원자력, 무엇이 문제일까? - 10대가 꼭 읽어야 할 사회.과학교양 16

원자력, 무엇이 문제일까? - 10대가 꼭 읽어야 할 사회.과학교양 16

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Description
양날의 검, 원자력을 포함한 합리적 에너지 믹스 설계
모든 에너지원은 장단점이 있다. 완벽하고 이상적인 에너지원은 아직 존재하지 않는다. 친환경적이라 알려진 에너지원은 비용이 많이 든다든지, 저렴하게 운용 가능한 에너지원은 치명적인 사고의 위험을 내포하고 있다는 식이다. 그러나 환경과 에너지, 안전의 문제는 어느 것 하나 중요하지 않은 것이 없다.
우리나라는 화석연료를 전적으로 수입에 의존하고 있으며, 에너지 자립을 위해 정책적으로 원자력 발전 기술개발에 공을 들여왔다. 그리하여 에너지 부존자원은 없지만 원자력 기술경쟁력을 갖춘 국가이다. 유럽연합이 원자력을 녹색분류체계에 포함시키자 환경부는 기 발표한 내용을 수정해 원전을 포함하는 개정안을 발표했다. 주요 내용은 원전 신규 건설과 계속운전의 경우 2045년까지 건설 및 계속운전을 허가받은 설비에 대해서 녹색분류체계에 포함되는 활동으로 인정한다는 것이다.
우리나라의 에너지 해외 의존도는 세계 5위의 원유 수입국이다. 또한 재생 에너지 자원이 풍부하지 않다. 국토 면적도 좁고 인구밀도도 높아 재생 에너지 이용에서 매우 불리한 상태이다. 태양광 패널과 풍력 발전기로 전 국토와 해안을 뒤덮다시피 해도 현재 발전량의 60%를 차지하는 석탄과 천연가스 발전을 대체할 수 없다. 하지만 기후위기 시대 국제사회의 온실가스 감축 요구는 지극히 마땅한 현실이다. 우리 상황에서 탄소중립 달성 수단으로 현존하는 탈탄소 에너지 기술인 원자력을 경시할 수가 없다. 따라서 국가 에너지 안보 차원 등의 압력을 해소할 수 있는 합리적인 에너지 믹스 설계가 어느 나라보다 중요하다.
저자

김명자

경기여자고등학교와서울대학교문리과대학화학과를졸업(1966)한뒤,미국버지니아대학교에서이학박사학위(1971)를받았다.이후30여년간숙명여자대학교교수,명지대학교석좌교수,서울대학교기술정책대학원과정CEO초빙교수,KAIST과학기술정책대학원초빙(특훈)교수로화학과과학사,환경정책,과학기술정책을강의했다.

김대중대통령정부에서환경부장관(1999.6-2003.2)으로임명되어‘국민의정부최장수장관’과‘헌정최장수여성장관’으로2001년제1회,2002년제2회법적근거에의한정부부처업무평가에서환경부를최우수부처(대통령표창)로이끌었다.이후제17대비례대표국회의원(2004.4-2008.5)으로선출되어국방위원회간사를지내며‘군인복지기본법’등을제정했고,국회윤리특별위원장등을지냈다.

1980년대부터공공과민간부문에서국가과학기술자문위원,국민경제자문위원,동북아경제중심추진위원,사회통합위원,UNESCO한국위원,중앙교육심의위원,KBS객원해설위원,(사)그린코리아21포럼이사장,한국여성과학기술인지원센터이사장,지속가능발전기업협의회(KBCSD)회장,사회복지공동모금회부회장,기획재정부KSP수석고문,아산정책연구원이사,ICAPP(아시아정당국제회의)공동조직위원장,호스피스국민본부공동대표등300여개의위원회에참여했다.

현재한국환경한림원이사장,홍릉포럼이사장,한국과학기술한림원이사,김대중평화센터이사,아산사회복지재단이사,유민문화재단이사,서울국제포럼이사,대한민국헌정회고문,서울대학교총동창회부회장등을맡고있다.2016년한국과학기술단체총연합회50년역사상최초의여성회장으로선출되어300여회의정책포럼등을진행했고,베이징소재아시아인프라투자은행(AIIB)의국제자문위원을맡고있다.

저서로는『원자력딜레마』,『사용후핵연료딜레마』(공저),『원자력트릴레마』(공저),『현대사회와과학』,『동서양의과학전통과환경운동』,『과학기술의세계』,역서로는『과학혁명의구조(TheStructureofScientificRevolutions)』,『엔트로피(Entropy)』,『앞으로50년(Yournextfiftyyears)』등이있다.2015년‘과학기술훈장창조장’대통령상,2015년‘자랑스러운서울대인상’,‘대한민국과학기술상진흥상’대통령상(1994),제1회‘닮고싶고되고싶은과학기술인상’(2002),청조근정훈장(2004)등을수상했다.

