1. 개요
캐나다 피커링 원자력 발전소, 원자로 8개가 다닥다닥 붙어있으며 저 8개 중 2개가 현재 정지 중이다. 캐나다 원자력 발전소이니 만큼 모두 CANDU 원자로이다.
원자력 발전소(原子力發電所, 原電), Nuclear Power Plant[1], Power Station, Generating Station
원자력을 이용해서 발전하는 발전소이다. 사람들이 미래의 발전소라고 말하는 핵융합로를 이용한 발전소도 사실 원자력 발전소에 포함된다. 그러나 아직 핵융합로는 상용발전까진 한참 멀었기에 핵분열을 이용한 발전소를 이르는말이라고 보면 된다.[2]
원자력 발전소는 방사능과 매우 밀접한 관계가 있고, 원자력 사고가 나면 매우 위험한 시설이다. 그러나 시설을 엄청나게 크게 만들 수 있고 안정적인 연료 수급만 가능하다면 kW당 발전 원가가 다른 발전소에 비해 적고[3] 안정적으로 많은 전력을 공급할 수 있기에 여러 국가에 건설되어 있다. 원자력 발전소의 전력비중은 전 세계적으로 약 14~15%로, 2015년 가장 많이 차지하는1 국가는 프랑스로 76.3%를 차지하고 있으며 대한민국은 31.7%의 전력을 충당하고 있다. 전 세계에서 가장 많이 원자력 발전소를 운영하는 회사는 EDF로 영국/프랑스 다 해서 혼자서만 78개의 원자로를 가동하고 있다.
2. 원리
원자로에서 중성자가 우라늄 같이 무거운 원자와 충돌하여 원자핵이 분열되고 2~3개의 중성자가 방출된다. 이 방출된 중성자들이 다른 원자들과 충돌하고 원자들의 중성자가 방출되고 그 중성자들은 다시 더 많은 원자들과 충돌한다. 이러한 과정을 연쇄반응이라 하며 질량-에너지 동등성에 의해 우라늄 원소가 핵분열을 진행하면서 잃은 질량만큼 막대한 열에너지가 발생해 원자로가 가열된다.냉각수가 엄청난 열에너지를 품으면서 고온고압의 수증기로 바뀌게 되고, 이 수증기를 이용해 터빈을 돌려서 전기를 생산한다. 화력 발전과 원리가 비슷하다. 차이점이라면 열에너지원이 불이 아니라 원자력이라는 것이다.[4]
3. 역사
미국에서 첫 연구와 논의가 시작되었으며, 1951년 12월 20일, 아이다호 국립연구소의 EBR-1에서 가능성을 타진하였다. 그러나 이전까지는 위험한 군용 기술 취급 받았던 원자력은 1953년 12월 8일 아이젠하워 대통령이 UN총회에서 연설한 평화를 위한 원자력 선언 이후 민간부문에서 평화적 이용이 공식화되었으며, 이 때를 원자력 발전의 효시로 보는 편[5].최초의 전력망 송출은 1954년 6월 27일, 소련의 과학도시이자 그 당시 비밀도시였던 오브닌스크 원자력 발전소의 AM-1 (Атом Мирный, 로마자론 Atom Mirny. peaceful atom이란 뜻)이 해냈다. AM-1의 원자로 노형은 RBMK이다. 사실 RBMK도 여러 원자로 노형 중 제일 뛰어나다고 선정받아 만들어진 원자로다. 그러나 오브닌스크는 과학적 목적이 크고 전력도 고작 6MW짜리였다. 세계 최초의 상업적 목적을 달성한 원자력 발전소는 또 미국이 아니고 영국의 콜더 홀 원자력 발전소이다. 여기서 사용한 노형은 RBMK와 비슷한 우주쓰레기인 마그녹스이다. 그러나 핵연료 재처리 단지 안에 건립되어 플루토늄 생산 목적이라는 것이 뻔히 보이는 원자로를 최초의 상업적 원자력 발전소라 주장하기는 눈가리고 아웅이라는 주장도 있다. 그래서 100% 상업적 원자력 발전소는 미국의 쉬핑포트 원자력 발전소라고 보기도 하는 편.
대한민국에선 박정희 대통령 재임 중 고리 원자력 발전소가 건설된 이후 지금까지 총 4곳의 원자력 발전소가 건설되었으며 또한 삼척, 영덕에 추가 원자력 발전소 건립계획도 존재한다. 건립계획이 안 그래도 반대가 심한데 2011년에 일어난 후쿠시마 원자력 발전소 사고 및 대한민국의 탈원전 논란 때문에 추가건립 논의는 중단되었다.
4. 원자력 발전소에서 사용되는 원자로
중성자 감속재 및 감속방법, 1차 냉각계통과 2차 냉각계통이 분리 여부 등의 요인으로 원자로의 종류를 분류한다. 현재 원자력 발전소에서 사용되는 원자로는 모두 핵분열을 이용하며, 핵융합을 이용한 발전도 연구중이지만 실용화는 아직 먼 듯하다.(전 세계가 합심하여 플라즈마를 가두고 제어하는 것을 수많은 실험들을 통해서 데이터를 축적하고 있지만 이것을 발전용으로 쓸 수 있는지는 아직 정확하게 모르고 어쩌면 불가능할지도 모른다고 한다.)4.1. 흑연 감속로
흑연을 중성자 감속재로 사용한 원자로이며, 경수로에 비해 매우 적다. 현재 사용중인 노형은 RBMK와 AGR이다.- 마그녹스, 개량 가스냉각로(AGR): 영국에서 개발한 탄산가스 냉각형 원자로로 자세한건 셀라필드 원자력 단지 문서를 참고바람. 현재 가스 냉각형 원자로는 오직 영국에서만 쓰인다.
