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에너지라는 말은 원래 그리스어 ‘에르곤’에서 유래된 ‘에네르게이아’를 가르키는 단어로, 일을 하는 능력(작업)을 나타낸다. 인류문명에서 에너지의 동력원은 인간이 불을 발견하고, 새처럼 하늘을 날고 싶다든가, 넓은 바다를 건너 새로운 곳으로 가고 싶다든가 하는 꿈을 이루기 위해 시작된 과학에 대한 탐구였다.
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인류문명의 발전은 에너지원의 발달과 맥을 같이하고 있다. 18세기 등장한 증기기관의 발명이 18~19세기에 걸쳐 이루어진 산업혁명과 교통수단의 발전원동력 이었기 때문이다. 또한 이때부터 석탄의 화석연료 사용이 본격화되었으며 20세기 들어 진보된 지질학, 화공학 등의 과학기술은 저렴한 가격, 다양한 용도, 고열량 등의 경제적 특성을 지닌 석유와 천연가스를 주 에너지원으로 사용하게 되었다. 현재, 전 세계적으로 에너지 의존량의 85%가 화석연료로서 과학기술의 발전에 있어 화석연료의 기여도는 무시할 수 없는 부분이다.
하지만 석탄, 석유, 천연가스로 대변되는 화석연료는 한정성과 매장 지역의 편중성, 가격과 공급의 불안정한 요소로 인해 석유파동과 세계 경제공항을 불러 오기도 했다. 또한 화석연료 사용에 따른 이산화탄소의 증가는 결국 지구온난화를 부추기는 결과를 초래했다.
2006년 스턴 보고서(Stern Review)에서 나타났듯이 ‘에너지 다소비 체제’에 따른 ‘자원’의 고갈과 기상재해를 유발하는 ‘환경위기’는 화석연료를 대체할 녹색에너지개발을 세계적인 주요 이슈로 만들었다. 실제 기후변화에 따른 세계적 GDP 손실액이 5~20%정도로 심각한 수준이라고 보고서는 밝히고 있다.
240년간 사용가능한 ‘우라늄’
국내 상황을 살펴보면, 우리나라는 세계 10대 에너지소비국으로 석유 등 에너지의 97%를 해외수입에 의존하고 있다. 따라서 온실가스 감축 의무가 부괴될 경우, 우리나라 경제가 안게 될 부담은 상상 이상이다. 기후변화 문제가 심각해질수록 국제사회는 점차 강한 규제를 통해 각국의 탄소배출을 강제할 것이기 때문이다. 따라서 우리 정부가 ‘저탄소 녹생성장’을 향후 60년의 새로운 국가비전으로 제시한 것도 이러한 세계적 트랜드변화에 대비하기 위함이다. 원자력발전소가 주목을 받는 이유이기도 하다.
세계적으로 보면, 원자력발전은 이미 세계 총 발전량의 15%를 담당하고 있으며, 현재 가동중인 원자력 발전소의 설비용량 기준 미국이 104기에 1억111.9만kW로 1위, 프랑스가 59기에 6,347만kW로 2위, 일본이 53기에 4,623만kW로 3위를 차지하고 있다. 우리나라의 경우도 이미 1978년 고리원전 1호기가 첫 상업운전을 시작한 이래, 총20기의 원자력발전이 가동되고 있으며 국내 전체 발전량의 35.8%를 담당하고 있다.
그러면 원자력발전의 원료인 우라늄의 매장량은 얼마나 될까. 환경전문가들은 석유 등 화석연료의 매장량은 앞으로 30~40년이면 바닥난다고 경고한다. 하지만 우라늄의 경우 전 세계적으로 고루게 분포되어 있으며 확인매장량 547만톤, 추정매장량 1,055만 톤으로 현재 사용량을 감안하면 약 240년을 사용할 수 있는 것으로 나타났다.
특히 석유나 석탄, 천연가스가 발전원가 중 연료비가 차지하는 비율이 50%로 연료가격의 변동에 영향을 크게 받는 반면, 원자력발전 우라늄은 가격도 싸고 연료비가 차지하는 비율이 10%정도로 낮다. 연료가격이 오르더라도 발전원가에 크게 영향을 주지 않는다는 장점을 가진 우라늄은, 1989년 독일의 클라포로트(M. H. Klaporoth)가 광물의 정밀분석 중 역청(歷靑)광 중에서 발견하였으며, 천왕성(天王星 : Uranus)의 따서 이름이 명명되었다.
지구온난화, 각국 환경에너지로 원자력 채택
최근 지구온난화로 인해 북반구의 봄과 여름의 빙산이 1950년 이래 약 1~15% 감소했으며, 이로 인한 해수면의 상승이 10~25cm 정도 계속되고 있다고 한다. 이는 투발루, 키리바시 공화국, 몰디브 등 남태평양 섬나라가 물에 잠길 위험성에 놓여 있다는 의미이다. 또한 우리나라의 경우도 기온상승에 따른 중국 ‘황사’의 피해와 스트레스, 전염병의 이동으로 인한 말라리아와 같은 열대성 질병이 확산될 위험성도 나타나고 있는 실정이다.
