러시아-우크라이나 갈등은 핵 에너지의 부활에 어떤 영향을 미칠까?

특히 2050년까지 탄소중립을 구현하는 맥락에서 에너지 부문에서 세계 최신 기술 개발에 관해 이야기한다면 핵에너지를 대체할 수 있는 것은 없습니다.

풍력 터빈, 태양광 패널 및 기타 청정 에너지원은 불안정하여 필요한 양의 전기를 공급할 수 없습니다. 이는 러시아-우크라이나 갈등 이후 더욱 심각해진 유럽의 현재 에너지 위기를 통해 확인됩니다.

핵에너지는 인류가 이룬 가장 위대한 업적 중 하나입니다.

핵에너지: 오래된 것과 새로운 것

화석 연료와 물이 부족한 일부 국가에서는 핵에너지 외에는 대안이 없습니다. 점점 더 많은 국가가 핵에너지에 관심을 갖고 있습니다. 2022년 중반 현재 전 세계적으로 53개의 원자로가 건설 중이며, 이 중 21개가 중국에, 8개가 인도에 건설 중이다. 이는 2019년의 46개보다 늘어난 수치다.

국제원자력기구(IAEA)에 따르면, 2023년 1월 1일 현재 건설 중인 52개의 원자로 중 9개가 새로운 국가에 위치하고 있으며, 28개국이 핵에너지에 관심이 있고 이 에너지를 자국의 에너지 믹스에 통합하려는 계획을 가지고 있거나 적극적으로 노력하고 있습니다. 추가적으로 24개 회원국이 IAEA 활동에 참여하고 있다. 10~12개 회원국이 2030~2035년 사이에 원자력 발전소를 가동할 계획입니다.

국제 에너지 기구(IEA)에 따르면, 2017년 이후 건설 중이거나 건설 중인 신규 원자로의 87%가 러시아와 중국에서 설계되었습니다. 일부 전직 지도자들은 이 분야에서 입지를 잃었습니다.

원자력 산업이 겪고 있는 또 다른 문제는 오래된 원자로가 수명이 다했거나 곧 다할 것이라는 점입니다. 전 세계 원자로 발전 용량의 약 63%가 30년 이상 낡았으며, 이들 발전소를 유지 또는 확장하기 위해 상당한 투자가 필요합니다. 그리고 예산이 배정되지 않으면 선진국의 기존 원자로가 30%까지 줄어들 수 있습니다.

IEA 사무총장은 핵에너지 없이는 세계가 2050년까지 기후 중립 목표를 달성할 수 없다고 믿고, 선진국 정부와 기업에 평화적 목적을 위한 핵에너지에 대한 태도를 바꿀 것을 촉구했습니다.

2022년 가동 중인 원자로가 가장 많은 국가

보고서 "국제 핵 에너지 상황 및 전망 2021"에 따르면, 모든 사람이 현대적이고 안정적이며 지속 가능하고 저렴한 에너지원에 접근할 수 없다면(UN 지속 가능한 개발 목표 7) 빈곤, 굶주림, 불평등 및 기후 변화 근절을 포함한 16가지 목표를 달성하는 것이 어려울 것이라는 인식이 전 세계적으로 확산되고 있습니다.

IAEA의 2021년 보고서에 따르면, 두 가지 시나리오가 가능하다. 낙관적 시나리오는 전 세계 원자력 산업이 세기 중반까지 용량을 두 배로 늘릴 것이라는 것이고, 비관적 시나리오는 현재 설치 용량 수준을 유지하지만 생산량이 증가할 것이라는 것이다.

보고서는 2050년까지 탄소 순제로 목표를 달성하려면 2050년까지 전 세계 원자력 발전량이 두 배로 늘어나야 한다고 밝혔는데, 이는 본질적으로 IAEA의 낙관적인 시나리오가 실현되어야 함을 의미합니다. 일부 시나리오에서는 핵에너지가 주도적인 역할을 합니다. 예를 들어, 셸(Shell)의 예측에 따르면 핵에너지는 연 7.8%의 가장 높은 성장률을 보인 반면, BP의 시나리오에서는 2.7%-3%의 성장을 보였습니다.

일부 핵에너지 국가들이 전기와 녹색 경제에 대한 필요성에 어떻게 대응하는지 살펴보겠습니다.

유럽 ​​: 지지자, 반대자

유럽에서는 프랑스와 마크롱 대통령이 이끄는 국가 그룹이 핵에너지 개발의 전망을 명확히 이해하고 있으며, 핵에너지를 유럽 분류 시스템(유럽 그린딜의 틀 안에서 환경 친화적이고 지속 가능한 투자를 명확히 하기 위해 만들어진 분류 시스템)에 포함하고 핵에너지를 녹색 에너지로 인정할 것을 제안했습니다.

2021년 10월, 불가리아, 크로아티아, 체코, 핀란드, 프랑스, ​​헝가리, 폴란드, 루마니아, 슬로바키아, 슬로베니아의 15개 장관이 서명한 기사가 언론에 게재되었으며, "원자력 에너지는 안전하고 혁신적이다"라는 의견이 언급되었습니다. 지난 60년 동안 유럽 핵 산업은 그 신뢰성과 안전성을 입증했습니다. 이 산업이 발전하면 유럽에서 약 100만 개의 고도 기술 일자리가 창출될 수 있습니다..."