- 흑연감속 비등경수 압력관형 원자로(RBMK): 체르노빌 원자력 발전소사고 기종이자, 세계 최초로 전력망에 전력을 올린 원자로. 자세한건 체르노빌 문서 참조.
- 페블베드 원자로: 현재 개발 중인 4세대 원자로로, 일반적인 연료봉 형태가 아니라 테니스 공처럼 생긴 연료(TRISO)를 무더기로 쌓아서 사용하며, 가스를 냉각재로 사용한다. 더 이상 끓어서 폭발할 염려가 없는 가스 냉각재의 특성상 안전성이 높아 미국, 러시아, 일본, 중국 등 여러 국가에서 이 방식에 기반한 노형을 개발 중이며, 4세대 원자로 중 가장 실용화에 가까운 노형이다.
4.2. 경수로
경수를 중성자 감속재/냉각재로 사용하는 원자로 노형으로 중수에 비해 중성자 흡수도가 높기에 연료 농축이 필요하다. 보통 우라늄 농축도는 3~5% 정도이다.원자력 잠수함에 집어넣을 원자로로 처음 개발되었으며 현재에도 널리 사용되고 있다. 발전소 쪽에서도 마찬가지인데 대한민국의 한국 표준형 원전을 포함한 대다수의 원자력 발전소들이 이 방식을 채용하고 있다. 러시아에선 VVER(Водо-водяной энергетический реактор)이라고 부르기도 한다. 러시아는 소련/러시아 시절 자체적으로 가압수형 원자로를 개발했기 때문.
- 비등수형 원자로: Boiling Water Reactor, BWR 원자로에서 직접 물을 끓여서 터빈을 돌리는 방식. 현재 대한민국에선 존재하지 않으며, 독일, 일본 등에 위치해 있다. 후쿠시마 원자력 발전소의 노형이 이것. 터빈과 원자로가 직결되어 있기에 방사능 누출에 많이 신경써야 한다. 가압수형 원자로보다 늦게 나왔으며, 특성상 기술이 있어도 무기화하는 게 힘들다. 아예 발전을 노리고 만들어진 원자로이다.
- 가압수형 원자로: Pressurized Water Reactor, PWR. 원자로와 발전계통이 서로 분리되어 있으며, 원자로 계통(1차 계통이라고도 한다.)내에서 냉각재로 순환하는 물에 120기압 가량의 압력을 가해 끓지 않도록 만들고 터빈 발전용 증기 발생기를 원자로 외부에 설치하는 방식이다. 방사선 차폐면에선 격납용기 안에서만 방사능이 유지되기에 격납용기를 나가는 비등수형 원자로보다 훨씬 우월하며 압력 덕에 물의 끓는점이 높아 냉각재가 더 많은 열을 수용할 수 있기 때문에 비등수형에 비해 출력도 더 높일수 있으나 원자로의 열을 간접적으로 받는 형태라 열효율은 떨어진다.
4.3. 중수 감속로
비싸디 비싼 중수를 감속재로 사용하는 원자로로, 천연 우라늄을 집어넣어도 된다. 심지어 사용 후 경수로 연료를 장전해 넣어도 가동된다고. 중수의 중성자 흡수율이 경수보다 적기 때문에 가능하다. 현재 중수를 사용한 원자로 중 제일 유명한 건 캐나다에서 개발한 CANDU이다.- CANDU: 캐나다에서 개발한 중수로로 현재 월성 원자력 발전소에서 가동 중, 자세한 설명은 월성 원자력 발전소의 CANDU 부분 참조.
4.4. 증식로
나트륨을 냉각재로 쓰는 증식로를 발전에 쓰는 발전소가 있긴 있는데 전 세계적으로 퍼지지 않았다. 왜 안 퍼졌는지는 증식로와 몬쥬, 조요 문서 참조.5. 원전 폐기
원자력 발전소의 운전허가가 종료되고 수명연장을 하지 않거나, 운전중이라도 경제성(가동비용), 환경문제 등으로 폐기가 결정되면 원자력 발전소를 허물게 된다. 원자로를 폐기하는 작업을 폐로라고 하며, 폐로에는 세 가지 방식이 있다.1. 즉시 해체: 원자로 가동 중단 후 곧 해체를 시작하는 방법이다. 방사선 준위가 낮은 곳부터 제염과 해체를 하는 방법으로 부지복원까지 대략 20~30년 정도 소요를 예상한다.
2. 지연 해체: 원자로 가동 중단 후 10년 이상을 기다려 방사선 준위가 떨어지기를 기다린 후 해체를 시작한다. 총 소요기간은 대략 50~60년 정도를 예상하는 듯. 즉시해체에 비해 위험도는 낮지만, 가동중단 후 오랫동안 관리를 해야 하기 때문에 비용도 더 들고, 요즘은 거의 즉시해체를 하는 편.
