온실가스 감축, 전력 수요급증 대응…원전 수명연장 없인 감당 안돼

[이데일리 윤종성 강신우 기자] 1년째 멈춰 선 고리원전 2호기를 필두로 오는 2030년까지 운영허가기간이 만료되는 원전 10기가 모두 계속운전을 신청해 수명 연장 여부에 관심이 모아진다. 환경단체 등에선 안전성을 이유로 원전의 계속운전에 반발하고 있지만, 미국과 유럽 등지에선 원전 수명을 80년 이상으로 늘려가는 추세다. 무엇보다 계속운전시 규제기관의 철저한 심사를 받는 데다, 성능과 안전이 강화된 최신 설비로 교체하기 때문에 오히려 원전의 안전성이 향상될 수 있다는 것이 에너지 전문가들의 공통된 견해다.

설계수명 다 된 원전 10기, 연장 절차 돌입

29일 산업통상자원부와 한국수력원자력 등에 따르면 오는 2030년까지 운영허가기간이 끝나는 원전은 고리 2·3·4호기, 한빛 1·2호기, 한울 1·2호기, 월성 2·3·4호기 등 총 10기다. 이중 운영허가기간 만료일이 가장 늦은 월성 2·3·4호기도 최근 계속운전을 신청해 원자력안전위원회(원안위)는 원전 10기의 계속운전 심사 절차를 차례대로 진행하게 됐다.

(그래픽= 김정훈 기자)

계속 운전은 크게 △주기적 안전성 평가보고서(PSR) 제출 △방사선환경영향평가서 주민의견 수렴 △계속 운전 운영 변경 허가 원안위 신청 등의 단계를 거친다. 1년 이상 멈춰있는 고리 2호기의 경우 계속 운전 운영 변경 허가 신청까지 이뤄져 원안위의 결정만 남았다. 원안위 관계자는 “운영허가기간 갱신 여부를 판단하는데 시간이 더 필요하다”는 입장이다.

정부와 한수원은 고리 2호기를 2025년 6월 가장 먼저 재가동한 뒤, 나머지 9기의 원전도 최대한 공백 없이 재가동하는 것이 목표다. 인공지능(AI), 인터넷데이터센터(IDC), 전기차 보급 확대 등으로 급증하는 전기 수요를 감당하려면 기존 원전을 포기할 수 없다는 판단에서다.

지난해 발표된 ‘10차 전력수급기본계획’(전기본)을 보면 2030년 우리나라의 전력 소비량은 572.8TWh(테라와트시)로 예측됐다. 새로운 전력 수요가 많아 2년 전 ‘9차 전기본’(542.3TWh) 때보다 30.5TWh나 늘려 잡았다. 다음 달 발표하는 ‘11차 전기본’의 전력소비량 예측치는 이보다 클 것이 확실시되고 있어 원전의 재가동없이는 대응이 힘들다는 의견이 많다.

계속운전 심사 절차를 밟는 10기 원전의 실효용량은 8.45GW(기가와트)다. 이들 원전의 연간 전력생산량은 약 6만3000GWh(기가와트시)로, 서울시의 한 해 전력 소비량(약 4만8800GWh)의 1.3배 수준이다. 정용훈 카이스트 원자력 및 양자공학과 교수는 “원전의 설비용량 8.45GW를 신재생으로 대체하려면 간헐성 등의 문제로 40GW 이상의 설비를 추가 증설해야 한다”고 말했다. 국내 신재생에너지 누적 설비용량은 35GW 수준으로, 지금까지 설치한 것보다 더 많이 필요하다는 의미다.

원전 없으면 멀어지는 ‘탄소 감축·전력 수요 대응’

기존 원전의 재가동 없이는 온실가스 감축 목표 달성도 사실상 불가능하다는 분석이 나온다. 10차 전기본은 ‘2030년 국가온실가스감축목표(NDC)‘ 상향안을 근거로 전환부문(발전부문)의 탄소 배출 목표로 1억4990만t을 제시했다. NDC의 기준 연도인 2018년 대비 무려 44.4%나 줄여야 하는데, 이는 무탄소 발전원인 원전의 계속운전이 바탕에 깔려있는 수치다. 발전업계 관계자는 “원전 10기의 운전 정지는 탄소 감축 목표 달성을 포기하는 것”이라고 단언했다.

원자력 대신 액화천연가스(LNG) 등 다른 발전원으로 대체할 경우 전력생산 단가가 급등해 전기요금 인상을 부추길 수 있다는 점도 문제다. 주요 발전원별 정산단가(2022년 기준)는 ㎾h당 원자력 52.5원, LNG 239.3원, 풍력 191.7원, 태양광 191.5원이다. 오는 2030년까지 원전 10기를 순차적으로 멈추고 이를 LNG로 대체할 경우 약 107조6000억원, 신재생에너지로 대체시 약 80조원의 대체 에너지 비용이 발생한다.

지난 1년간 고리 2호기의 가동 중단으로 발생한 대체 에너지 비용만 해도 약 8020억원에 달한다. 한수원 목표대로 고리 2호기가 내년 2월 재가동에 들어가더라도 1조7375억원으로 불어난다. 정동욱 중앙대 에너지시스템공학과 교수는 “원전의 계속 운전은 탄소중립을 실현하면서도 국민부담을 줄이는 길”이라고 강조했다.

美·유럽은 원전 수명 80년까지 연장도

전문가들은 철저한 안전 검증을 바탕으로 원전 허가기간을 늘려 전력수요에 대응하고 온실가스 감축에 나서는 것은 전 세계적인 흐름이라고 주장한다. 앞서 국제에너지기구(IEA)는 원전의 계속운전을 탄소 중립에 대응하는 가장 효과적인 수단으로 권고했다 .

실제로 한국보다 원전 가동 역사가 긴 미국과 유럽에서는 40년 이상 가동되는 원전이 많다. 한수원에 따르면 지난해 말 기준 미국의 가동원전 93기 중 84기(90%)가 계속운전 승인을 받았고, 이 중 54기는 현재 운전 중이다. 눈에 띄는 것은 2차 계속운전(80년 운전)을 신청한 원전이 17기나 되고, 이 중 6기가 승인받았다는 점이다. 나머지 11기는 현재 심사하고 있다.

유럽도 마찬가지다. 프랑스, 스위스 등 유럽국가들은 운전연한을 정하지 않고, 10년 주기로 안전성을 평가해 문제가 없으면 계속운전을 허가하고 있다. 가동 원전 97기 중 76기(78%)가 계속운전 승인을 받았으며, 이 가운데 58기가 운전 중이다. 정용훈 교수는 “미국, 유럽 등 주요 원전국들은 기존 원전의 운전허가기간을 30~40년에서 80년 이상으로 늘리고 있다”며 “원전의 설계수명이 끝났다고 폐쇄한 경우는 없다”고 말했다.

특히 우리나라의 계속운전 안전성 평가기준은 국제원자력기구(IAEA)가 권고한 주기적 안전성평가에 미국 운영허가 갱신기준인 주요기기수명평가, 방사선환경영향평가를 추가 적용해 다른 나라보다 엄격하다는 것이 전문가들의 공통된 견해다.

유승훈 서울과학기술대 창의융합대학장은 “원전이 계속 운전을 할 때는 성능과 안전이 강화된 최신 설비로 교체해 안전성이 더 향상될 수 있다”면서 “자동차 부품을 갈아 끼우고 수리를 해서 운전하는 것과 크게 다르지 않다”고 강조했다. 이어 “원전의 계속 운전은 가장 저렴하고 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 방법”이라고 덧붙였다.