2021년 11월, 독일과 오스트리아를 비롯한 유럽 8개국의 정치인 16명이 유럽 위원회(EC)에 서한을 보내 핵 에너지를 EU 분류 시스템에 포함하지 말 것을 요청했습니다. 정치인들은 "미래는 재생 에너지에 달려 있다" 고 주장한다. 그러나 2022년 7월에는 추가 허가법에 따른 EU 분류에 핵 에너지가 계속 포함될 예정입니다.

프랑스의 경우 해외 투자 활동을 강화하고 있다. 2021년 10월, 프랑스 공공 서비스 기업 EDF는 폴란드 정부에 4~6대의 3세대(EPR) 원전을 건설하겠다는 제안을 제출했습니다. 그러나 핀란드의 건설 과정에서 발생한 몇 가지 문제(시운전이 느림)로 인해 바르샤바는 프랑스의 제안을 거부했습니다. 폴란드에는 한국이나 미국의 기업이 원자력 발전소를 건설할 예정이다. 2021년 4월, EDF는 인도 NPCIL 원자력 공사에 EPR 원자로 6개를 갖춘 인도의 자이타푸르 원자력 발전소에 대한 타당성 제안서를 제출했습니다. 현재 거래가 마무리되고 있습니다.

미국은 핵에너지를 포기하지 않는다

미국은 세계에서 가장 오래되고 강력한 핵에너지 산업을 보유하고 있지만, 핵 프로그램이 삭감되면서 이 산업에서 심각하게 뒤처졌습니다. IAEA에 따르면(2023년 1월 1일 기준) 전 세계적으로 92개의 원자로(54개 원자력 발전소)가 가동 중이며, 총 설비 용량은 94,718MW입니다.

2021년 미국 원자력 발전소는 2020년보다 1.5% 감소한 7,780억 kWh를 생산했습니다. 총 전기 생산량에서 원자력 발전 비중은 2020년 19.7%에서 18.9%로 감소했습니다.

현재 운영 중인 원자력 발전소의 대부분은 1967년에서 1990년 사이에 건설되었습니다. Three Mile Island 원자력 발전소 사고(1979년) 이후 원자력 발전소의 자본 회수가 더디고 석탄 및 가스 발전소와 경쟁이 심화되면서 원자력 산업의 위기가 커졌습니다. 지난 26년 동안 단 하나의 새로운 원자로만이 가동되었습니다. 원자력 발전소 근로자들의 평균 연령은 41.6세로 계속 고령화되고 있으며, 이는 전 세계 제조업계 가운데 가장 높은 수준입니다. 현재 조지아주에서는 새로운 AP-1000 원자력 발전소만 건설 중입니다.

미국(애리조나주) 최대의 원자력 발전소인 팔로베르데(Palo Verde) 원자력 발전소는 3개의 기가 있으며, 각 기의 발전 용량은 1400MW이다.

미국은 '깨끗한' 에너지 정책을 선언하면서도 핵 에너지를 포기하려는 것은 아니다. 미국 에너지부는 최근 국내 원자력 발전소의 용량을 3배로 늘리고, 2050년까지 총 200GW의 새로운 원자력 발전 용량을 건설해 탄소 중립을 달성하자고 ​​제안했습니다. 이 프로그램의 비용은 7,000억 달러 이상으로 추산됩니다. 이 목표를 달성하려면 2030년부터 매년 총 13GW의 원자력 발전소를 가동하는 것이 필요합니다.

하지만 전문가들에 따르면 미국은 이 산업에서 뒤처져 있으며, 원자로 건설 기술이 미비하고, 연료 추출 및 농축이 이루어지지 않아 이 규모의 원자로를 건설하는 데 약 3조 달러가 필요할 것이라고 합니다. 이 프로그램이 시행된다면 미국 경제 전체에 막대한 영향을 미칠 것이며, 그 시행은 전적으로 가능합니다.

중국: 성장률 세계 1위

2022년 중반 현재 중국은 총 용량이 약 52GW인 55개의 원자로를 가동하고 있습니다. 2021년 중국의 원자력 발전소는 3,832억 kWh의 전력을 생산했으며, 이는 국가 전력의 5%를 차지했으며, 이는 2020년과 거의 같습니다. 중국은 세계에서 가장 젊은 원자력 산업을 보유하고 있습니다. 2022년 3월, 국가에너지국은 2025년까지 산업 용량을 70GW로 늘리는 계획을 발표했습니다. 2022년 현재 중국은 20,932MW 용량의 21개 장치를 건설하고 있습니다.

2021년 중국은 화룽 1호(중국 드래곤) 원자로, HPR-1000, 3세대 가압수형 원자로 프로젝트로 3개의 신규 발전소(창장-3, 4호, 사나오쿤-2호) 건설을 시작했습니다. 중국은 이 프로젝트를 원자력 발전 및 기술 수출의 기반으로 활용할 계획입니다.

