대체에너지원으로 각광받는 원자력
대체에너지원으로 각광받는 원자력
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한국, 원전 강대국으로 나아가는 길… 전문 인력 양성 절실
▲ 대우건설은 시공 중인 신월성 원전 1·2호기 현장에서 원전건설 사상 최초로 원자로 냉각재 배관과 원자로 내부 구조물을 병행 시공하는데 성공했다고 25일 밝혔다. (사진제공:대우건설)

[뉴스천지=김두나, 김지윤 기자] 우리나라가 지난해 말 아랍에미리트(UAE) 원전 수주로 세계를 놀라게 했다. 우리나라는 석유가 가득한 중동에서 원전 설계부터 시작해 구매·시공, 운영지원과 연료 공급까지 전 프로세스를 담당하게 됐다. 

우리나라는 지난 1970년대 원전을 도입한 후 미국·프랑스·일본·러시아·독일에 이어 세계 6위의 원자력발전 국가로 자리매김했다. 30년 이상 원자력 산업 운영과 원천 기술을 바탕으로 개발한 한국형 원자로는 UAE를 시작으로 터키 등 전 세계 에너지원으로 각광받고 있다.

◆왜 원자력인가

국가경제를 성장시키기 위해서는 에너지 확보가 필수다. 그 중 석유, 석탄, 천연가스 등 화석 연료는 경제성장과 맞물려 주요 에너지원으로 소비돼왔다. 그러나 화석연료 고갈과 지구온난화현상에 대한 심각성이 부각되면서 일부 선진국에서는 대체에너지 개발 및 온실가스 감축 정책에 주력하고 있다.

태양광과 풍력 등 친환경 신재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있으나 개발 및 발전 단가가 높은 데다 안정적인 전력 공급부분에서 현실적인 대안이 되지 못하고 있다.

그 가운데서도 가장 유력한 신재생에너지원이 바로 원자력이다. 원자력은 지구온난화의 주범인 이산화탄소(CO₂) 등 온실가스가 전혀 나오지 않고 상대적으로 높은 에너지 효율을 가졌기 때문이다. 1톤의 우라늄은 석유 3600톤(약 8만 배럴)과 맞먹는 에너지를 생산할 수 있다.

이 같은 이유로 개발도상국은 급격한 전력 수요 증가를 해결하고 수입에 의존하던 석유·가스를 대신할 에너지원으로, 선진국은 환경문제 해결과 에너지 자립도를 높이기 위해 원자력을 확대하고 있다.

미국은 현재 원자력발전소(이하 원전) 30개 추가 건설을 진행 중이며 프랑스는 2012년부터 기존 원전을 대체하기 위해 매년 1기씩 건설해 나갈 예정이다.

다만, 원자력 발전과 함께 따라오는 위험 요소는 배제할 수 없다. 바로 원자력 사용에 따른 폐기물 처리와 핵무기발전 가능성 등 안전성 문제는 원자력 확산에 앞서 철저히 대비해야 한다는 데 전문가들은 입을 모은다.

한국원자력문화재단 관계자는 “국제 핵무기 사찰단이 있기 때문에 핵무기를 만들 수 없다”면서 “현재 폐기물 처리는 각 발전소마다 설치된 임시 보관소에서 저장하고 있지만 2012년 경주에 중·저준위 방사성폐기물처분장을 완공할 계획”이라고 말했다.

◆한국 원전의 현주소

현재 국내 건설 중인 원전은 신고리 1~4호기와 신월성 1~2호기 등 총 6기다. 올해 안에 4기가 더 발주될 것으로 예정돼 국내에서는 최대 10기의 원전 공사가 진행될 것으로 보인다. 국내 원전 산업의 장점은 세계적인 수준의 원전 건설 및 운영능력이다. 건설능력의 기준인 건설기간·건설비용에서는 일본과 중국보다 공사기간이 1년 정도 짧고 공사비용도 30% 이상 꾸준히 절감하고 있다.

운영능력을 나타내는 국내 원전 이용률은 93%로 전 세계에서 유일하게 90%대를 넘어선다. 하지만 전문기술인력 부족문제는 우리의 약점으로 남아있다. 한국원자력학회에 따르면 올해 1196명인 원전 연구개발 인력 수요는 오는 2020년 1439명으로 20% 증가한다. 그러나 현재 대학원 수준의 인력양성기관은 서울대, 한양대 등 6개 대학에 불과하며 학위 취득자 배출현황은 2005년 71명, 2009년 76명 수준에 머물러 있다. 전문 인력 부족으로 추가 수주를 못하는 최악의 경우도 발생할 수 있다는 얘기다.

◆진화하는 원전

원전이 발전하고 있다. 빌 게이츠 미국 마이크로소프트(MS) 창업자와 일본 도시바가 100년 이상 사용해도 연료 공급이 필요 없는 차세대 원전을 공동 개발에 나섰다.

이들은 열화우라늄을 연료로 쓰는 이동파 원자로(TWR) 개발에 집중할 계획이다. TWR은 천연 우라늄과 함께 우라늄 농축 후 남은 부산물인 열화우라늄을 모두 사용할 수 있어 현재 경수로보다 핵폐기물이 적다. 전력생산면에서도 10만~100만 킬로와트(㎾) 전력을 발생시킬 수 있어 최근 원자로들과 맞서는 수준이다. 또한, 원자로 내에서 서서히 연소해 핵분열 반응 속도를 조절하기 때문에 제어봉이 필요 없다. 기존 원전보다 안전성도 더 높은 셈이다.

우리나라도 원전 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 29일 관련업계와 원자력 학계에 따르면 원자력 발전소 건설의 핵심 기술 중 하나인 노심설계 코드를 순수 국내 기술로 개발됐다.

노심설계 코드는 원자로 속의 핵연료가 수명인 18개월 동안 중성자 등 여러 종류 소립자와 충돌하면서 어떤 상황이 될지 예측해 내는 소프트웨어다. 핵연료봉의 장전량, 교체시기, 위치 등을 파악하려면 필요한 부품이다.

한국수력원자력 관계자는 “원전 설계 핵심코드는 원전 기술의 척도라고 할 만큼 중요한 기술”이라며 “이번에 국내 기술로 개발된 노심설계 코드는 그간 원전에 사용했던 외국 코드와 비교해도 손색이 없다”고 말했다.

최경환 지경부 장관은 “원전 수출산업화 전략은 우리나라 50년의 새 먹거리를 육성하는 기반”이라며 “끊임없는 기술혁신과 새로운 인재 육성이 성공의 열쇠로 여기에 정부의 역량을 집중할 계획”이라고 밝힌 바 있다.

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