원자력발전 장단점 알아보기 - 2편

지난 글에서는 원자력 발전의 장단점에 대해 경제성에 관련된 보다 굵직굵직한 부분에 대해 알아보았습니다. 이번에는 원자력발전의 단점으로 꼽히는  폐기물 문제를 비롯 에너지 안보 측면을 포함하여 원자력발전의 장단점에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

 

원자력발전의 장점 및 단점

1. 미세먼지 배출 정도 

원자력발전소에는 흔히 말하는 연소 과정이 없습니다. 대부분의 화력발전소는 연료를 태워 그 열로 증기를 만들기 때문에 연소 부산물이 배출되게 됩니다. 친환경 발전으로 분류되는 태양광 및 풍력을 포함하여, 수력발전소, 원자력발전소는 이러한 연소과정이 없기 때문에 연소 부산물의 일환인 미세먼지 배출이 거의 없습니다. 석탄화력 발전소의 경우 고체연료인 석탄을 분쇄해서 태우기 때문에, 그 과정에서 많은 미세먼지가 배출됩니다. 유연탄과 무연탄 모두 PM 2.5, PM10의 미세먼지가 매우 많이 배출됩니다. 이뿐만 아니라, 연료에 포함되어 있는 성분 때문에 질소산화물, 황산화물 등의 유해물질이 추가로 배출됩니다. 다만 추가적인 환경설비를 통해 이러한 미세먼지는 어느 정도 저감이 가능하지만, 원자력 발전은 애초에 연소과정이 없기 때문에 유해 물질이 배출되지 않습니다. 

 

2. 폐기물의 양과 상태

화력발전소에는 방대한 양의 Ash가 나옵니다. 연료가 타고 남은 재가 폐기물이 됩니다. Ash Pond가 거대하게 설치된 곳도 있으며 처리 시설이 별도로 필요합니다. 연소과정이 없는 태양광과 풍력발전, 수력발전의 경우에는 별도의 폐기물이 발생하지 않습니다. 원자력발전소의 연료교체주기는 발전소마다 다르지만, 1년 혹은 2년이고 초기 노심 이후 연료의 교체에 따라 사용 후 연료가 배출되게 됩니다. 사용 후 핵연료에서도 에너지 및 방사능 물질이 배출될 수 있기 때문에 완벽하게 밀봉된 상태로 보관되어야 하며, 별도의 쿨링 시스템이 필요합니다. 사용 후 핵연료의 경우 밀폐 및 쿨링을 고려하여야 하기 때문에 저장공간에 문제가 있습니다. 또한 혐오시설로 구분되어 보관할 장소를 유치하기가 쉽지 않습니다. 최근에는 저장 시설 부족으로 이슈가 되고 있습니다. 복합화력의 및 화력발전의 경우에는 연소 생성물이 대부분 스택을 통해서 대기로 방출됩니다. 온실가스의 가장 주요한 인자인 이산화탄소가 거의 그대로 대기 중으로 방출됩니다. 연소가스의 양이 엄청나기 때문에 이산화탄소를 별도로 포집하는 것도 쉽지 않으며, 별도 비용이 만만치 않습니다. 원자력 발전소에서 나오는 사용 후 핵연료의 경우 시간이 지날수록 방사선 방출량 및 붕괴열이 줄어들기 때문에, 최근에는 Dry Cask의 형태로 보관하는 것도 고려되고 있습니다. 태양광 및 풍력, 수력 등은 발전과정에서 폐기물이 별도로 생성되지는 않지만, 태양광의 경우에는 패널을 만드는 과정에서 독극물이 생성되기도 하며, 풍력 및 수력발전의 경우 자연환경을 훼손한다는 문제가 있습니다. 

 

3. 에너지 안보 

최근 전쟁으로 인해 가스 값이 치솟기도 했고, 석유파동과 금융위기의 경험을 통해 에너지는 국가안보와 직결됨을 경험하였습니다. 에너지로 인해 국가 간의 사이가 틀어지기도 하고, 갈등이 유발되기도 합니다. 에너지는 국가산업과 생존에 직결되는 문제이기 때문에 에너지 안보라고 합니다. 우리나라는 아래로는 바다가 있고, 위쪽으로는 북한이 있기 때문에 에너지 고립이 쉬이 일어날 수 있습니다. 특히 우리나라의 경우 대부분의 연료를 수입에 의존하고 있기 때문에 에너지 안보는 중요한 문제입니다. 현재 모든 경제 및 산업활동은 전기 에너지에 의존하고 있습니다. 따라서 항시 에너지를 공급할 수 있는 체계가 구축되어야 합니다. 에너지원의 다변화를 통해 외부로부터의 요인에서 자유로워질 수 있어야 하며, 상시적으로 에너지를 공급할 수 있는 체계가 구축되어 튼튼한 전력망이 생성되어야 합니다. 우리나라는 자원 매장량이 거의 없습니다. 특히 석탄이나 석유, 천연가스와 같은 발전 에너지원의 경우 더욱 심합니다. 친환경으로 분류되는 태양광 및 풍력의 경우 그 크기를 키우기 어려우며, 기후의 영향을 받습니다. 또한 우리나라는 태양광이 설치되기에 좋은 기후조건이 아닙니다. 우라늄은 한 번의 장전만으로도 약 2년 정도 연속 발전이 가능하며, 우리나라의 경우 핵연료 국산화에 성공하였습니다. 에너지 믹스, 에너지 다변화의 측면뿐 아니더라도 외부의 요인에서 우리 스스로를 지킬 수 있으려면 원자력발전이 필요함은 자명합니다. 

 

 

원자력 발전의 필요성 1편은 하기 링크 참조 바랍니다. 

 

2023.12.24 - [산업의이해] - 원자력발전 필요성

원자력발전 필요성

 

이상으로 원자력 발전의 필요성 및 장단점에 대해 대해 알아보았습니다. 무섭다는 인식이 많았지만, 사실은 우리에게 꼭 필요한 에너지 대안입니다.