3. 영구 밀봉: 해체를 하지 않고 납(Pb)이나 콘크리트 등으로 밀봉하여 방사선을 차단하여 관리하는 것. 방사능이 자연에 스며들 이유가 있어,체르노빌처럼 방사능 차단 용도로만 쓰인다.한국에는 현재 고리 1호기가 2017년 가동을 중단했으며 2022년부터 폐로에 들어간다.
6. 논란
6.1. 원전의 전면적 철폐
탈원전 문서 참조.6.2. 경제성
국제에너지기구(International Energy Agency)에서 발표한 한국의 에너지 생산 비용에 관한 통계이다. 이 통계만 봐도 일단 원자력 에너지는 설비비부터가 엄청나게 들어가고, 연료비는 극히 일부이다. 석탄과 LNG등의 화력발전 그래프중 연료비가 전기생산비용의 대부분을 차지하는 것과 크게 대비되며, 이는 당장의 경제성 분석에서 타 발전이 원자력 발전에 비해 밀리게 만드는 핵심 원인이다. 일본조차도 후쿠시마 원자력 발전소 사고 이후 원전비중이 줄면서 만성적인 무역적자로 돌아섰을 정도.[6]
원전 하나만큼의 전기를 신재생 에너지를 통해 생성하려면 태양광 발전소는 원전의 73배 크기 부지가, 풍력 발전소는 200배가 넘는 크기의 부지가 필요하다. 기술이 발전한다 하더라도 발전소 부지에 입사하는 태양광량, 바람 양이 정해져 있는 이상 원전은 한국에서 연료비 대비 발전량, 부지 면적 대비 효율이 가장 좋은 발전소의 자리를 놓칠 가능성은 희박하다.
통계 출처 : http://epsis.kpx.or.kr/epsisnew/selectEkifBoardList.do?menuId=090140&boardId=003140
연료원별 정산단가는 석유가 109.15원/kWh로 가장 높고, 그 뒤를 이어 양수(106.21원/kWh), LNG(100.13원/kWh), 석탄(78.05원/kWh), 원자력(67.97원/kWh) 순이다. 이 가격은 원전의 건설비, 중저준위방폐물관리기금, 사용후 연료관리부담금, 원전해체충당금 등의 환경 비용들을 모두 포괄한 비용으로서, 2014년부터 빠르게 상승하였다.
원자력 발전의 발전단가에서 논란이 되는 점은 '숨은 비용'에 대한 논란이다. 위 그림을 보면 알겠지만 크게 직접비용/외부비용이으로 나뉘며 이를 제대로 반영했냐는 논란이다. 숨은 비용으로 흔히 잘못 생각하는 핵폐기물[7] 처리비용, 시설 해체비용 등은 이미 명시적으로 비용 처리가 되고 있다. 이들 비용은 직접비용 내 운영유지비에 포함되며 한수원이 밝힌 발전단가와 정부가 발표한 6차 전력수급기본계획의 계획발전단가 직접비용은 이미 집행되고 있기에 뻥튀기 혹은 축소해 산정할 여지가 적다.
그러나 숨은 비용중 원전 폐쇄의 경우 현재 우리나라는 폐쇄한 경험과 기술도 없으니 폐쇄 비용을 추정만 할 뿐이며, 폐로 비용에 대한 산정이 들쭉날쭉한 것은
외부비용에 대한 추정액이 조사기관의 이해관계에 따라 큰 차이를 만들기도 한다. 원전반대 측이 검증 및 신뢰의 유무를 떠난 의견제기, 자신들의 주장을 위해 어떻게든 원전의 비용을 높히는 행동 등을 하는 행태를 보이곤 한다. 예를 든다면 유가가 30달러대였던 2003년의 것을 그대로 들고 와서 원전의 비용이 저렴하지 않다고 주장한다든가 하는 식으로 말이다. 가장 큰 문제는 원자력 발전에 대해서만 외부비용 등을 산정해 비용과 신뢰도를 깎아 저렴하지 않다는 것과 위험성을 강조하는 경우이다. 우선 그 어떤 것이든 사람이 하는 연구는 완전하지 않으며 언제든지 바뀔 수 있는 것을 간과 또는 악용하고 있으며 원전에 들이대는 잣대를 동일하게 적용한다면 원전 반대론자들이 좋아하는 친환경에너지는 아예 땅바닥에 묻혀버린다. 페블베드건 TWR이건 핵융합이건 현재 진행중인 새로운 원전 기술 개발이 있음에도 이를 무시하고 원전 발전단가가 이미 가장 효율적인 지점에 도달해 더 이상 줄일 수 없다는 말은 유리한 결론을 이끌어 내기 위한 자의적 판단에 불과하다.
