원자력발전의 문제점에 대한 고찰
분야
hwp1978년 국내 첫 원전인 고리 1호기가 가동된 이래 원자력은 석유 의존도를 줄이고, 비교적 저렴한 발전원으로써 물가안정과 수출 경쟁력 강화에 기여하는 성과를 올렸다. 원자력 발전이 본격적으로 추진된 1982년부터 2007년까지 물가는 220% 상승한 데 비해 전기요금이 11.4% 상승하였다는 것을 보면 지속적인 원전의 확대와 효율적인 생산 방식으로 낮은 거격을 유지했다는 것을 알 수 있다.
발전 단가 측면에서 석탄, 석유, 가스 등 화력 발전에 비해 경제성이 높은데, 1g의 우라늄이 완전히 핵분열 되는 경우 나오는 에너지는 석유 9드럼이나 석탄 3톤이 탈 때 발생하는 에너지와 맞먹는다. 더불어 급격한 기후 변화에 따라 교토 의정서를 비롯한 다양한 협약이나 환경을 중시하는 친환경 녹색 성장이 강조되면서 석탄이나 석유, 다른 재생에너지에 비하여 탄소 배출이 적은 원자력이 더욱 힘을 얻고 있는 실정이다. 우리나라의 경우 현재 21기의 원전이 운영되고 있으며 전체 에너지 소비량의 34.1%를 원자력에 의존하며 갈수록 증가하는 전력수요를 감당하고 있다.
하지만 원자력 발전의 여러 장점에도 불구하고 몇 가지 치명적인 단점이나 논쟁거리를 안고 있는데 수십 년간 지속되어온 방사능 폐기물 처리 문제라든지 원자력 발전소 건립 반대 운동 그리고 계속된 사용에 따른 우라늄 고갈이 그러한 것들이다. 본론에서는 현재 논란이 되고 있는 원자력 발전의 어두운 부분들을 조명해보고 균형감 있는 시각을 기를 수 있는 기회로 삼고자 한다.
1. 우라늄은 무한한 자원인가?
우라늄(화학기호 U)은 자연계에 존재하는 방사성 물질로 세계 56개국에 분포되어 있는 것으로 알려져 있으며 여러 동위 원소 중 우라늄-235이 쉽게 핵분열을 일으키므로 원자 폭탄을 만들거나 원전을 운영하는 원료로 사용된다. 즉 다시 말해서, 원자력 발전소를 통해서 전기를 생산하고 운영하려면 핵분열을 일으키는 원료인 우라늄이 절대적으로 필요한 요소로서 그 매장량에 따라서 원자력의 가용 기간이 달라진다고 할 수 있다. 현재 확인 된 매장량은 547tU (생산 가격 130달러/kgU 이하 기준)인데 사용 기간에 대학 예측 치는 각 기관 별로 상이한 양상을 보이는데, ‘국회입법조사처’의 연구 용역에 따르면 앞으로 81년 정도 사용 가능하다고 하며, 산업 은행 경제연구소에서는 현재 소비량 기준 원자력 발전용으로 약 30~40년, 그 외 상당수 전문가들은 50~60년 후면 고갈될 것이라고 하는 등 다소 차이는 있지만 석유나 석탄 에너지와 마찬가지로 언젠가는 고갈될 자원이라는 점에는 의심의 여지가 없다.
한 가지 재미있는 사실은 한국의 원자력 발전소를 운영하고 관리하는 한국수력원자력㈜ 자료에 따르면 다음과 같이 우라늄 재처리 시 3,600년 동안 사용 가능하다고 도표를 통해 비교를 해놓은 것을 알 수 있다. 하지만 현 과학기술로 재처리 시설을 짓기 위한 기술이 부족할 뿐만 아니라 설령 짓는다 하더라도 천문학적인 비용이 추산되며 실제 하버드대학의 연구보고서에서도 직접 처분이 재처리보다 오히려 더 경제적이라고 밝히며 투자 가치에 대해서 의문점을 제시하였다. 아이러니컬하게도 재처리를 통해 우라늄 고갈을 해소하려고 하더라도 이 과정에서 핵폭탄 제조에 사용되는 주요 물질인 플루토늄이 생성되기 때문에 국제 원자력 기구에서 이를 엄격하게 관리, 감독하고 있는 실정으로 더 편리한 생활을 영위하기 위해 만든 인간의 창조물이 오히려 인류 전체의 생존을 위협하는 잠재적 무기로 작용할 수 있다는 점이다.