일본: 후쿠시마 이전과 이후

2011년 3월 후쿠시마 제1원자력 발전소 사고가 발생하기 전까지 일본의 원자력 산업은 국가 전력의 약 25~30%를 차지했으며, "에너지 안보-환경 보호-경제 성장"이라는 국가 개발 전략의 중요한 고리였습니다. 하지만 재난 발생 1년 후, 그 수치는 2.7%로 떨어졌고, 2020년에는 4.3%가 되었습니다.

사고 후 일본은 가동 중인 원자로 27개를 폐쇄하고, 새로운 원자로 3개의 건설을 중단하기로 결정했습니다. 또한, 자연재해 발생 시 안전을 확보하기 위한 조치가 취해졌으며 새로운 기관인 원자력 규제 기관(NRA)이 설립되었습니다. 쓰나미로부터 보호하기 위해 더 높고 튼튼한 방조제가 건설되기 시작했습니다.

2022년 8월, 일본 총리 기시다 후미오는 가동이 중단된 원자력 발전소를 재가동하겠다고 발표하면서 원자력 산업의 전환점이 되었습니다. 기시다 총리는 정부 패널에 새로운 안전 메커니즘을 갖춘 차세대 원자로의 활용을 연구해 2050년까지 일본의 탄소 중립 목표를 달성하도록 지시했습니다. 따라서 일본에서 "핵 르네상스"가 일어날 가능성도 있습니다.

2021년 일본에서 가동 중인 원자로의 수는 10GW 미만의 발전 용량을 가진 10개로 안정적으로 유지되었습니다. 동시에 2020-2021년 기간에는 총 용량의 5.1%에 해당하는 43.1TWh에서 61.3TWh(7.2%)로 좋은 성장세를 보였습니다.

러시아: 선두적인 개발자

현재 러시아의 로세네르고아톰 그룹은 11개의 원자력 발전소를 운영하고 있으며, 총 설비 용량이 29.5GW가 넘는 37개 장치를 가동하고 있습니다. 생산량 측면에서 러시아는 세계 4위입니다. 2022년 러시아 원자력 발전소는 2,233억 7,100만 kWh로 생산 기록을 세웠습니다.

러시아는 현재 해외 원자력 발전소 건설에서 세계적인 선두주자로, 세계 원자력 발전소 건설 시장의 70%를 차지하고 있습니다. 2021년에는 중국, 인도, 터키 등지에서 VVER-1200 5대의 건설이 시작되었습니다. 러시아는 현재 전 세계에 10개의 원자력 발전소를 건설하고 있다.

미국 Power 잡지에 따르면, VVER-1200 원자로를 갖춘 러시아 발전소(3+세대 Novovoronezh 원자력 발전소(NVAES-2 No. 1) 6호기)가 2017년 "최우수 발전소" 부문에서 상을 수상했습니다. Power 잡지는 "Novovoronezh NPP의 새로운 VVER-1200 장치는 최신 성과와 개발에 기반을 두고 있으며, 모두 후쿠시마 이후의 모든 안전 요구 사항을 충족합니다(따라서 이 장치는 3+세대 원자로로 간주됩니다). 능동 및 수동 안전 기능을 독특하게 결합한 최초이자 유일한 장치입니다."라고 언급했습니다.

러시아의 원자력 에너지 기업인 로사톰(Rosatom)은 현재 세계에서 두 번째로 큰 우라늄 생산업체로, 연간 약 7,000톤(세계 시장의 15%)을 채굴합니다. 2023년 상반기에 미국은 러시아로부터 416톤의 우라늄을 구매했는데, 이는 2022년 같은 기간보다 2.2배 많은 양이며 2005년 이후 최대치를 기록하고 미국 핵연료 수요의 32%를 차지합니다.

백악관 핵 고문인 프라나이 바디에 따르면 미국은 러시아의 핵연료에 지나치게 의존하여 발생하는 비용으로 어려움을 겪고 있으며, 따라서 뉴멕시코주의 우렌코(Urenco) 공장에서 농축 우라늄 생산을 늘릴 계획이라고 한다. 러시아는 핵에너지를 계속해서 강력히 개발하고 있습니다.

종합적으로 볼 때, 많은 분석가들은 현재 핵 발전 용량 증가에 대한 예측을 조정하고 있습니다. IAEA의 최신 추정에 따르면, 전 세계의 원자력 발전 용량은 2050년까지 873GW로 증가할 것으로 예상되며, 이는 작년의 해당 기관 예측보다 10% 높은 수치입니다. IEA에 따르면, 2030년까지 세계 핵발전량은 16~22%, 2050년까지 38~65% 증가할 것으로 예상됩니다. 기후 변화에 관한 정부 간 패널(IPCC)의 시나리오에 따르면, 2050년까지 세계 핵발전량은 2~5배 증가할 것입니다. OPEC 전문가들은 2021년에서 2045년까지 전체 에너지 믹스에서 핵발전의 비중이 5.3%에서 6.6%로 증가할 것으로 예상합니다.

원천: https://baoquocte.vn/xung-dot-nga-ukraine-tac-dong-nhu-the-nao-den-su-quay-tro-lai-cua-dien-hat-nhan-242812.html