목차

들어가는말·4

1부왜다시원자력인가

기후위기와탄소중립·12
기후변화에서기후위기로·15
기후변화의원인·18
기후위기의충격·20
지구촌2050년탄소중립목표와원자력·23
*꼭꼭씹어생각정리하기·27

2부원자력의과학

방사선의영향·30
원전과방사능오염·33
원자로유형:감속재와냉각재에따른분류·35
*꼭꼭씹어생각정리하기·41

3부원자력의실용화:아인슈타인방정식으로부터핵무기개발과원자력발전까지

제2차세계대전과원자탄개발·44
종전후원자력의평화적이용·58
우리나라원자력산업의역사·64
한반도와원자력·70
*꼭꼭씹어생각정리하기·75

4부원전사고:원자력르네상스전망으로부터침체로

1979년미국스리마일섬사고·78
1986년구소련체르노빌사고·83
2011년일본후쿠시마원전사고·86
원자력이미지:공포의사회문화적유전자·92
1950년대반전·반핵운동·102
*꼭꼭씹어생각정리하기·107

5부원전정책의변화와산업동향

국가별원전운영현황·110
국가별원전정책의변화·113
후쿠시마사고이후의국가별원전정책의변화·128
세계원전산업수출시장동향·146
원자력신기술·151
*꼭꼭씹어생각정리하기·165

6부원자력산업의과제와합리적에너지믹스설계

사용후핵연료관리정책,원자력산업의최대난제·168
사용후핵연료재처리쟁점·170
한국의사용후핵연료관리정책의과제·174
해외사용후핵연료관리정책사례·178
탄소중립실현과재생에너지·183
한국,원자력없이탄소중립가능한가·188
합리적에너지믹스설계·192
*꼭꼭씹어생각정리하기·197

맺음말·198

출판사 서평

원전,정부는신뢰를바탕으로국민은오픈마인드로!

<지하500m방폐장의비밀>이란다큐멘터리가방영되었다.세계최초로고준위방폐물처분장을건설한핀란드‘온칼로’시설에관한이야기이다.핀란드는1983년처음원자력발전을시작했을때부터고준위방폐물처분장에대한고민을시작했다고한다.올킬루오토는발트해에인접한평평한섬으로이곳에사용후핵연료를10만년간보관가능한세계최초이자유일한저장소가있다.‘온칼로’는10만년정도운영될예정이다.10만년이란시간은정말긴시간이다.인간이만든어떤구조물도10만년이된것은현재까지없다.핀란드는어떻게이러한시설을세계최초로가질수있었을까?고준위방폐장건설은안전성에대한국민들의신뢰가있었기에가능했다.원전운영기업과관련기관은언제나투명한정보를공개하고개방적인의사소통을원칙으로주민들과신뢰를쌓았다.무려40년간의소통과축적된주민신뢰를바탕으로온칼로시설유치에성공한것이다.정부와관련기관은신뢰향상과정보공개를원칙으로하고국민은오픈마인드로소통한결과이다.

원자력은발전단가가저렴하고이산화탄소발생량이적어환경친화적이라는장점이있지만사고발생시에는엄청난재앙이되고,수명을다한원자로해체과정에는막대한비용이소요되며사용후핵원료재처리또한해결해야할문제이다.또한다른에너지원과달리초기건설기간이길고자본투입이크지만장기간이될수록수익이높아진다.원전운영에있어서는아직까지풀어야할난제가많이있다.원전내저장수조가포화되고있어사용후핵연료관리정책도더이상미룰수없는단계이다.재생에너지와기타에너지원이미약한우리입장에서원전운영에관한합리적인해법을찾아나가야할것이다.

책속에서

2022년2월에는EU집행위원회가녹색분류체계를결정하면서원자력과천연가스를포함시켰다.녹색분류체계란온실가스감축과기후변화적응에기여하는활동을분류한목록으로환경적으로지속가능한경제활동과금융투자의기준이된다.최종결론을도출하는과정에서EU회원국은원자력포함여부를놓고두갈래로갈렸다.회원국중원전의존도가높은프랑스·폴란드·체코·핀란드등은원전을포함시킬것을주장했다.반면독일·오스크리아·룩셈부르크·덴마크등은반대했다.양측의국가들은원전의역사적배경과현황에서차이가있었기때문이다.녹색분류체계에원전이포함되면서까다로운조건도달렸다.신규원전의건축허가를2045년이전에받아야하고,조달자금이있어야하며,2050년까지사용후핵연료를안전하게처분할수있는계획과자금이있어야한다는것등이다.
---「1부왜다시원자력인가?」중에서

