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계속해서 발전해 나가야하는 원자력발전소
2019년 09월 27일 (금) 11:55:54 고성미래신문 gofnews@naver.com

   
▲ 배우진 고성중앙고1
우선 원자력발전소란, 원자로에서 연료인 원자의 핵분열에 의해 만들어진 열에너지로부터 전기를 생산하는 발전소를 말합니다. 원자로에서 중성자가 우라늄같이 무거운 원자와 충돌하여 원자핵이 분열되고 2~3개의 중성자가 방출됩니다. 이 방출된 중성자들이 다른 원자들과 충돌하고 원자들의 중성자가 방출되고 그 중성자들은 다시 더 많은 원자들과 충돌합니다. 이러한 과정을 연쇄반응이라 하며 질량-에너지 동등성에 의해 우라늄 원소가 핵분열을 진행하면서 잃은 질량만큼 막대한 열에너지가 발생해 원자로가 가열됩니다.

원자로는 연쇄핵분열 반응의 결과 순간적으로 다량의 질량결손 에너지가 방출되도록 연쇄반응을 제어하여 그 에너지를 동력으로 사용하는 장치를 말합니다. 여기서 나오는 원자력발전소의 뜻을 분석하면 핵분열이라는 매우 위험한 물질이 필요하지만, 이를 원료로 하여 열에너지로부터 전기를 얻을 수 있다고 정리할 수 있습니다. 그렇다면 핵분열이 위험한 이유는 무엇일까요? 우선 핵분열은 핵분열용이 물질의 원자핵이 서로 다른 두 개의 원자핵으로 분열되는 현상을 말합니다. 가장 큰 폭발은 도시 하나를 통째로 사라지게 할 만큼 굉장히 큰 폭발력을 가졌습니다. 이러한 핵분열로 생성된 핵분열 생성물들은 높은 방사능을 가진 방사성물질들로 방사붕괴를 하면서 많은 방사선을 방출합니다. 방사능 오염은 사람, 장소, 동물 또는 옷과 같은 물체에 영향을 줄 수 있으며, 대기의 핵무기 발사 또는 원자로 격납건물의 파괴에 이어 핵연료와 핵분열 생성물에 의해 부근의 공기, 흙 ,사람들, 식물 등의 오염을 일으킬 수 있습니다. 또한, 질산우라늄 같은 방사선 동위원소를 실수로 흘리면 바닥과 흘려진 것을 닦는데 사용되는 헝겊들이 오염될 수 있습니다. 이외에도 방사성 물질이 핵연료 재처리에 의한 상용화를 위해 회수되지 않는 이상, 오염물을 청소하면 방사성 폐기물이 생겨나게 됩니다. 넓은 영역이 오염될 경우, 방사능은 오염된 물질들을 콘크리트와 같은 물질로 묻거나 덮어 막기도 합니다. 하지만 사람의 신체가 음식물의 섭취나 부상에 의해 오염되면, 표준적인 제독으로는 그 이상 줄일 수 없으며, 영구히 오염될 수 있습니다.

