탈원전 정책을 ‘단계적 전환’으로 바꾸자

이헌규 한국원자력안전아카데미 이사장, 전 한국원자력통제기술원장.

기후에너지 시대, 탈탄소화는 거스를 수 없는 대세

2050년, 약 100억 명의 인구가 살아야 할 지구! 세계 석학들은 에너지, 물, 식량, 환경, 가난 등의 순으로 인류가 해결해야 할 과제를 제시한다(미 국 MIT 보고서). 현대 문명이 다양하고 풍부한 에너지 활용을 가능하게 했으나 에너지를 둘러싼 국가 간 경쟁은 더욱 치열해지고 있다. 지구상에 아직 13억 명의 에너지 빈곤층이 존재하며, 유엔은 2012년을 모두를 위한 지속 가능한 에너지의 해로 선언했다. 리우+20 정상회담에서 에너지는 기후 변화의 핵심 의제가 되었다. 새로운 밀레니엄(New Millenium)은 기후에너지 시대이며, 지구촌은 변화의 한가운데에 서 있는 셈이다.

21세기 초반까지도 원유와 천연가스 시장의 가격 불안정성 등으로 인해 공급자 위주의 글로벌 에너지 시장이 대세였다. 그러나 초강대국인 미국의 셰일가스 개발로 글로벌 시장 판도는 크게 바뀌었다. 후쿠시마 원전사고는 르네상스를 꿈꾸던 세계 원전 시장에 큰 충격을 주었고 화석에너지의 과소비로 인한 기후변화 대응 문제가 국가 및 기업의 경쟁력의 핵심으로 부상하고 있다. 유엔개발정상회의와 선진국 정상회담 등을 통해 국제 에너지 시스템의 변화 문제가 적극 검토되고 있다.

국제에너지기구(IEA)는 팬데믹의 영향에도 불구하고, 2040년까지 신재생에너지 수요의 급증과 원전 및 천연가스 부문 점증, 석유 및 석탄 시장의 정체 또는 감소를 전망한다. 기후에너지 시대에 탈탄소화(Decarbonization)는 거스를 수 없는 대세이고, 에너지 통합자로서의 전력의 역할이 커지는 전력화(Electrification)와 신재생에너지 이용 확대에 따른 에너지 분산화(Decentralization)에 효과적으로 대응해 나가는 것이 다자간 협의체의 활동과 각국의 에너지 정책에 지대한 영향을 미치고 있다.

세 개의 관점으로 바라본 글로벌 에너지 이슈

필자는 글로벌 에너지 이슈에 대한 이야기를 세 관점에서부터 풀어보고자 한다. 첫째, 에너지 시장과 가격 및 자원 배분은 경제적·기술적 활동이다. 셰일혁명이 말해주듯 기술 혁신은 에너지 분야의 핵심 영역이며 에너지의 선택을 돕는 역할을 한다. 따라서 글로벌 시장 동향과 에너지 기반 시설의 공공재적 특성, 생산과 투자 등 시장 메카니즘에 대한 이해가 중요하다.

둘째, 국제지정학적 관점에서 자원의 지역적 편중과 국가주의적인 안목으로 현상을 보는 시각이 필요하다. 자원보유국이 이를 외교 수단화할 수 있고 각국은 해외 의존도 등을 감안해서, 에너지의 안정적인 확보를 목적으로 자국의 이익을 위한 에너지 정책을 수립하는 것이 현실이기 때문이다.

한편, 에너지의 사용을 지속 가능한 발전과 연결시켜 고용과 성장, 산업과 경제발전 및 복지 향상을 도모하려는 관점도 중요하다. 경제성장과 에너지 사용 확대 간에 양의 상관관계가 있다. 기후환경 이슈는 외부 효과뿐 아니라 경제활동의 내생 변수로서 산업경쟁력이나 가치 사슬에 지대한 영향을 주고있다. 다자간 협의체도 기후변화와 관련한 지속 가능한 시스템(Sustainable System)을 다루고 있으며, 최근 글로벌 기업들은 환경·사회·지배구조를 뜻하는 ESG경영을 적극 도입하고 있다.

한국은 에너지 다소비국이고, 대규모 에너지 수입국으로서 글로벌 에너지 공동체(Global Energy Community)의 일원이다. 글로벌 의사결정 시스템(Global Governance)에 대한 참여뿐 아니라 세계 리더(World Leader)로서의 역할을 담당해야 할 때다. 따라서 에너지 부문의 국제 협상이나 대외협력 추진에서 적극적이고 전향적인 자세로 도전할 필요가 있다. 국가 정책 수립이나 이해관계자들과의 의견조정 등에도 글로벌 수준에 걸맞는 품격과 행동이 요구되고 있다.

화석에너지 전력 비율 65~70% 이르는 한국의 선택

탈(脫)원전·탈(脫)석탄 및 신재생에너지 확대를 근간으로 하는 국가 에너지 정책이 추진된 지 올해로 벌써 5년째 해다. 에너지 정책이 대선 공약으로 또 국정 주요의제로 채택·추진되는 것은 부존자원이 거의 없는 한국의 에너지 백년대계 차원에서 긍정적인 측면을 지니고 있다. 지난해 말 정부는 2050 탄소중립 추진 전략을 발표했다. 3+1 전략(경제구조의 저탄소화, 신 유망 저탄소 산업생태계 조성, 탄소중립 사회로의 공정 전환 등 3대 정책 방향과 탄소중립 제도적 기반 강화 1대 전략)을 골격으로 한 국가 에너지 전환의 최종 마일스톤이 마련된 셈이다.

