화석에너지는 우크라이나 전쟁이 없었어도 이미 바닥을 드러내고 있다. 대안으로 유럽연합(EU)이 원자력과 천연가스를 녹색에너지로 분류했다. 천연가스는 탄소가 나오는 화석연료이고 원자력은 방사능 문제와 핵폐기물 처리가 부담스럽다.
그래서 유럽의회는 원자력이 녹색에너지(그린 택소노미)로 분류되려면 핵연료로 ATF 조건을 맞춰야 하고 고준위 핵폐기물 처리장 설치 등 엄격한 단서를 달았다.
필자 소개
안녕하세요. 환경운동하는 작가 에코eco입니다에코 eco입니다. 하나뿐인 소중한 지구를 어떻게 하면 더 푸르고 맑게 지속가능하게 하는지 관련 환경기술과 환경활동을 소개하고 있어요. 일상의 크고 작은 실천으로 여러분도 환경에 기여하고 있습니다.
이 블로그를 읽다보면 다양한 환경활동과 환경기술로 지속가능한 지구가 이렇게 가능하구나를 알 수 있어요. 이번 글은 환경과 전기요금에 관련되는 원자력발전에 관한 것입니다.
원자력 발전 과정에는 탄소는 거의 안 나오는 대신 방사능 누출의 문제와 원자로에서 나오는 고준위 핵폐기물 처리가 문제죠. 원자로 냉각수는 방사능 오염수인데 최대한 정화해서 바다로 내보내는 방법밖에 없는 상황이에요. 방사능 물질 정화방법이 개선되고 있어서 다행입니다.
1. 과도기적 에너지로 천연가스와 원자력을 녹색에너지화
2022년 7월 유럽의회가 천연가스와 원자력을 녹색 분류체계(Green Taxonomy)에 포함시켰다. 표결에 부쳤더니 회원국의 찬성표가 더 많았다.
유럽연합 집행위원회는 천연가스와 원자력을 실용적이고 현실적이라고 평한다. 표결에 찬성한 회원국들은 이번 표결이 화석에너지에서 재생에너지로 전환을 용이하게 하는 과도기적 조치로서 필요하다고 피력한다.
녹색 분류체계는 어떤 산업이 친환경인지 아닌지를 분류하는 기준과 체계이다. 즉, 친환경 투자기준이다. 그린은 녹색, 택소노미는 그리스어 원어로 분류체계, 분류학의 뜻이다.
2023년 독일은 남아있는 마지막 원전까지 가동을 중단하고 해체작업에 들어갔다. 원자력에서 발생하는 방사능 누출문제와 핵폐기물 처리가 힘들기 때문이다.
그럼에도 유럽연합은 천연가스와 원자력을 녹색에너지로 분류했다. 이는 재생에너지가 완전히 보급되기 전에 취한 과도기적 고육지책이다. 확실한 신재생 에너지가 나오면 녹색에너지 분류에서 퇴장한다.
2. 천연가스와 원자력을 그린 택소노미에 포함시키는 이유
화석연료인 천연가스와 사고가 터지면 무서운 원전을 굳이 그린 택소노미에 포함키는 이유가 뭔가. 유럽에서 2021년 에너지원을 보면 재생에너지 충당률은 35.4%이고 원자력이 27% 화석연료 발전이 37.7%이다.
재생에너지가 35.4%로 아직 충분하지 않기 때문이다. 유럽은 석탄 등 탄소함량이 높은 화석연료 발전소 대신에 재생에너지로 전환을 위해 천연가스 발전을 택한 것이다.
원전의 경우 고강도 안전 요구사항을 전제하면서 이를 실현하면 결국 탄소중립 달성에 도움이 될 것으로 판단했다. 그래서 과도기적 에너지의 역할로 천연가스와 원자력이 뽑혔다.
https://e-policy.or.kr/info/list.php?admin_mode=read&no=4845&make=&search=&prd_cate=7
또한 일단 그린 택소노미로 분류되면 이점이 있다. 관련 사업에 진출한 기업들은 정부 정책이나 세제 감면과 금융지원을 받을 수 있다. 굉장한 혜택이다.
사업의 대출비용도 줄이고 정부의 대규모 보조금을 받을 수 있는 길이 촤라락 열린다. 또한 소비자인 국민의 입장에서는 전력생산 비용이 낮아져서 전기세 부담이 줄어드는 효과가 있다.
3. 원자력이 그린 택소노미가 될 엄격한 전제조건
유럽연합에 의하면 모든 원자력이 그린 택소노미에 포함되지는 않는다. 조건이 있다. 유럽의회는 일부 원자력 활동도 그린 택소노미로 인정하는 대신 여러 가지 엄격한 조건을 제시했다.
그린 택소노미로 인정받기 위해서는 기존원전의 수명연장은 2040년 까지 승인이 필요하고 신규 원전은 2025년까지 건설 허가를 받아야 하며 건설과 해체 계획과 자금조달 방안을 제시해야 한다.