원자력발전은 바로 이산화탄소 발생이 거의 없는 친환경 에너지로, 원자로 안에서 핵분열을 일으킬 때 발생하는 열과 증기를 이용해 전기를 생산한다는 점에서 지구온난화방지에 기여하고 있다. 무엇보다 화석연료와 삼림 등의 연소로 인해 이산화탄소가 방출되면, 100년 이상 대기 중에 머무르게 된다.
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최근 과학자들은 원자력을 이용한 수소생산시스템에 주목하고 있다. 원자력발전에서 발생하는 고온(섭씨 1천℃)의 열을 이용, 물을 열화학반응으로 분해하는 과정에서 수소를 얻어 에너지원으로 사용하는 친환경 시스템이다. 보통 물에서 수소를 분해하는 데 쓰이는 비용의 70~80%가 열분해에 필요한 에너지로, 수소에너지 상용화를 위해서는 발전 단가가 낮은 원자력 발전이 필요하다. 연간 수소 1톤을 생산하려면 풍력 400평, 태양열 110평이 필요한 반면, 원자력은 0.65평 정도면 되기 때문이다.
원자력발전 상업화와 한국형원전의 ‘르네상스’
원자폭탄 제조의 목적으로 만들어진 원자로가 상업적으로 주목 받기 시작한 것은 1953년이다. 유엔총회에서 미국 아이젠하워 대통령이 ‘원자력의 평화적 이용(Atoms for Peace)’을 제창한 것이 계기가 됐다.
그러나 79년 미국 펜실버니아 주 스리마일섬(TMI) 원전사고와 86년 체르노빌 원전사고는 미국을 비롯한 주요 선진국들의 원전건설 포기를 가져왔다. 이후 30여년간 암흑기였던 원자력발전은 최근 미국의 원전기술 이전이 본격화되면서 비로소 르네상스시대를 열게 됐다. 이 흐름에 프랑스, 일본에 이어 한국도 동참하고 있다.
한국형 원전은 2002년 자체기술로 개발한 한국표준형(KSNP : Korea Standard Nuclear Power Plant) 원전과 신형경수로 1400으로, 이미 안전성과 경제성에서 그 우수성을 인정받고 있다. 또한 인간공학 개념을 도입해 운전원의 작은 실수에 의한 사고율을 극소화하였으며, 기술자립에 따른 반복건설 비용과 건설기간은 선진국 수준에 이르렀다.
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이번에 UAE등에 수출한 한국형원전의 경우는 140만Km규모로, 40분 동안 가동하면 서울 지하철 2호선이 하루 내내 움직일 수 있는 발전량을 생산해낼 수 있다고 한다.
인류문명의 발전은 에너지원의 발달과 맥을 같이하고 있다. 18세기 등장한 증기기관의 발명이 18~19세기에 걸쳐 이루어진 산업혁명과 교통수단의 발전원동력 이었기 때문이다. 또한 이때부터 석탄의 화석연료 사용이 본격화되었으며 20세기 들어 진보된 지질학, 화공학 등의 과학기술은 저렴한 가격, 다양한 용도, 고열량 등의 경제적 특성을 지닌 석유와 천연가스를 주 에너지원으로 사용하게 되었다. 현재, 전 세계적으로 에너지 의존량의 85%가 화석연료로서 과학기술의 발전에 있어 화석연료의 기여도는 무시할 수 없는 부분이다.하지만 석탄, 석유, 천연가스로 대변되는 화석연료는 한정성과 매장 지역의 편중성, 가격과 공급의 불안정한 요소로 인해 석유파동과 세계 경제공항을 불러 오기도 했다. 또한 화석연료 사용에 따른 이산화탄소의 증가는 결국 지구온난화를 부추기는 결과를 초래했다.
2006년 스턴 보고서(Stern Review)에서 나타났듯이 ‘에너지 다소비 체제’에 따른 ‘자원’의 고갈과 기상재해를 유발하는 ‘환경위기’는 화석연료를 대체할 녹색에너지개발을 세계적인 주요 이슈로 만들었다. 실제 기후변화에 따른 세계적 GDP 손실액이 5~20%정도로 심각한 수준이라고 보고서는 밝히고 있다.
240년간 사용가능한 ‘우라늄’
국내 상황을 살펴보면, 우리나라는 세계 10대 에너지소비국으로 석유 등 에너지의 97%를 해외수입에 의존하고 있다. 따라서 온실가스 감축 의무가 부괴될 경우, 우리나라 경제가 안게 될 부담은 상상 이상이다. 기후변화 문제가 심각해질수록 국제사회는 점차 강한 규제를 통해 각국의 탄소배출을 강제할 것이기 때문이다. 따라서 우리 정부가 ‘저탄소 녹생성장’을 향후 60년의 새로운 국가비전으로 제시한 것도 이러한 세계적 트랜드변화에 대비하기 위함이다. 원자력발전소가 주목을 받는 이유이기도 하다.
