[글로벌 에너지 위기] 탄소 중립...이제 원전 지속 결정할 때 Time to show nuclear can deliver
국제 에너지 기구(IEA)와 세계 원자력 협회(WNA) 의견 충돌
원전의 운명, 22일 결판 난다
EU, 원전의 친환경 여부 곧 결정
글로벌 원전 산업, 부활 신호탄 쏠지 관심
(조선일보 인용)
5월에 국제 에너지 기구(IEA) 는 2050년까지 탄소 제로' 보고서를 시작했다. 지금으로부터 거의 30년 후, 그것은 전체 에너지 소비의 거의 50%를 차지하는 미래를 예견했다.
미래 전기는 운송, 건물, 산업에서 핵심적인 역할을 하며, 수소와 같은 저배출 연료를 생산하는 것 또한 필수적이다. IEA에 따르면, 그것은 오늘과 2050년 사이에 총 전기 발전량이 2.5배 증가할 것이라는 것을 의미한다. 그리고 물론, 그 전기는 탄소배출이 전혀 없는 상태에서 생산되어야 한다.
IEA는 많은 전기 공급원에서 명확하다. 예를 들어 앞으로 줄어들지 않은 석탄발전소에 대한 새로운 투자결정이 없어야 한다.
원전의 역할은 무엇인가?
그건 그렇게 명확하지 않다. IEA는 원전 에너지가 순 제로 배출 시나리오에 "중대한 기여"를 할 것이며, 순 제로 에너지 시스템으로의 전환에 "필수적 기반"을 제공할 것이라고 말한다. 그러나 IEA는 원전을 'also-ran'으로 취급한다. 2050년까지 전력 생산의 거의 90%가 재생 가능한 에너지원으로 공급되며 풍력과 태양열 발전은 거의 70%를 차지한다. 나머지 대부분은 원전에서 나온다."
세계 원자력 협회(WNA)는 이 설명에 반대한다. 보고서에 대응하여, WNA는 IEA의 예측이 다른 전력원들에 비해 원전의 잠재적 기여도를 과소평가한다고 말했다. WNA는 IEA의 탄소 제로 배출 시나리오는 "불확실하거나 검증되지 않았거나 신뢰할 수 없는 기술에 너무 많은 신뢰를 두고 있으며 원전 기술이 할 수 있는 기여의 규모와 범위를 모두 반영하지 못하고 있다"고 밝혔다. IASB는 Net Zero에 도달하는 데 필요한 연대표를 고려할 때, 원자력 역할에 대한 IEA의 평가에서 야심이 결여된 것을 "매우 비현실적"이라고 기술하였다.
그러나 IEA는 원자력에 대한 결정을 적시에 내리지 못하면 "배출 경로의 탄소 제로 비용을 높이고 목표를 달성하지 못할 위험을 가중시킬 것"이라고 말했다. WNA의 사무총장인 사마 빌바오 이 레온은 이를 실천으로 옮겼다. 그녀는 "정부는 이제 원전 에너지가 청정에너지 전환에 중요한 역할을 할 수 있도록 조치를 취해야 하며, 그 중 많은 국가들이 이를 이행했다"고 말했다.
누가 무엇을 평가하나?
모든 기관이 동의하는 한 가지는 전 세계 전기 사용이 상당히 증가할 것이라는 것이다. 이는 야심찬 확장 계획이 없다면 전력 믹스에서 원전의 중요성이 줄어들 것이라는 것을 의미한다.
Net-Zero 시나리오에서 원자력 발전으로 공급되는 에너지의 양은 2030년까지 40% 증가하고 2050년에는 두 배로 증가할 것이며, 이는 2030년대 초에 새로운 원전 능력 추가가 연간 30GW에 이를 것이라는 것을 의미한다. IEA에 따르면, IEA는 또한 "가장 비용 효율적인 저탄소 전력 공급원 중 하나"인 기존 원자로의 연장 운영을 가정한다.