신재생에너지 옹호자들은 지난 수십 년간 수많은 재원을 투자해 이룩한 원가절감의 효과가 지금의 저렴한 원전 단가를 만들어냈으니 이제 막 시작한 신재생에너지 역시 동일한 기회가 주어질 경우 경제학에서 논하는 학습효과나 경험효과에 따라 단가가 급격히 하락할 가능성이 매우 많다고 주장한다. 학습효과나 경험효과는 누적 생산량이 2배가 되면 노동생산성, 혹은 발전단가가 일정한 비율로 하락한다는 것이다. 이미 해상풍력은 많은 나라에서 그리드패리티를 달성해 화력발전보다 저렴해졌으며, 태양광 또한 이미 몇몇 나라에서 그리드패리티가 달성되었다. 그런 나라들은 태양광의 발전단가가 100원대 근처이므로, 599원을 운운하면서 비판하는 논조는 2000년대 초반 자료를 가져와서 매년 발전단가가 하락하는 신재생에너지가 비싸다고 비판하는 오류를 범하는 것이라 주장하고는 하는데 태양전지 역시 이미 소숫점 단위의 효율을 올린 연구가 보도가 될 정도로 발전이 물리적 한계에 달한 상황이며, 다른 발전원들의 에너지 전환 효율이 대부분 이 언저리임을 생각하면[8] 설비용량=설치면적 임을 추론할 수 있다. 설치면적이 곧 태양광 발전량인 상황이 눈앞인 상황에서 생산성 향상으로 발전단가의 비약적 하락을 기대하기에는 한국의 지가는 너무 높다.
설비비 문제나 방사능 폐기물 처리 문제 또한 입장에 따라 다르게 볼 수 있는 부분이다. 만일 원자력을 화력으로 대체한다 하더라도 증가하는 온실가스를 어찌할 방도도 없을 뿐더러 이에 따라 증가하는 연료비도 감수해야 할 것이다. 게다가 대부분의 반핵단체들은 온실가스를 많이 배출하여 발생하는 지구온난화 떄문에 생긴 초대형 태풍, 극심한 가뭄 및 폭우 등 전지구적인 기상이변 비용을 산정해 화력에 반영하진 않는다. 방사능 폐기물은 처리가 곤란하지만 온실가스는 처리가 쉽다는 주장도 선뜻 받아들이기 힘든 것이, 애초에 둘 다 존재하지 않는 기술이다. Future Gen 2는 아직 성공하지 못했고, 온실가스를 포집하는 기술 또한 아직까지 첫걸음마를 막 뗀 시점이라 지구온난화 문제에서 벗어나기 힘들다. 위의 차트에 따르면 온실가스 처리비용을 계산하지 않더라도 여전히 방사능 폐기물 처리비용이 더 싸게 먹힐 것이라는 계산이 있는 상황에서 화력을 더 안전한 발전방식으로 두둔하는 것은 무리다.
원자력이 관리가 까다롭다고 하나 인간의 힘으로 충분히 막을 수 있지만, 기상이변은 관리가 불가능하다는 점, 그리고 화력발전의 원료인 화석연료가 시출기술의 발달로 뽑아낼 수 있는 양은 많아졌으나 반대급부로 가격이 많이 올랐고 전 세계 인구가 70억인 시점에서 막대한 에너지 소모량을 줄일 수 없다는 점 등을 감안하면 원자력 발전은 필요악이라고 보는 것이 정확하다. 예를 들어 한국에서 자연에너지를 그나마 효율적으로 쓸 곳들 뽑아본다면 서해안의 일부 제한적 지역에서의 조력발전과, 북부 지역의 수력발전을 빼면 고르기가 힘들다. 태양광의 경우도 한국의 인구 밀도와 평지 부족 때문에 정부에서 지원금 퍼부어도 경제성이 떨어진다. 물론 국토의 70%라는 산지를 북한이 다락밭 개간하듯 개간하여 태양광 발전소를 설치하면 가능은 하겠으나, 설마 환경단체가 산지 파괴를 주장하지는 않을 것이다. 한국의 주요 업종인 반도체나, 화공, OLED/LCD 같은 디스플레이 분야는 아주 대표적인 electricity intensive 산업군인데 에너지 감축을 주장하는 것 역시 환경단체의 자기만족을 위해 국민들 밥벌이를 없애겠다는 발상에 불과하다.
2012년 5월 25-26일 이틀 동안 전력생산수단별 생산량을 나타낸 그래프이다. 대체에너지라 불리는 태양광 에너지가 극단적인 변동값을 보이는 반면, 원자력 또는 화석연료 발전은 일정한 양을 계속 공급하고 있다. 탈원전을 천명한 독일의 경우에도 현대문명 유지에 필수적인 기저전력은 원자력과 화석연료로 수급하고 있으며, 탈원전이 완료되는 시점에서는 프랑스로부터 원자력 에너지를 사오거나 화석연료 발전량을 더더욱 늘릴 계획이라고 한다. 참고로 태양광 발전을 보급하기 위해 독일 정부는 2012년 한해에만 발전차액지원으로 190억 달러(우리돈 21조 원 가량)를 지불했으며, 이것이 부담이 되어 보조금을 줄이자 태양광 설치율이 다시 떨어지고 있다고 한다.
