1. 중국 원전 프로젝트 현황 및 계획
중국의 원자력발전 건설은 1970년에 시작되었으며 현재는 이미 안정적인 발전기에 진입한 것으로 보인다. 원자력발전 기술은 주로 프랑스, 캐나다, 러시아에서 도입했으며 최신기술은 미국과 프랑스에서 도입하였다. 계속적으로 증가하는 전력수요에 따라 중국은 많은 발전설비 건설 계획을 가지고 있는데 특히, 원자력 발전소에 있어 목표 설비용량이 계속 증가하는 다양한 계획들을 내놓고 있다.

먼저 2005년-2020년 장기 원자력 개발 계획에 따르면 2020년까지 총 원자력 발전 설비용량을 40GW로 계획하였다. 여기에 2007년 5월, 중국 전력 개발위원회(國家發展和改革委員會)는 2030년까지 원자력 발전설비용량을 160GW로 늘릴 것을 발표하였다. 그러나 중국의 새로운 에너지 행정부는 2008년 3월 2020년 목표 원자력 발전량이 총 발전량의 5%을 차지하는 것이라 하고, 이에 설비용량을 최소한 50GW로 늘려야 한다고 하였다. 이후 2008년 6월 중국 전력의회는 2020년까지 원자력 설비용량을 60GW로 계획한다고 하였다. 2009년 6월 국가의회는 다시 2020년까지 설비용량을 86GW까지 증가시킬 것을 고려하고 있다고 하였다.

일본의 원전 사태가 발생하기 전 2011년 2월 28일, 중국공정원(中國工程院)이 발표한 <중국에너지중장기(2030 2050)발전전략연구보고> 따르면 2030년까지 원자력발전소 장비의 용량이 200GW까지 성장할 거라고 보고 있다. 아래는 전 세계 국가들 중에서 원자력발전과 관련된 중국의 계획이 얼마나 큰 것인지를 한 눈에 보여준다. 현재 가동중인 원전 기준으로 중국은 9위에 머무르고 있지만 여기에 건설중인 원전을 합하면, 단번에 4위의 자리에 놓이게 됨을 알 수 있다. 또 가동중인 원전과 건설중인 원전에 계획원전을 합하면 전세계에서 미국 다음으로 많은 규모가 되며, 현재 고려중인 규모를 여기에 합하면 단연 최고의 원전 국가로 자리매김함을 알 수 있다.

원전 사고 이후, 3월 16일 원자바오 총리 주재로 열린 국무회의에서 신규 원자력 발전 승인 심사를 일시 중단하였으나 2011년 6월 6일 중국 국가원자력기구(中國國家原子能机构) 주임 진구발(陳求發) 윈에서 중국은 안전을 확보한 전제에서 계속 원자력발전을 발전시킬 것이라고 하였다. 이는 앞서 언급하였듯이 중국은 원전 사태 이후 원전 프로젝트 승인 보류 및 안전점검 실시 등의 신규 원전 안전계획을 수립하고자 하나 원전건설 계획에 대한 새로운 방침을 세울 것이라 보이지는 않는다.

위의 표는 WNA (2011)의 자료로, 일본에 대한 원전예상규모는 후쿠시마 사태 이후도 여전히 BAU기준으로 계상하고 있음을 알 수 있다. 이를 통해 확인할 수 있는 점은 중국을 포함한 한국, 일본 등 동북아시아 3국의 원전규모가 전세계의 32%를 상회하는 것으로 제시되고 있다.

2. 중국 원전관련 고려사항

가) 원자력 발전소 입지와 지진대
중국도 일본과 마찬가지로 최근 40년에 큰 지진이 3번 발생한 지진 다발국가들 중 하나이다. 1976년 7월 28일 중국 허베이성(河北省)탕산(唐山) 부근에서 발생한 진도 7.8의 지진, 2008년 5월 12일 중국 사천성(四川省) 원촨(汶川)에서 발생한 진도 8.0의 지진, 2010년 4월 14일 중국 칭하이성(靑海省) 위수(玉樹)에서 발생한 진도 7.1의 지진이 발생하였다.

아래는 원전의 입지와 지진대에 대한 정보이다.

현재 운영 중인 발전소 7개과 건설 중인 발전소 11개는 거의 동부 연안 지방에 위치해 있으나 계획 중인 25개 원자력 발전소(빨간색) 중 50% 이상이 다 내륙에 위치해 있는 것을 볼 수 있다.
위의 그림에서처럼 현재 원전의 위치를 살펴보면 상당수의 원자력 발전소가 대규모 냉각탑설비가 필요한 내륙이거나 지진대 근처에 위치에 있음을 알 수 있다.

