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지난 10년간 원자로,94%가 중국·러시아 설계
미국·프랑스는 기술 있지만 건설능력에 어려움
생산기술 수준 높은 韓 경쟁력 높아… 규제는 숙제중동전쟁으로 인한 에너지 비용 증가·탈탄소 규제 등에 핵에너지를 이용한 발전에 대한 관심도가 올라가고 있지만,이를 감당할만한 비용으로 지어낼 수 있는 나라는 손에 꼽을 정도로 적어 세계의 관심이 한국으로 쏠리고 있다.

지난 10년간 새로 지은 원전의 94%를 중국과 러시아가 설계하는 등 경험을 빠르게 쌓는 상황에서,당장 안전하고 경제성 있는 원전을 지으려면 한국의 건설기술이 녹아든 원전이 필요하기 때문이다.

10일 영국 런던에 본부를 둔 글로벌 기후·에너지 분야 싱크탱크 에너지전환위원회(ETC)는 최근 보고서를 내고 “인공지능 데이터센터와 에너지 안보 우려로 원자력에 대한 관심이 다시 높아지고 있음에도 불구하고,대부분의 국가에서 원자력은 태양광 및 풍력에 비해 비용 경쟁력이 없는 것으로 나타났다”고 말했다.

이들은 전 세계 원자력 발전 용량이 2050년까지 2~3배 증가해 전체 전력 소비량의 약 10%를 차지할 수 있을 것으로 예측하면서도,에너지 전환에서 원자력의 역할에 한계가 있다고 주장했다.이들은 탈탄소화된 전력의 나머지 90%의 대부분이 태양광·풍력에서 나올 것으로 예상했다.

유사한 원자로 설계라도 미국과 유럽에서 건설하는 데 드는 비용이 한국·중국에서 건설하는 것보다 4~9배 더 비쌀 수 있기 때문에 일부 국가에서만 원자력발전이 경제성을 갖는다는 설명이다.이들은 중국과 한국의 프로젝트는 표준화가 잘 이뤄져 서구의 최초 설계 프로젝트에 비해 건설기간이 단축됐다고 했다.

일반적인 건축에선 기술 사양에 따라 더 진보된 공법과 기술을 채택하면 최종 비용이 비례해 상승하지만 지극히 위험한 시설인 원자력발전소에선‘검증된’완성품이 중요하다 보니 이 공식이 그대로 통하지는 않는다는 설명이다.실제로 원자로 압력용기·터빈 및 제어시스템을 만들 수 있는 나라가 한국,애드픽 룰렛미국,일본,프랑스,중국,러시아 단 6개국에 불과하다.서구 국가 중에서는 독보적인 경쟁력을 갖춘 셈이다.

경제협력개발기구(OECD) 원자력기구는 2020년 보고서에서 한국의 연속 건설 사례를 들면서 첫 2기를 건설하는 데 75개월이 걸리던 공기가 다음 2기에서는 53개월로 줄었다고 제시했다.원전을 한 번 완성하는 데 그치지 않고 설계·조달·시공을 이어가며 경험을 쌓으면 다음 건설에선 비용·납기 경쟁력으로 이어지는 구조라는 이야기다.

반면 전 세계에 원전 설계코드를 보유한 2개의 회사(웨스팅하우스,아레바)가 있는 전통의 원전 강국 미국·프랑스는 건설기술에 있어서는 상대적으로 부족함을 드러내고 있다.

예를 들어 미국 웨스팅하우스는 현재 전 세계에서 가동하는 원전의 약 절반이 자사 기술을 토대로 한다고 설명하지만 정작 미국에서 원자력발전소를 짓다가 63억달러의 손실을 입으면서 모회사인 도시바의 몰락까지 가져온 적도 있다.

프랑스 역시 사정은 비슷하다.프랑스 원자력안전청(ASN)은 지난 2019년‘원자력안전·방사선 방호 연차보고서’에서 가압수형 원자로인‘플라망빌 EPR 원자로’와 관련해 “현재 가동 중인 원자로보다 훨씬 높은 수준의 안전성을 제공한다”면서도 “EPR 장비의 제작 및 제조 과정에서 예상 품질 기준에 미치지 못하는 여러 가지 문제점이 발견되었는데,이는 주로 경험 부족과 전문적인 기준 미준수 그리고 특수공정(용접·단조·열처리·비파괴검사 등) 사용상의 문제점 때문”이라고 서술하기도 했다.

또한 지난 10년간 전 세계 원자력 기술과 경험은 중국과 러시아가 빠르게 축적하고 성장해왔다.국제에너지기구(IEA)는‘2026년 글로벌 에너지 전망’보고서에서 “지난 10년간 건설이 시작된 원자로의 94%는 중국 또는 러시아가 설계한 것”이라며 “지난해에는 10개의 신규 원자로 건설이 시작되었는데,이 중 9개는 중국에서,1개는 러시아에서 진행됐다”고 말했다.

벨기에 등의 국가들이 원전을 폐쇄하면서‘탈원전’제스쳐를 취하는 사이 벌어진 일로,이제는 건설비용 경쟁력에선 중국과 러시아 등을 따라잡기 위한‘시간과의 싸움’도 필요해진 것이다.

한국은 핵분열 발전뿐만 아니라,아직 구현되지 않은 핵융합 발전에서도 두각을 드러내고 있다.국제핵융합실험로(ITER) 프로젝트에서도 한국은 높이 11.3m,폭 6.6m,무게 약 400톤에 이르는 섹터 모듈 9개를 한 치의 오차 없이 맞물려 전체를 진공용기로 구성해야 하는 큰 프로젝트에서 4개를 제작했다.처음엔 2개의 섹터 모듈만 맡았지만 EU에 할당됐던 2개를 추가 수주하며 혼자 절반 가까이를 완성했다.

다만 한국이 새로 열리는 소형모듈원자로(SMR)시장까지 포함해 건설 경쟁력을 이어가려면 국내 실증·반복 건설이 필요한데,여기에선 정부의 처리 속도가 더딘 상황이다.원자력안전위원회는 2030년까지 기존 대형원전 중심의 규제체계를 단계적으로 개편하고,비경수형 원자로의 안전기술 기준 등을 개발하는 사업은 2032년까지 추진한다는 입장이다.

국내 차세대 원자로를 건설할 수 있는 주요 개발사들이 이르면 내년,바오 슬롯주로 2028년을 전후로 표준설계인가 및 건설허가 신청을 계획한다는 점을 감안하면 차세대 원자로 건설 시작 전부터 병목이 생기는 셈이다.

챗 GPT가 그린 일러스트.
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