며 1기가 건설중이다. 원자력발전량은 6.2TWh로 전체 발전량의 4.5%를 차지하고 있다.

원전이 전체 발전에서 차지하는 비중이 비록 낮으나 아르헨티나는 증가하는 전력수요를 충당하고 약 60%린 화력발전 비중을 낮추기 위해 신규 원전 도입을 적극적으로 추진하고 있다.

■원전 도입 예정 국가

요르단은 에너지안보 확보와 전력가격 안정을 위해 오는 2030년까지 에너지수입을 탈피하고 화석에너지 의존도를 줄인다는 목표를 내걸고 있다.

이를 실현 하기 위해 오는 2030년까지 전력 생산의 30%를 원자력으로 공급하기 위해 1,000MW급 원자력발전소 4기 건설을 추진하고 있다.

이에 지난 2014년 12월 러시아와 1,000MW급 원자로 2기를 건설하는 협정을 체결했으며 건설 예정인 원자로는 각각 2024년, 20206년 가동을 목표로 하고 있다.

폴란드는 석탄이나 수입 가스의 높은 의존을 줄이고 다양한 에너지 포트폴리오의 일환으로 오는 2025년경 원전을 보유하는 것을 계획하고 있다. 폴란드는 지난 1980년대 Zarnowiec에 러시아산 440MWe급 VVER-440 원자로를 4기 건설 중이었으나 1990년에 이 프로젝트는 취소됐으며 부품은 판매됐다.

폴란드 원자력에너지부가 지난 2014년 발표한 에너지계획 2030에 따르면 1차 목표는 2030년까지 원자력발전 비율을 12%까지 늘이고 화력발전 비율을 59%까지 감축하며 신재생을 11%에서 19%까지 증가하는 것이나 개정된 ‘폴란드 에너지계획 2050’을 발표할 예정이다.

■중소형 원자로 연구개발

현재 세계 각국은 경제 상황 및 정치 상황에 따라 다양한 소형 원자로를 개발하고 있다.

우리나라를 비롯해 미국, 러시아, 중국, 영국 등은 소형 원전 개발에 나서고 있다. 안전하고 타 에너지원대비 경제성이 있는 소형원전이 개발될 경우 소형원전시장의 잠재력은 무궁하다.

우리나라는 지난 1997년부터 개발한 SMART의 상용화를 위해 지난 2015년 3월 사우디아라비아와 SMART 파트너십 협력을 위한 양해각서와 이에 따른 SMART 건설전 설계 협약을 체결했다.

SMART 건설전 설계 설계협약은 사우디아라비와와 우리나라가 공동 투자해 사우디아라비아에 건설할 SMART 1 & 2호기의 건설전 설계를 추진하기 위한 협약이다.

미국은 TMI 원전 사고 후 원전 건설이 장기간 진행되지 못함에 따라 잃어버린 대형 원전의 글로벌 리더 위치를 회복하기 위해 정부의 강력한 지원하에 가장 활발하게 소형 원전을 개발하고 있다.

지난 2012년 B&W사의 mPower를 소형 원전 개발 지원 노형으로 선정했으며 2013년에는 2차로 NuScale 노형을 선정했다.

미국 정부 지원 프로그램으로 소형 원전의 본격적인 개발에 착수해 4~5년 후 인허가를 획득하고 2020년대에 상업운전을 개시하는 개발전략으로 진행되고 있다. 반면 mPower 개발 시점을 연기하겠다는 발표와 함께 실질적인 개발을 중단했다.

러시아는 중소규모 원자로 개발과 활용 분야에 있어 가장 적극적인 국가다. 분산 격리지역이 많은 국가특성으로 인해 소규모 전력 생산과 열원 공급이 가능한 운송형 원자로 개발에 힘쓰고 있다.

일본은 후쿠시마 사고 이전에 다양한 형태의 SMR 개발을 추진해 온 반면 사고 이후 정책방향이 새로운 규제 요건 개발 및 적용에 집중되면서 개발 자금 확보에 어려움을 겪고 있다.

중국은 원자력 기술자립에 매우 큰 노력을 기울이고 있는 국가로서 발전용 원자로의 독자 설계 및 건설뿐만 아니라 연구용 원자로, 지역난방용 원자로를  독자기술로 개발하고 있다.

중국은 ACP1000 이외에 CGNPC사를 중심으로 바지에 선적을 할 수 있는 원자로인 ACPR505를 개발 중에 있다.


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