2025년까지 기존 원전과 신규 원전에는 사고 확률을 낮추는 사고저항성 핵연료 ATF를 적용해야 한다. ATF는 원전의 비상노심냉각 기능이 상실된 상태에서도 사고 대처 시간을 현저하게 개선시키는 연료이다. 원전 안전문제가 크게 부가되면서 기존 핵연료를 대체할 체세대 연료로 주목받고 있다.
또한 신규와 기존의 모든 원전은 중 저준위 폐기물을 처분할 수 있는 시설을 갖춰야 한다. 이뿐 아니다. 원자력 사업자들은 2050년까지 고준위 폐기물 처분장을 마련하는 구체적인 노력도 제시해야 한다.
유럽은 물론 세계의 어느 국가도 이와 같은 엄격한 조건을 2050년 까지 충족시키기 어렵다. 고준위 폐기물 처분시설의 경우 스웨덴과 핀란드가 관련 기술을 보유 중이나 이 두 국가도 부지확보와 건설에만 시간이 30년 걸린다고 추산한다.
https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=317440
ATF(사고저항성 핵연료)는 미국이 2025년까지 상용화를 목표하고 있다. 일본은 2040년 ATF상용화할 계획이다. 한국 환경부는 2031년부터 사고저항성 핵연료를 적용하겠다고 2022년 9월에 발표했다
사고저항성 핵연료를 개발하는 데는 원자로를 구성하는 주재료인 지르코늄 합금의 약점을 극복하는 게 핵심이다. 핵연료를 담은 지르코늄 합금과 고온 수증기의 화학반응으로 수소가 대량 발생해 폭발하면 원자로가 날아가기 때문이다.
4. 천연가스가 그린 택소노미가 되는 조건
사람에게는 천연가스는 화석연료 중에서 그나마 착한 축에 들었으면 하는 심리가 있다. 좀 나은 면이 있기는 하다. 그러나 천연가스는 석유와 함께 매장되어 있어서 석유 채굴의 부산품이다. 탄광지역의 땅에서도 분출된다.
천연가스는 고대 생물의 유해가 땅속 깊이 묻혀 엄청난 열과 압력으로 오랜 시간 서서히 변화되면서 변성되어 생긴다. 종류에는 자연성 가스, 메탄가스, 에탄 가스 등이 있다.
무색무취의 천연가스의 주성분은 탄화수소이다. 천연가스를 액화시킨 것이 LNG이다. 천연가스가 누출되면 눈이 따갑고 머리가 아프다. 불이 붙으면 순식간에 폭발한다.
천연가스가 불완전 연소하면 메탄과 기타 오염 물질을 방출한다. 메탄은 지구 온난화를 부추기는 강력한 온실가스이다. 메탄은 온실가스의 18%를 차지한다.
가정에서 쓰는 가스레인지에서도 메탄이 나오는데 기후 영향은 50만 대의 휘발유 자동차의 기후영향과 같다. 천연가스 연소 시 나오는 일산화탄소, 이산화질소, 포름알데히드 등 기타 오염물질은 주부들의 호흡기 질환과 폐암의 원인이다.
천연가스 채굴과정에서는 가스누출이 잦아 온난화를 부추긴다. 파쇄과정에서 물이 과도하게 필요하고 지반 침하의 우려가 있으며 파쇄에 화공약품이 쓰여 지하수 오염이 심각하게 발생한다.
천연가스의 그린 택소노미 조건은 다음과 같다. 신규 천연가스 발전소는 기존 화력발전소를 대체해야 한다. 설계 시 최고 수준의 온실가스 배출량이 100 gCO2/kWh(전생애주기) 혹은 2030년 12월 31일까지 건설 승인된 발전소에 한해서 270 gCO2/kwh 미만이어야 한다.
또한 20년 동안 온실가스 배출량이 평균 550kg CO2/kw를 초과하지 않도록 설계해야 한다. 신규 가스발전소에 대한 투자가 녹색으로 분류되는 기한은 2030년이다. (참조 Greenium, zdnet, 원자력신문)
최선이 없으면 차상을 실천해야 한다. 우크라이나 전쟁이 없었어도 화석에너지는 종말을 향해 가고 있다. 신재생 에너지가 36%까지 올라왔다. 더 안정화될 때까지 과도기에 천연가스와 원자력이 이를 대신한다.
에너지수급 과도기 배경으로 EU가 그린 택소노미에 천연가스와 원자력을 분류했다. 들여다보면 ATF와 고준위 방사능 폐기 처리장 설치 등 기준이 까다롭고 엄격해서 도전적인 과제이다. 일단 기준이 충족되면 탄소중립도 실현에도 도움이 되고 지구의 기술이 한층 뛰어오른다.