세계적으로 보면, 원자력발전은 이미 세계 총 발전량의 15%를 담당하고 있으며, 현재 가동중인 원자력 발전소의 설비용량 기준 미국이 104기에 1억111.9만kW로 1위, 프랑스가 59기에 6,347만kW로 2위, 일본이 53기에 4,623만kW로 3위를 차지하고 있다. 우리나라의 경우도 이미 1978년 고리원전 1호기가 첫 상업운전을 시작한 이래, 총20기의 원자력발전이 가동되고 있으며 국내 전체 발전량의 35.8%를 담당하고 있다.
그러면 원자력발전의 원료인 우라늄의 매장량은 얼마나 될까. 환경전문가들은 석유 등 화석연료의 매장량은 앞으로 30~40년이면 바닥난다고 경고한다. 하지만 우라늄의 경우 전 세계적으로 고루게 분포되어 있으며 확인매장량 547만톤, 추정매장량 1,055만 톤으로 현재 사용량을 감안하면 약 240년을 사용할 수 있는 것으로 나타났다.
특히 석유나 석탄, 천연가스가 발전원가 중 연료비가 차지하는 비율이 50%로 연료가격의 변동에 영향을 크게 받는 반면, 원자력발전 우라늄은 가격도 싸고 연료비가 차지하는 비율이 10%정도로 낮다. 연료가격이 오르더라도 발전원가에 크게 영향을 주지 않는다는 장점을 가진 우라늄은, 1989년 독일의 클라포로트(M. H. Klaporoth)가 광물의 정밀분석 중 역청(歷靑)광 중에서 발견하였으며, 천왕성(天王星 : Uranus)의 따서 이름이 명명되었다.
지구온난화, 각국 환경에너지로 원자력 채택
최근 지구온난화로 인해 북반구의 봄과 여름의 빙산이 1950년 이래 약 1~15% 감소했으며, 이로 인한 해수면의 상승이 10~25cm 정도 계속되고 있다고 한다. 이는 투발루, 키리바시 공화국, 몰디브 등 남태평양 섬나라가 물에 잠길 위험성에 놓여 있다는 의미이다. 또한 우리나라의 경우도 기온상승에 따른 중국 ‘황사’의 피해와 스트레스, 전염병의 이동으로 인한 말라리아와 같은 열대성 질병이 확산될 위험성도 나타나고 있는 실정이다.
원자력발전은 바로 이산화탄소 발생이 거의 없는 친환경 에너지로, 원자로 안에서 핵분열을 일으킬 때 발생하는 열과 증기를 이용해 전기를 생산한다는 점에서 지구온난화방지에 기여하고 있다. 무엇보다 화석연료와 삼림 등의 연소로 인해 이산화탄소가 방출되면, 100년 이상 대기 중에 머무르게 된다.
최근 과학자들은 원자력을 이용한 수소생산시스템에 주목하고 있다. 원자력발전에서 발생하는 고온(섭씨 1천℃)의 열을 이용, 물을 열화학반응으로 분해하는 과정에서 수소를 얻어 에너지원으로 사용하는 친환경 시스템이다. 보통 물에서 수소를 분해하는 데 쓰이는 비용의 70~80%가 열분해에 필요한 에너지로, 수소에너지 상용화를 위해서는 발전 단가가 낮은 원자력 발전이 필요하다. 연간 수소 1톤을 생산하려면 풍력 400평, 태양열 110평이 필요한 반면, 원자력은 0.65평 정도면 되기 때문이다.
원자력발전 상업화와 한국형원전의 ‘르네상스’
원자폭탄 제조의 목적으로 만들어진 원자로가 상업적으로 주목 받기 시작한 것은 1953년이다. 유엔총회에서 미국 아이젠하워 대통령이 ‘원자력의 평화적 이용(Atoms for Peace)’을 제창한 것이 계기가 됐다.
그러나 79년 미국 펜실버니아 주 스리마일섬(TMI) 원전사고와 86년 체르노빌 원전사고는 미국을 비롯한 주요 선진국들의 원전건설 포기를 가져왔다. 이후 30여년간 암흑기였던 원자력발전은 최근 미국의 원전기술 이전이 본격화되면서 비로소 르네상스시대를 열게 됐다. 이 흐름에 프랑스, 일본에 이어 한국도 동참하고 있다.
한국형 원전은 2002년 자체기술로 개발한 한국표준형(KSNP : Korea Standard Nuclear Power Plant) 원전과 신형경수로 1400으로, 이미 안전성과 경제성에서 그 우수성을 인정받고 있다. 또한 인간공학 개념을 도입해 운전원의 작은 실수에 의한 사고율을 극소화하였으며, 기술자립에 따른 반복건설 비용과 건설기간은 선진국 수준에 이르렀다.
이번에 UAE등에 수출한 한국형원전의 경우는 140만Km규모로, 40분 동안 가동하면 서울 지하철 2호선이 하루 내내 움직일 수 있는 발전량을 생산해낼 수 있다고 한다.
- 유정호 객원기자
- youp321@naver.com
- 저작권자 2010-06-24 ⓒ ScienceTimes
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