원자력발전에서는여러종류의방사성동위원소가생성되므로감마선,베타선,알파선등의방사선이많이방출된다.그러나핵분열반응이일어나는원자로는특수장치로차폐해서방사선이외부로누출될수없도록설계제작된다.안전관리를철저히한다면원전가동에서는방사성물질을제어할수가있다.
---「2부원자력의과학」중에서

사용후핵연료에는우라늄-238과플루토늄-239가들어있다.플루토늄-239는핵무기의원료가된다.따라서이를연료로태우는고속증식로는핵무기확산우려를차단할수있다.경수로는물의열전달효율을높이기위해150기압에서작동시키지만,고속증식로는1기압에서작동하므로안전성에서유리하다.
---「2부원자력의과학」중에서

1941년여름,어니스트로런스는버니바부시와제임스코넌트등과논의한끝에원자탄개발이실현가능하다는결론을내린다.당초제2차세계대전에서미국과학자들은레이저무기개발에관심을두고있었다.그목표가원자탄개발로바뀐것이다.루스벨트대통령의과학고문이기도한부시와코넌트는대통령에게원자탄개발의필요성에대해설득한다.그결과1942년8월에원자탁개발의코드명‘맨해튼프로젝트’가출범한다.
---「3부원자력의실용화」중에서

제2차세계대전종전직후1946년미국은원자력위원회를설립하고맨해튼프로젝트시설과장비등의관리를맡긴다.당시원자력공장수는37개였고,인력은3만7,800명이었다.원자탄연구개발에쏟은예산은22억달러였다.인류역사상국가가무기개발을위한군사과학기술에그처럼막대한투자를한적은없었다.1940년대말미소양진영의냉전시대로진입하면서표면적으로는원자력의평화적이용을내세웠지만,실제로는핵무기개발경쟁이었다.원자탄개발의후발국이던소련은1949년카자흐스탄사막에서최초의원자탄실험에성공한다.
---「3부원자력의실용화」중에서

원자력이일상생활에직접이용된것은원자력의상업적발전이계기였다.세계최초로소련은1954년소규모실증로를건설했으나관련정보가공개되지않아알려진바가없었다.두번째원자력발전은1956년영국의콜더홀원전에서이루어졌으나군사용도겸했다.따라서본격적상업용원전은1957년시험가동에들어간미국십핑포트원전으로기록된다.
---「3부원자력의실용화」중에서

한국은2020년기준으로가동가능한원자로기수는24기,원자력전기의비중은30%이다.국내에서4기,UAE에서4기를건설하고있다.한국원자력정책의시작은1950년대이승만정부때부터였다.수력과화력발전만으로는에너지수요를감당할수없다고판단한이대통령은1956년미국의전기기술전문가시슬리박사의원자력자문을받아들여원자력발전을시작하기로결정한다.
---「3부원자력의실용화」중에서

후쿠시마사고는세계원전산업정책에지각변동을일으켰다.독일,스위스,벨기에등여러나라가신규원전건설의모라토리엄을선언했기때문이다.독일은1990년대에탈원전을선언했으나계획대로추진하지못했었다.그러다가후쿠시마사고로가장노후화된7기원자로폐쇄를단행했다.그런가하면중국은12기원자로를신설하는계획을그대로추진했다.후쿠시마사고이후원전의안전기준은재차강화되고,자연재해대응보호장치개선등비용이상승하게된다.따라서글로벌원전산업의경제성은더떨어졌다.그리고사용후핵연료저장시설에들어있는연료의관리에대한안전이새로운이슈로부각되었다.
---「4부원전사고」중에서

2021년12월,바이든대통령은2050년탄소중립달성을위한행정명령에서명하고,원자력을탈탄소전력에포함시켰다.구글등일부기업이전력수요의100%를재생에너지로전환한다는RE100에원자력을추가해CE100으로바꾼것이눈에띈다.미국의원자력전략비전은우리에게도시사적이다.원전의경제성악화와설계수명만료로인한경쟁력약화를극복하고원자력리더십을유지하는것을목표로기존대형원전의계속운전유지,차세대원자로실증,차세대연료주기개발을추진하고있다.
---「5부원전정책의변화와산업동향」중에서

원전과다른에너지원은운영상특성이다르다.원전은건설기간이길고자본투입은매우크지만,십여년이지나장기간이될수록수익이높아진다.연료비용은상대적으로낮다.한편천연가스발전소는원전대비공사기간이짧고자본투입이적다.그러나장기수익은떨어지고연료비용이비싸며가격변동폭이크다.
---「6부원자력산업의과제와합리적에너지믹스설계」중에서