원자력 발전을 위해 반드시 필요한 자원인 우라늄을 확보하기 위해서 국가별로 치열한 에너지 전쟁을 벌이고 있는 상황에서 언젠가는 고갈될 우라늄에 국한하지 않고 신재생 에너지에 대한 투자나 지속적인 관심을 보이는 것이 후대를 위해서뿐만 아니라 다가올 에너지 대란에 대처할 자세일 것이다.
2. 원자력 발전은 과연 친환경적인가?
앞서 말했듯 원자로는 화석원료의 고갈과 이산화탄소 배출량을 감소시켜 친환경적인 에너지 자원이라고 한다. 최근 원자력 발전이 각광을 받게 된 가장 큰 이유도 온실가스를 줄일 수 있는 과도기적 기술이라고 생각하기 때문이다. 즉 원자력 발전이 문제가 있긴 하지만, 신재생 에너지 기술이 완전히 개발될 때까지 과도기적 기술로 이용할 수 있다는 주장인 것이다. 하지만 이 뒤에는 여러 가지의 친환경적이지 않은 문제들이 숨어 있다. 과연 원자력 발전이 온실 가스를 저감하는 기술일까? 최근 일본의 지진 여파로 발생한 원자력 발전소의 핵 누출로 또 다른 재앙이 염려되고 있는데, 이번 일본의 원자력 발전소에서 문제가 생기기 시작한 것은 냉각 장치에 문제가 생겼기 때문이다. 냉각장치 문제로 이렇게 심각한 사태가 발생한 이유는 원자력 발전 과정에서는 엄청난 열이 발생하기 때문에 냉각수가 엄청나게 사용되기 때문이다. 원자력 발전소들이 대부분 해안가에 자리 잡고 있는 가장 큰 이유 중의 한 가지가 바로 바닷물을 냉각수로 이용하기 위해서이다.
개방형 원자력 발전의 경우 1메가와트의 전력을 생산할 때 9만5,000리터에서 23만 리터의 물이 필요하다. 냉각수가 이렇게 많이 필요한 이유는 원자력 발전 과정에서 발생된 열의 30퍼센트 정도만 전기로 전환되고, 나머지는 냉각수에 전달되어 외부로 방출되어야 하기 때문이다. 이 냉각 과정에서 1,700리터 내지 3,300리터 정도의 물이 증발하여 날아가는데, 이렇게 날아간 수증기는 이산화탄소보다 더 지구 온난화의 주범이 된다.
화석 연료를 연소하지 않아서 이산화탄소를 배출하지 않지만, 발생하는 수증기 때문에 지구 온난화에는 더 큰 악영향을 주는 모순이 생기는 것이다.
원자력 발전은 그 외에도 환경에 악영향을 끼친다. 우선 위에서 냉각수로 사용했던 바닷물은 대략 6도 정도 온도가 높아져서 외부로 방출되는데, 높아진 수온이 생태계에 악영향을 주게 된다. 높아진 수온으로 인해 조류의 생장 속도가 빨라지면서 주변 생태계를 교란하게 되고, 성장한 조류가 냉각수 입구를 막는 사태를 방지하기 위해 화학약품을 사용함으로써 악영향은 더욱 커지게 된다.
뿐만 아니라 원자력 발전은 우라늄 채취에서부터 최종 부산물 처리까지 문제가 없는 부분이 없다. 서론에서 언급했듯이 천연 우라늄은 광석 속에 극소량 포함되어 있을 뿐이고, 우라늄의 대부분의 성분은 핵분열하지 않는 우라늄 238번이며 연소되는 우라늄 235는 극히 소량이다. 그러니 소량의 우라늄235를 채취하기 위해 엄청난 양(대략 3000배)의 광산 폐기물이 발생하게 되고, 광산 폐기물 중에는 방사능이 방출되는 우라늄235가 포함되어 있는 것은 당연하다.
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