그럼에도 불구하고, 총 전기 사용량이 증가하고 있기 때문에, 전 세계 전기 믹스에서 원자력이 차지하는 비중은 10.5%에서 8%로 감소할 것이다. 이러한 낮은 야망은 2050년까지 원자력이 전 세계 전력의 최소 25%를 공급한다는 세계 원자력 산업의 '화합' 목표와 강한 대조를 이룬다. 이 목표를 달성하려면 약 1000GW의 새로운 원전 건설과 현재 가동 중인 원자로의 최대 기여가 필요하다.
국제 기후 변화 위원회(IPCC) 견해
Net Zero 세대로의 전환의 기반은 국제 기후 변화 위원회(IPCC)다. 향후 원전을 어떻게 보나?
에너지 효율 개선, 화석 연료(감소되지 않은) 전환, 재생 에너지, 탄소 포획 및 저장(CCS)과 함께 "에너지 공급 부문의 주요 완화 옵션"에 원전을 열거하고 있다. 그러나, 그것은 또한 단기적으로 원자력 비중이 감소하는 것으로 보고 있다.
최근 평가의 에너지 시스템 장(챕터 7)에서 최근 몇 년 동안 세계 발전에서 원자력 에너지가 차지하는 비율이 1993년 17%에서 2012년 11%로 감소했다고 밝혔다. 이 같은 추세는 2011년 3월 후쿠시마 원전 사고 이전부터 시작되었다고 한다.
IPCC의 역할은 지구 온난화를 해결하기 위한 특정 기술을 옹호하는 것이 아니다. 그러나 그것은 원자력 발전 옵션의 몇 가지 측면을 고려하고 있다.
우선 배출물 인증을 고려한다. 배출은 발전소의 제조 및 설치와 관련이 있으며, 이는 모든 기술에 적용되지만, 예를 들어 우라늄 농축 과정에서 발생하는 원자력 관련 배출은 상당할 수 있다. 그러나 전반적으로 최근의 분석은 농축과 채굴과 같은 연료 주기의 일부 부분에 내재된 배출물에도 불구하고 핵이 '저탄소'라는 특징을 유지할 수 있다는 것을 확인시켜준다고 한다.
장기적으로 필요한 자원은 어떤가? 연료 공급은 문제가 되지 않는다. 우라늄 자원은 130년 이상 기존 수요를 충족시키기에 충분하며, 기존의 모든 우라늄 발생을 고려할 경우 250년 이상 지속할 수 있다. 더군다나, "고속 증식기 기술은 이론적으로 우라늄 이용률을 50배 이상 증가시킬 수 있다."
그러나 IPCC는 다른 옵션과 비교했을 때 핵을 함께 불리하게 만드는 실질적인 확장 장벽 목록을 가지고 있었다.
그 목록의 1위는 핵의 경제 프로필이었다. 원전은 운영비가 낮다는 데는 공감하면서도 "원전 투자는 초기 투자비용이 매우 크고 기술·시장·규제 리스크가 상당하다는 것이 특징"이라고 밝혔다. 비록 탄소 가격이 원자력의 경쟁력을 향상시킬 수 있다고 고려했지만, 정부의 지원이 없다면, 새로운 원자력 발전소에 대한 투자는 일반적으로 경제적으로 매력적이지 않다.
비록 IPCC가 고속 증식기 원자로를 폐쇄적으로 연료 사이클을 실시하면 처리할 고준위 폐기물의 양을 줄일 수 있다는 점을 인정했지만 폐기물 관리 비용도 높은 순위에 올랐다. 확산 우려와 핵분열 물질에 대한 접근을 확보해야 할 필요성이 관련 장벽이었다.
다른 장벽은 전반적인 공급과 그리드 관리에 대한 원자력의 기여와 관련이 있다.
핵무기의 매우 큰 잠재력 또한 실질적인 문제를 제기할 수 있다. 또한 미래 원전이 부하 중심에서 어느 정도 떨어진 곳에 위치한 경우 송전을 확대하기 위한 투자가 필요할 수 있다. 이것은 또한 느린 과정이 될 수 있다. 올해 초 영국 회의에서 네트워크 소유주인 내셔널 그리드는 현재 건설 중인 힝클리 포인트 C의 연결 작업을 17년 동안 진행해왔다고 밝혔다.