한편 문재인 정부는 국내의 모든 신규 원자력 발전소 계획을 중단하고, 건설 중인 원자력 발전소도 폐기하며, 가동중 원자력 발전소도 연장운용을 하지 않고, 이에 따르는 전력수급 부족분은 대체에너지 또는 LNG 발전으로 충당하겠다고 밝혔는데 상단의 국제 에너지기구에서 발표한 그래프에 따르면 설비비는 가장 저렴하지만 연료단가가 가장 비싼 게 LNG 발전이다. 게다가 한국은 명실상부한 제조업 메인 국가다. 그것도 우리가 경쟁력을 가지는 산업분야는 전력을 많이 쓰는 금속(제철, 선박, 자동차 등) 및 화학 업종이다. # 일본처럼 강력한 기축통화가 있는 것도 아니고, 미국처럼 연료 매장량이 높은 것도 아니고, 독일처럼 옆 나라에서 여유롭게 에너지를 수입할 수 있는 것도 아니다. 게다가 현재 프랑스의 아레바, 일본 웨스팅하우스는 경영난으로 더이상 원전 기술 발전에 투자를 하지 못하는 상황이다. 세계적인 기술력을 가진 한국마저도 원전을 포기하게 될 경우 원전산업에서 서방권의 입지는 사라지고 러시아·중국만 신규 원자력 발전소 건설을 경쟁하는 사실상 소수 특정 국가들의 독점이 발생하게 될 것이라는 우려도 낳고 있다. 미국 과학자들과 환경단체에서도 문재인 대통령에게 직접 서신을 보내서 이를 지적하였다. 대한민국의 탈원전 논란 문서 참고.
미국의 경우 스리마일섬 사고 이후 신규원전을 30년간 짓지 못하다가 이제서야 허가가 나고있다. 그마저도 원전을 폐쇄하고 있는 추세인데 왜냐하면 바로 셰일 혁명 등을 통한 자원혁명으로 인하여 가스가 무지막지할 정도로 싸졌기 때문... 그로 인하여 원전의 전통적인 강점인 전기 생산의 저렴함이 장점이 되지 못한 데다 노후 원전들의 경우 이를 다시 재운용하기 위해 들여야 할 돈을 따져보니 수지가 전혀 맞지 않게 되었다. 게다가 트럼프 대통령의 석탄 산업과 같은 전통적인 자원 사업들의 부활 정책과 맞물리다 보니 미국의 원전 폐쇄 추세는 한동안 진행될 전망이다.
뭐 태백산맥 쪽에 바람 많이 부니 그쪽에 풍력 발전소를 세우면 되지 않느냐는 의견도 있지만, 발전이 가능한 바람의 세기가 존재한다. 태백산맥의 경우는 바람이 일정한 세기로 꾸준히 불지 않기 때문에 전력 생산도 잘 안 되고, 또 되어봤자 얼마 안 된다. 한국은 독일과 같이 신재생 에너지가 풍부한 국가가 아니다. 또 한편으로는 노후 원전의 교체 문제도 존재한다. 한국의 모든 원전은 30년의 수명을 가지고 있고 그 후에는 부지 자체를 폐쇄하는 것이 원칙이다. 물론 현재 원전 내의 부품을 교체해서 수명을 연장했다는 뉴스가 간간이 나오고 있지만 정말 중요한 부분인 노심 등은 아무도 교체할 수 없다.(원자로의 노심은 설계상으로는 60년까지 운전이 가능하기는 하다. 다만 이건 어디까지나 '설계상'이며 실제로는 그보다 훨씬 짧은 시간 동안만 운전하는 것이 안전하다.) 한국에서는 아직까지 사고가 일어난 적이 한 번도 없지만 이래저래 조심해야 할 부분이 아닐 수 없다.
6.3. 발전단가
2014년 3월 국회예산정책처가 발표한 <원자력 발전비용의 쟁점과 과제 #>에 따르면 계획발전원가[9]의 경우 1,400MW급 3세대 원자력 발전의 발전비용은 41.9원/kWh이고, 1,000MW급 석탄과 800MW 가스화력은 각각 61.9원/kWh, 117.8원/kWh이다.
한국수력원자력에 따르면 2012년 기준 연료원별 발전단가는 석유가 221.7원/kWh로 가장 높고, 그 뒤를 이어 양수(204.2원/kWh), 수력(170.8원/kWh), LNG(160.8원/kWh), 무연탄(91.6원/kWh), 유연탄(58.8원/kWh), 원자력(39원/kWh) 순이다. 한수원은 이 액수에 대해 원전해체비용, 사용후핵연료 처분비용 및 중·저준위폐기물 관리비용 등 사후처리비용까지 이미 합리적으로 반영돼 있다고 밝혔다.#
미국의 블룸버그 계열 에너지 조사기관인 'BNEF'가 지난 해 발간한 보고서에 따르면, 원전의 발전비용은 1㎾h당 약 145원(14센트)으로, 석탄화력(약 94원)보다 높은 것으로 조사됐다. 'BNEF'는 원전의 비용 상승 이유로 후쿠시마 사고 후 강화된 안전규제 때문에 건설비용과 유지관리에 드는 인건비가 높아진 점을 들었다.