이렇게 핵분열로 인한 피해는 막강합니다. 하지만, 저는 그럼에도 불구하고 원자력 발전소를 계속 유지하며 발전해 나가야 한다고 생각합니다. 타 발전 원과 비교하여 원자력 발전이 장점으로 평가할 수 있는 요소는 정책적·정성적 요소 그리고 정량적인 요소로 구분할 수 있습니다. 에너지 안보는 기술과 확보의 정책적·정성적 관점 요소이며, 친환경성과 경제성은 정량적으로 평가할 수 있는 요소입니다. 여기서, 에너지 안보란 에너지는 국가경제를 뒷받침하는데 불가결 한 것이며, 국가의 안전보장과 깊이 결부되어 있기 때문에 에너지의 안정적이고 합리적인 공급이 중요하다는 인식을 의미합니다. 에너지안보는 에너지 공급방법의 기술성, 에너지공급 안정성, 품질, 연료 확보 용이성 등에 큰 영향을 받을 수 있습니다. 따라서 한 국가가 당연시할 수 있는 대내외적 환경의 변화에도 불구하고 필요한 에너지가 우수한 품질로 안정적이며 지속적으로 공급될 때 에너지안보가 확보된다고 합니다. 또한 에너지공급기술(방법) 및 에너지 생산에 필요한 연료 확보가 대내외 환경에 의존적이거나 에너지 생산에서 차지하는 연료의 역할비중이 높으면 에너지안보를 크게 낮추게 됩니다. 따라서 에너지 공급기술의 독립성과 자립도가 매우 높아야 하며 연로의 확보의 환경의존성이 매우 낮아야 에너지 안보는 확실해집니다. 원자력발전소의 발전단가에서 연료비가 차지하는 것은 10% 전후이며 연료 소요량 또한 화석연료에 비할 바가 아닐 정도로 적습니다. 이는 석탄 화력 대비 우라늄의 에너지 밀도가 엄청나게 크기 때문입니다.(우라늄 1g은 석탄 3톤과 같은 양의 에너지를 생산합니다.) 에너지 밀도가 크기 때문에 국가 비상시를 대비한 연료 비축도 훨씬 쉽고 비용도 적게 듭니다.

친환경적인 면으로는 기후변화에 영향을 끼치는 대표적인 온실 가스는 이산화탄소입니다. 따라서 CO 배출량이 친환경성의 척도로 간주되고 있습니다, 국제에너지기구(IEA)에 따르면 원자력발전의 CO 배출량은 단위전력 생산 당 석탄발전이 약 1/1000에 불과하며, 태양광의 1/5 준, 풍력과 유사한 수준이며 수력발전 다음으로 적습니다. 원자력 발전의 CO 배출은 우라늄 채광·정광·전환·연료제조 등의 공정에서 발생되는 배출량으로 발전 중에는 배출이 제로이며, 또한 석탄발전과 달리 미세먼지 방출도 제로입니다. 원자력발전은 어느 발전의 에너지원 보다 친환경적이며 기후변화에 대응할 수 있는 최선의 에너지원임을 알 수 있습니다. 파리기후변화협약에 따라 우리나라는 2030년까지 BAU(온실가스배출 전망치) 대비 37%의 온실가스를 감축해야 합니다. 에너지 생산·이용의 부분 중 특히 발전부문에서 CO 배출감축량 부담이 커서 원자력발전의 중요성이 더욱 부각되고 있습니다.

마지막으로, 경제성의 부분에서 타 발전원과 비교하여 원자력발전의 장점을 정량적으로 가장 확실하게 확인할 수 있는 비교인조는 전기 값의 가격 경제성입니다. 2015년 원자력의 발전원가는 55원/kwh로 두 번째로 원가가 싼 유연탄의 83% 수준이며 가장 비싼 태양광의 23%의 수준입니다. 이는 원자력발전 운영에서 연료비중이 10%이내이며 우라늄 가격도 매우 낮은 수준으로 안정되어 있음을 이유로 들 수 있습니다. 원자력발전의 사회적인 외부비용은 최소 약 6원/kwh에서 최대 28원/kwh로 추정됩니다. 나아가 원자력발전소 운전은 고장 등을 제외하고는 외부요소에 의한 영향을 전혀 받지 않고 전기를 안정적으로 공급할 수 있으므로 경제성 확보가 매우 우수합니다. 고장 등으로 인한 우리나라 원자력발전소의 불지 정지횟수는 평균 0.3/년으로 세계에서 가장 작습니다.

이러한 점들을 고려하였을 때 저는 원자력발전소에 대한 위험성들은 우리가 생각하는 것보다 비교적 안정적이며, 사람들의 원자력발전소에 대한 위험성의 공포의식을 개선하기 위해 국가뿐만 아니라 단체와 개인도 노력해야 한다고 생각합니다. 또,한 원자력 발전소는 타 발전원보다 비교적 경제ㆍ사회적 측면에서 우수하다고 설명할 수 있고, 이러한 점이 지금의 현재뿐만 아니라 미래까지의 중요한 영향을 미칠 것입니다.

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