나) 중국 내륙 원전과 냉각설비
후쿠시마 원전의 원자로형은 비등경수로(Boiling Water Reactor: BWR)로 핵반응이 일어나는 원자로 용기 내에서 냉각재가 끓어 직접 증기가 생산되는 개념이다. BWR 압력용기 내 물과 증기에는 방사성 물질이 포함되어 있기 때문에 원자로 압력용기 뿐만 아니라 터빈과 복수기도 격납이 필요하다. 일본의 후쿠시마 원전사태의 직접적인 원인은 지진의 직접적 피해 때문이 아니라 비상전원장치가 지진해일로 바닷물에 잠김으로써, 이러한 냉각재를 원자로에 공급하고 순환시키는 설비가 작동을 정지하였기 때문이라는 것을 감안한다면, 냉각설비의 중요성을 다시 한번 생각하게 한다.

현재 중국이 계획 중인 원전 중 11곳이 내륙에 있다. 여기에는  대규모의 냉각탑이 건설될 계획인데 예상되는 완성 조감도는 아래와 같다. 그림에서처럼 내륙의 원전은 거대한 원자로 냉각탑(Cooling Tower)을 포함하게 되는데 이는 해수를 이용하는 대신 강물을 사용함에 따라 냉각수를 방출하더라도 내륙의 지류 생태계에 영향을 미치지 않도록 하기위해 필수적인 설비이다. 다만 냉각탑의 크기는 높이 200m, 직경 160m에 달한다는 점이다.

상기에서 논의한 바와 같이 만약 지진대와 겹치는 위치에 이러한 대규모 냉각탑이 설치되게 되고, 또 후쿠시마 시태에서 볼 수 있듯이 냉각수의 중요성을 감안한다면, 이들 내륙 원자로의 안전성에 대한 심도 있는 점검이 필요하다는 점이다.

3. 동북아지역의 풍향과 의미

아래는 Sakurai (2010)가 HARMO 13에서 발표한 논문에 게재된 동북아 3국 지역의 월평균 풍향을 그림으로 표시한 것이다. 한반도를 중심으로 대륙과 일본까지를 포함한 지역을 2001년 자료를 기준으로 황사가 심한 3월평균 풍향을 표시한 것으로, 오염물질이 황해를 거쳐 다른 국가에 미치는 영향을 보여주기 위해 그림을 제시하고 있다. 우리의 경우에서도 만약의 사태에 발생할 수 있는 중국내륙의 원전사고는 해당지역뿐 아니라, 그림에서 나타나는 바와 같이 국경을 초월하여 동북아 3국에 고스란히 영향을 미칠 것 있음을 보여주는 중요한 근거가 된다고 하겠다.

이러한 사실은 우리나라 자체적으로 단순히 국내 원자력 발전소 건설규모를 축소하거나 하는 등으로 원전의 위험성을 회피할 수 있을 것인지에 대한 우려를 극명하게 보여주는 사례이다. 원자력 발전소 건설 및 관리에 있어 3국의 공조와 협력을 제시할 필요성이 있다. 

4. 전원구성과 에너지안보
아래 그림은 70년대 말 80년대 초까지의 유가 폭등기의 경험을 그림으로 도식한 것이다. 실제 두바이, 브렌트, WTI유 기준으로 78년 각각 13.03, 14.02, 그리고 14.55$/bbl이던 유가는 1980년 35.69, 36.83, 그리고 37.96$/bbl로 올라 그 증가율은 174%, 162.7% 그리고 1.60.9%로 폭등한 바 있다. 앞서 <표 > 전원 구성 변화에 의하면 유류발전의 비중은 1980년 72.51%로 매우 높은 비중을 차지하고 있었고, 이 유가의 단기적 폭등은 1978년 20원/kWh 초반이던 전력단가를 82년에는 무려 70원/kWh까지 올린 경험이 있다.

이후 정부는 발전원을 다양화하였고,  그 이후에도 유가가 폭등한 적이 몇 차례 있었으나, 이와 같이 전력요금이 폭등하지는 않게 되었던 경험은 적정한 전원구성이 외부적 충격에 대하여 안정적이고 경제적인 전력공급을 담보할 수 있다는 사실을 보여주고 있는 좋은 예를 제시하고 있다고 하겠다.