국내 연구에서도 외부 비용을 포함하면 원전 발전단가가 크게 높아지는 것으로 조사됐다. 조영탁 한밭대 경제학과 교수가 2013년 '발전설비별 원가 재산정 시나리오'에 따라 계산한 원전 발전원가는 1㎾h당 95~143원으로 석탄(88~102원), LNG(92~121원)보다 비쌌다.#
한겨레 신문에서는 “원전 평균 발전단가 숨은비용까지 치면 석탄·LNG보다 비싸”라는 기사를 내보내며, 한국환경정책평가연구원의 각종 정부 보조금과 위험회피 비용 같은 사회적 비용을 합산한 원전 발전원가가 최고 254.3원에 달한다는 연구 결과를 인용하였다. 그러나 한수원에 따르면 이는 원전에 대해서만 외부비용이 포함되어 있어서 다른 발전보다 비싸다고 보기 어렵다는 입장을 밝혔다. 더욱이, 한국환경정책평가연구원의 보고 자체에는 석탄, 천연가스 등의 발전단가는 외부비용을 반영하지 않은 사적 비용이므로 원자력발전의 사회적 비용과 직접 비교할 수는 없다고 명시되어 있다고 밝혔다.#
국회 예산처가 작성한 <원자력 발전비용의 쟁점과 과제>에 따르면 원자력 발전의 직접 비용은 43.02~48.8원/kWh이라고 한다. 정부가 제6차 전력수급기본계획에서 사용한 원자력 발전단가는 1kWh당 41.9원이며, 제2차 에너지기본계획 워킹그룹은 43.02~47.93원, 한국환경정책평가연구원은 48.8원으로 추정한다고 나왔다.
그리고 2017년에 집계된 통계에 의하면 발전 단가는 아래와 같아졌다.
http://epsis.kpx.or.kr/epsisnew/selectEkifBoardList.do?menuId=090140&boardId=003140
보는 바와 같이 셰일 가스 여파로 유류와 가스의 발전 단가가 빠르게 내려간 반면에 [도호쿠 지방 태평양 해역 지진] 이후 안전 기준이 높아짐에 따라 재정비에 들어갔고, 각종 환경 비용이 추가되어 지금의 67.91원이 되었던 것. 덕분에 LNG 가스와 원전의 발전 단가 차이가 크지 않게 되었으나 그래도 아직은 원전이 가장 저렴한 발전 방식이다.
또 국제에너지기구(2010)에 따르면 우리나라의 원자력 발전비용을 기준으로 할 때 프랑스의 발전비용은 우리나라의 1.8배, 일본과 미국은 1.6배라고 한다. 건설비는 원자력 발전비용의 50% 이상을 차지하는데, 낮은 건설비로 인해 우리나라의 원자력 발전비용은 다른 나라에 비해 낮게 나타나고 있다고 지적했다. 신형 원자로를 기준으로 할 때, 우리나라의 건설비는 1kW당 231만 원인데 일본은 365만 원이며, 미국은 640만 원, 프랑스는 560만 원으로 차이가 크다고 지적했다.
한국의 건설비가 낮은 이유는 여러 기의 원자력 발전소가 한 부지에 모여 있음으로 인한 행정비용 및 입지비용의 절감, 낮은 규제비용, 반복건설 경험, 플랜트 시공능력, 연관사업의 발달 등이 원인으로 추정되나 향후 한국의 건설비 차이에 대한 요인을 검토할 필요가 있다고 밝혔다.
6.4. 원전과 관계된 비리
원자력 발전 건설이 부딪히는 가장 큰 문제. 후쿠시마 원자력 발전소 사고와 한수원의 잇다른 비리 사건으로 걱정하는 사람들이 매우 많아졌기 때문이다. 특히 한국의 원자력 발전을 감독하는 한수원을 미덥지 않다는 것이 "한국도?"라는 부정적인 여론이 형성되는데 일조했다.- 한수원, 고리원전 1호기 정전 조직적 은폐...안전점검 결과도 조작(2012)
- 한수원 월성원전 방사능 누출 조직적 은폐 의혹(2014)
- 한수원, 원전 위조부품 기기검증(EQ) 실패 은폐(2015)
- 신용현 “한수원, 월성원전 수동정지 기준 넘겼는데 은폐하고 가동”(2016)
- 조석 한수원 사장, 고장난 지진계로 계측 값 분석…심상정, ‘고장은폐 거짓말’ 질타(2016)
- "원전 납품비리 수사 이후에도 엉터리 검증 부품 공급"(2016)
- 한수원, 납품비리업체와 여전히 거래(2016)
"구멍이 생긴다는 것은 원자로 안에 있는 300도가 넘는 물, 150기압의 물이 터빈 쪽으로 새어 나오는데, 그런데 그건 물뿐만 아니라 방사성 물질, 세슘, 제놈, 크리톤, 다 나오게 됨. 그게 일단 터빈 안에만 있으면 상관없음. 현재도 100개 이상, 어떨 때는 1,000개, 한울 같은 경우는 300개가 샌 적도. 이렇게 줄줄 새면 냉각제 상실 사고, 원자로는 과열될 것이고, 그 다음에 수소가 나올 수도 있고. 땜질식? 조기 퇴출? 조그만한 볼트, 너트 부분들이 과연 성능에 맞게 제대로 시험 통과해서 들어갔는지, 이걸 보는 것이 더 중요"
서울대 원자핵공학과 서균렬 교수의 인터뷰
2014년 국감에서 2012년 1월부터 2014년 8월까지 약 3년간 방류한 원전폐기물에 방사능 600조 베크렐에 달한다는 지적이 나왔다. 한수원의 해명보도에서 대부분이 삼중수소이며 600조 베크렐은 국내 23기 전 원전의 32개월간 총 배출량이며 이를 호기당 평균방출량으로 환산하면 연간 약 10조 베크렐으로 주요 원전 보유 국가 중에서 낮은 수치라고 한다.서울대 원자핵공학과 서균렬 교수의 인터뷰
한수원 ‘여론장악 매뉴얼’에 “원전 반대는 포퓰리즘”. 해당 보고서는 이곳에서 검색을 통해 볼수 있다.