IPCC는 핵이 명판 용량의 90% 이상의 '용량 크레딧'을 가진 신뢰할 수 있는 대규모 공급 업체라는 데 동의했다. 이는 CCS, 지열 및 대규모 수력 발전소와 상당히 높은 재생 에너지 발전기를 갖춘 화력발전소와 유사했다.
그러나 미래에는 전력망 유연성이 용량만큼 중요할 수 있다. IPCC는 프랑스처럼 원자력 발전소의 부분 부하 운영이 가능하지만, 이에 따른 진정한 가변 하중은 "더 도전적이며 설계 단계에서 고려되어야 한다"고 말했다. 재생 가능한 발전의 높은 비율. 예를 들어 전력은 제3자 제공자에 의해 필요한 유연성이 공급될 수 있지만 원전에 의해 이상적으로 보완되지 않을 수 있다".
마지막으로 IPCC는 에너지 공급 시스템의 자산의 긴 수명을 지적했으며, 그 중 최대 1세기까지의 잠재적 수명은 극단적이다. IPCC는 이를 원전의 장벽으로 명시적으로 제기하지는 않았지만, 향후 수요를 충족하지 못할 수도 있는 발전소에 대규모 투자를 할 우려가 있다는 것을 시사했다. 나중에 '억류'된 자산에 대한 대규모 투자가 우려되면서 원자력 투자 비용이 가중되고 최종 투자 결정이 더욱 문제가 될 것으로 보인다.
소형 모듈형 원자로(SMR)는 이러한 장벽의 일부를 해결하는 데 도움을 줄 수 있으며, IEA는 실제로 소형 모듈형 원자로와 기타 첨단 원자로 설계를 통해 "확장 가능한 설계, 낮은 초기 비용 및 원자력 발전의 유연성을 개선할 수 있는 잠재력을 가진 전면적인 시연으로 이동한다"는 중요성을 인식하고 있다.
올바른 결정은?
IPCC가 제시한 여러 가지 이슈를 보면 IEA가 왜 야망에 신중한지 쉽게 알 수 있다. 더 큰 Net Zero 전기 시스템에 대한 현재의 필요성을 고려할 때, 이러한 주의는 정당화될 수 있을까?
세계 원자력 협회(WNA)는 그렇지 않으며, "원전 에너지가 할 수 있는 기여를 충분히 고려하지 않음으로써, IEA의 넷 제로 시나리오에서 이행할 수 있는 능력은 실패의 위험이 훨씬 더 높다"고 말한다.
이와는 대조적으로 IPCC는 현재의 원전 목표는 이미 야심차고 그것을 높이는 것은 달성할 수 없을 것이라고 시사한다. IPCC는 "기술 포트폴리오에 대한 가정에 따라 20년(2030~2050년) 동안 저탄소 점유율이 4배 증가하면 연간 평균 29~107기의 신규 원자력 발전소를 건설할 수 있다"는 연구 결과를 인용했다. 하한 추정치는 1980년대에 관측된 원자력 발전 설비의 비율과 일치하지만, 높은 추정치는 역사적으로 전례가 없는 것이다."
원자력 산업이 정책 입안자들과 투자자들에게 원자력 능력의 큰 발전이 바람직할 뿐만 아니라 달성 가능하다는 것을 납득시키는 것을 목표로 한다면, 그것은 지연되어서는 안 된다. 그것은 IPCC의 장벽을 극복하고 정책 입안자들이 새로운 원존에 투자할 수 있다는 것을 보여주기 위해 공장을 소유, 관리, 건설하는 기업들에게 책임을 부여한다. 지금은 업계가 제공할 수 있다는 것을 보여줄 때다.
황기철 콘페이퍼 에디터 인플루언서
Ki Chul Hwang Conpaper editor influencer
(Source:
https://www.neimagazine.com/features/featuretime-to-show-nuclear-can-deliver-9309592/)
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