아래 그림은 1970년대 말 이후의 우리나라 전원구성을  유가변화 및 평균전력요금과 함께 그림으로 표시한 것이다. 1978년 이후 1980년까지의 유가 폭등기를 살펴보면, 당시의 전원구성이 얼마나 외부충격에 취약한 구조였는지를 쉽게 알 수 있다. 구체적으로는 아래 표에서 알 수 있듯이, 1980년 기준 우리나라의 전원구성에서 유류발전이 차지하는 비중은 72.51%였는데 당시의 유가변동 충격으로 인해 이후 평균전력요금이1978년 22.38원/kWh이던 것이 1985년에는 69.87원/kWh로 212.2% 상승한 경험을 갖고 있다. 불과 4년 만에 일어난 일로 국가 에너지안보가 외부충격에 그대로 노출되었던 경험이라고 할 수 있다.

이후 정부는 석유제품을 이용한 전원구성을 대폭 수정하여, 최근에는 그 비중이 3.57%에 불과하게 되었고, 대신 그 자리의 44.05%를 원자력이, 그리고, LNG가 22.18%, 석탄이 추가로 약 30%를 차지하게 되었음을 알 수 있다.
이후 2000년대 초반 20$/bbl 대의 원유가가 2008년에는 년평균가격으로 90$/bbl을 넘어서는 폭등기를 다시 맞았지만, 그림에서 확인할 수 있듯이 평균전력요금은 명목요금 기준으로도 크게 변하지 않았음을 확인할 수 있다. 전원구성이 80년대 초반과 같은 형태를 유지하였다고 한다면, 정부의 규제 하에 있는 전력요금 결정과, 한국전력이 최근 감당하고 있는 5조원에 달하는 적자규모로 전력요금상승 없이 이 문제를 해결할 수 있었을까를 반문해 보면 그 답을 쉽게 알 수 있다.

5. 결언

2012년 3월 6일 에너지대안포럼에 의해 진행된 2030 에너지대안 시나리오는 ‘현재의 국가 전력정책은 미래 세대에 대한 책임성과 경제적, 환경적 지속가능성 차원에서 일대 전환이 필요’하며, 전기요금 현실화, 효과적 수요관리정책을 통해 전기수요를 지속적으로 저감하되, 일방적인 원전 건설정책을 근본적으로 재검토하고, 수요관리와 재생에너지 확대에 기초한 지속가능한 에너지정책의 필요성을 제시하고 있다.

전제에 대한 이견 등 논란이 있을 수는 있겠지만, 각계의 다양한 에너지부문에 대한 관심은 매우 고무적이라 할 수 있다. 아무쪼록 국민들의 관심이 에너지안보, 원전의 안전성, 정전사태와 그 영향 등에 모여있을 때, 좀 더 객관적이고 솔직한 관련 논의가 진행되기를 바란다. 정부는 저탄소 녹색성장을 표방하여, 이산화탄소를 30% 저감하겠다는 약속을 코펜하겐 당사국총회에서 국제적으로 천명하였다. 하지만 과거 10년 동안 300%에서 500%에 달하는 평균적 에너지가격상승을 경험하였음에도 불구하고, 화석연료 2.5단위를 태워야 1단위 생산되는 고급 에너지인 전력요금은 평균 소비자물가상승 35%의 절반에도 못미치게 하는 정책이 유지되어 온 것 또한 사실이다.

원전의 경우, 상기에서는 ‘과연 우리끼리 원전의 안전을 도모하기 위해 모든 조치를 취한다고 하더라도, 과연 안전을 담보할 수 있을까?’라는 질문을 던지고 이를 위한 대책을 함께 고민하자는 제안을 하였다. 원전 안전확보는 ‘우리끼리’로는 해결되는 문제로 보이지 않는다. 이를 위한 국제공조의 사례는 EURATOM(유럽원자력공동체)을 비롯, 다양한 사례를 찾아볼 수 있다. 이를 참고하여 빠른 시일 내에 이에 대한 동북아 국제공조 및 협력체제 구성을 위한 노력이 필요해 보인다.

아주대학교 에너지학과 김수덕 교수
email: suduk@ajou.ac.kr
본고는 민은주, Yanping Zhang과 함께 진행하여, Journal of Energy and Developmet (Vol. 37, No.2, 2012, 출간예정) 연구결과의 요약임을 밝힙니다.