2014년 뉴스타파의 보도에 따르면 일명 "원피아"들과 한수원 간의 유착이 광범위 하다고 한다.
6.5. 위험성 및 환경 문제
원전이 에너지원으로 이용하는 핵분열과 이로 인해 발생하는 방사능의 위험성이 크다. 그린피스를 비롯한 유명 환경 단체들이 반발하는 이유. 원자력 발전소에서 뿜어져 나오는 방사능은 물론이고 오염된 냉각수 및 사용후 방사능 폐기물 문제가 제기되고 있으며 이들은 온실가스 배출하는 화력발전소와 함께 폐기를 주장하고 있다. 또한 원자력 발전소는 가동 중에 대기오염 물질 배출량이 타 발전원에 비해 압도적으로 적지만 우라늄 광산에서 채굴 과정 시 화석연료를 기반으로 운영되는 각종 채굴장비나 기계 등에서 배출되는 이산화탄소 양 역시 배제할 수 없다.원전 존속을 주장하는 측에서는 원자력 발전을 대체할 발전 방식은 현실적으로 화력발전 밖에 없으며 그중에서도 공해가 심한 석탄발전이 주종이 될 것을 염려하고 있다. 석탄발전과 LNG 발전은 대규모의 저장고를 필요로 하며 이 시설들은 대표적인 대기오염 유발 시설 및 유사시 위험시설이다. 석탄발전을 위해서 필수적인 석탄부두와 석탄창고는 인근 지역에 심한 분진 공해를 발생시키며 실제로 인천항 주변의 주민들은 이에 견디다 못해 계속적으로 석탄부두, 석탄창고의 이전을 요구하고 있다. LNG 기지가 송도국제도시 인근에 들어설 때도 유사시 또는 폭발시 입을 피해를 우려하여 반대가 극심하기도 했다.
핵융합 발전 기술이 실용화되면 핵분열 원자력 발전이 지니는 대부분의 문제점을 해소할 수 있을 것으로 기대하나 [10] 현재의 기술 수준은 어떻게 핵융합 반응을 발전을 할 수 있을만큼 유지할수 있을 것인가에 대한 실마리를 찾는 수준에 그치고 있어 수십년의 연구 개발이 필요할 것으로 보인다. MIT의 핵융합로, 중국의 핵융합로
지역 문제 관점에서는 한국의 경우 수도권 인구 및 대기업들의 전력수요를 위해 지반이 튼튼한 지방에 많이 설치했다고 주장하기도 하나 전력소모가 큰 산업인 중공업, 제철업 등은 주로 원자력 발전소가 밀집된 동남권에서 행해지고 있다. 실제로 수도권 소비 전기의 상당 부분은 인천, 충남 등지에 위치한 화력발전소 등에서 생산된다.
하지만 동남권에는 부산항이 있는 제2 도시 부산시가 있으며 공업도시인 울산시가 있기 때문에 만약 핵발전소가 터진다면 이 나라는 버틸수가 없다!
7. 위치
동북아시아에 있는 원자력 발전소의 위치, 2016 세계 원자력 및 방사선 엑스포에서 원자력 발전소는 24기가 가동 중에 있으며 12기가 추가로 건설되고 있다고 밝혔다.
중국에 특히 원전이 많이 세워질 예정인데 편서풍이 중국에서 한국/일본 쪽으로 불기 때문에 중국의 원전 사고로 방사능 오염이 일어날 수 있다는 우려도 있다.
7.1. 수상 원자력 발전소
말 그대로 물 위에 원자로를 띄워두고 전력을 연결하는 원자력 발전소. 덤으로, 원자력 항공모함이나 잠수함처럼 자체추진 능력을 바라서는 안 된다. 현재 러시아가 1척 건조 중으로, 열출력 300MW, 전기 출력 104MW를 잡고 있다. 로사톰 측은 최소 5척을 생각 중인 듯. 그리고 중국은 이에 뒤질세라 20척을 찍어낸다고 하는데 지상에 건설된 원자력 발전소의 전기 출력을 보면 알겠지만 원자로 하나를 갖다놔도 쨉도 안 된다. 그냥 간단하게 전기가 부족한 지역에 전력을 공급한다는 개념이 맞을 듯하다.8. 나무위키 원자력 발전소 문서
8.1. 대한민국
| 대한민국의 원자력 발전소 | |||
| 고리 원자력 본부 | 월성 원자력 본부 | 한빛 원자력 본부 | 한울 원자력 본부 |
대한민국의 경우 전력공급의 25%가 원자력 발전이다. 현재 가동되는 원자력 발전기의 총 생산 전력은 약 2,153만 kW에 달한다.
- 고리 원자력 발전소 (가동 중, 1971년 11월 착공. 부산광역시 기장군과 울산광역시 울주군에 걸쳐 위치해 있다.[11])
- 월성 원자력 발전소 (가동 중, 1977년 10월 착공. 경상북도 경주시에 위치해 있다.)
- 한빛 원자력 발전소 (가동 중, 1981년 12월 착공, 옛 이름은 영광 원자력 발전소. 전라남도 영광군에 위치해 있다.)
- 한울 원자력 발전소 (가동 중, 1982년 3월 착공, 옛 이름은 울진 원자력 발전소. 경상북도 울진군에 위치해 있다.)
8.2. 일본
- 후쿠시마 원자력 발전소 (폐쇄)
- 하마오카 원자력 발전소
- 도카이 원자력 발전소 (사실상 폐쇄)-2011년 3월 15일 이후 잠정중단
8.3. 미국
- 스리마일 섬 원자력 발전소 (가동중)
- 쉬핑포트 원자력 발전소 (폐쇄)
8.4. 영국
- 콜더 홀 원자력 발전소 (폐쇄. 그러나 1호기가 산업문화재로 보존 중)
8.5. 러시아
8.6. 핀란드
8.7. 우크라이나
- 체르노빌 원자력 발전소 (폐쇄)[12] - 20세기 최악의 원자력 사고, 이 때문에 서서히 망해가던 소련이 완전히 무너졌다. 뿐만 아니라 피폭으로 인해 한창 번창하던 도시인 프리피야트가 유령도시가 되었다.
체르노빌 사고로 인한 직접적인 사망자는 약 30명으로 알려져 있고, 유엔, 세계보건기구, 국제원자력기구 등에 따르면 다량의 방사성 물질에 노출돼 암 등으로 사망한 사람은 약 4000명, 그리고 상대적으로 적은 량의 방사성 물질에 노출됐다가 사망한 사람은 5000명 정도로 추정된다. 체르노빌 사고에 의해 간접적으로 사망한 사람이 100만 명에 이를 수 있다고 하는 사람들도 있지만 그들조차도 정확한 역학관계를 규명하기 어렵다는 점은 인정하고 있으므로, 그냥 그런 의견도 있다는 정도로 보는 게 적절하다.
[1] 영어를 직역하면 핵발전소다. 일반인이 핵이라는 소리를 들으면 기겁하기 때문에, 원자력이라는 순화된 용어를 사용한다. 같은 이유로 원전을 반대하는 세력은 대체로 핵발전소라는 용어를 사용한다.[2] 핵무기중 핵분열을 이용하는 무기만 원자폭탄이라고 부르는 전례(?)를 보면 핵융합이 실용화되어도 원자력 발전소는 핵분열을 이용한 발전소만 지칭하는 용어로 남을 가능성도 있다.[3] 원자력은 전력망에서 기저부하를 담당한다. 그러니까 항상 필요한 만큼의 전력을 1년 365일 내내 끊임없이 공급한다는 것. 반면 화력발전은 전력수요에 따라 발전량을 유동적으로 조절하는데, 만일 화력으로 기저부하를 담당한다고 가정하면 그 연료비를 감당하기는 매우 힘들어진다. 일본이 원자력 발전을 재개하려 기를 쓰는 이유가 바로 이것이다.[4] 태양전지, 수력 발전, 풍력 발전등 일부 예외를 제외한 거의 모든 발전이 물을 끓여 터빈을 돌린다. 출력이 커질수록 증기터빈만큼 효율적인 기관이 없기 때문.[5] 이때 한국의 원자력 역사의 첫 스타트를 끊었다. 그 후 미국이 연구용 원자로 TRIGA를 판매하고 대한민국이 구매했기 때문. 다만 현재 TRIGA의 임무는 대전의 원자력연구원에 위치한 하나로가 승계받았다.[6] 2011년 후쿠시마 사태가 터지자마자 전력의 30%를 차지하던 원전을 전부 가동중지시키고, 그걸 벌충하기 위해 65% 수준을 차지하던 화력발전량을 90%까지 끌어올렸다. 물론, 발전량이 올라갔다는 소리는 그만큼 석탄/석유를 미친듯이 땠다는 소리. 설상가상으로 이후 2~3년은 석유값마저도 일본의 편이 아니었다.[7] 폐기물에는 발전 후 남은 플루토늄, 우라늄 등, 방사선 방호복, 열을 식힐 때 쓰는 물 등 포함이다.[8] 신재생 에너지는 이를 뛰어넘을 수 있다고 생각한다면 열역학 법칙을 참고하라[9] 발전원을 선택할 때 주요 요소 중 하나가 경제성이므로 정부는 발전원별 건설비와 수명기간, 이용률과 할인율, 연료비 등을 가정하고 이에 따라 주요 발전원의 발전비용을 계산한다.[10] 물론 환경단체들은 핵이 들어간다는 이유인지 무조건 반대한다. 연구설비 하나 증축하기도 어려운 실정[11] 고리원자력본부 산하이며 발전소 구성이 다른 곳과 약간 다르다. 고리 1[13], 2, 3, 4호기와 신고리 1, 2호기로 총 6기 구성. 울주군에 위치한 신고리 3,4호기는 새울원자력 본부로 분산됐다.[12] 우크라이나가 독립하기 이전인 구 소련(현 러시아) 시절에 만들어진 것이었지만 체르노빌은 현재 우크라이나 영토이기 때문에 이 문단에 넣는다.