이러한 정부 주도의 에너지 전환이 올바른 방향인지 또 목표 달성이 가능한 지에 대해서는 논란이 많다. 진행 중인(ongoing) 정책을 평가하기는 어렵지만 국민들에게 지대한 영향을 미치는 정책에 대한 평가나 모니터링, 환류(feedback)는 시행오차를 줄이기 위해서 반드시 필요하다. 탈원전을 단계적인 에너지 전환으로 전환하도록 계속 요구하거나, 원전 수출 지원 방안을 정부에 건의하는 것이 그 좋은 사례다.

한국의 1인당 평균 에너지 소비량은 선진국 평균보다도 높은 수준이다. 이는 산업화 과정에서 형성된 다(多)에너지 소비형 산업구조에 기인한다. 1인당 전력 소비량은 미국 다음으로 높은 수준인 반면, 1인당 전력요금 수준은 OECD(경제협력개발기구)의 28개 회원국 중 터키를 제외하고 가장 낮은 수준이다. 이는 고도의 기술집약적인 원전 기술 자립으로 준(準)국산 에너지 성격의 전력을 저렴하게 공급할 수 있기 때문일 것이다. 국제에너지기구의 균등화 발전 비용(LCOE) 등 국제 비교 자료를 보아도 한국의 원전 발전 단가가 할인율 변화에 관계없이 낮은 수준임을 알 수 있다.

정부의 에너지 전환 시책으로 국내에서도 신재생에너지에 대한 신규 투자가 확대되고 기술 혁신으로 인한 발전 단가 하락과 시장 점유 비중이 높아지고 있다. 그러나 수십 년간 축적된 원전과는 달리, 신재생에너지 분야는 아직 설비 국산화율이 낮고 해외 부품 수입 의존도가 높다. 기술 개발의 역사도 일천하다. 정부가 성급한 보급 정책을 추진하는 경우에는 결국 해외 기업이 국내 시장을 지배하고 국내 기업의 자체 기술력 진보도 어려워질 수 있다. 향후 20년간 글로벌 신규 투자의 2/3 정도는 신재생 부문에 집중될 예정이므로 한국도 체계적인 기술 확보 전략과 로드맵을 갖춰야 한다.

국제에너지기구는 에너지 정책의 목표를 3E, 즉. Energy Security(다양하고 유연한 에너지 공급 안보), Economic Growth(왜곡되지 않는 가격과 자유무역에서의 경제성장), Environmental Sustainability(협력과 지속 가능한 환경 보호)를 권고한다. 또 민간 기구인 세계에너지총회(WEC)는 매년 3개 지표를 점수화해서 세계 순위를 발표한다. 이른바 에너지트라이레마지수(Energy Trilemma Index)는 에너지 안보(에너지의 안정적인 공급)와 에너지 형평성(에너지 가격과 접근성 측면), 환경적 지속 가능성(기후 변화 대응 등) 등을 포함한다. 2020년 통계에 따르면 한국은 종합적으로 세계 31위 수준으로서 에너지 형평성 부문 A, 에너지 안보 부문은 B, 환경적 지속 가능성 부문 C를 나타낸다.

이 지수가 세계 10위권 이내에 있는 나라는 주로 유럽과 북미 국가들이다. 한·중·일 3국은 아직 갈 길이 멀다. 중국은 에너지 안보 면에서, 일본은 기후변화 대응 면에서 한국보다 앞서 있다. 특히, 에너지 자립도는 한국과 일본이 OECD 최하위 수준이다. 그나마 양국이 원전 덕택에 15~19% 수준을 유지한다. 후쿠시마 사고에 의한 원전 가동 중단으로 일본의 에너지 자립도는 6% 수준까지 하락했었다. 신재생에너지 비율이 20%를 상회하는 일본도 에너지 자립도가 한국보다 취약한 현실을 상기해야 한다(에너지 자립도 미국 92%, 중국 84%, 프랑스 56%, 독일 39% 수준). 전력 부문 화석연료 의존도의 경우, 영국·독일·프랑스 등 유럽 국가들은 대부분 50% 수준까지 개선되었다. 독일의 경우 신재생에너지 비율을 20%까지 제고하는 데 20년이 걸렸다. 한국은 화석에너지 전력 비율이 아직도 65~70% 수준에 이르고있다. 그 의존도를 개선하기 위한 획기적인 조치가 필요하다.

세계적 역량 갖춘 한국 원전이 개척자의 길을 가려면

한국이 1970년대 석유 위기를 겪으며 원전 도입을 결정한 것은 현명한 선택이었다. 미국, 캐나다, 프랑스 3개국에서 원전을 도입했고, 1978년부터 상업가동을 시작했다. 1985년 기술 자립을 위해 국산 원전 개발에 착수 했고 원천기술이 없어서 미국(ABB-CE사)의 도움을 받아 한국 표준형 원전(OPR-1000)의 설계건설 능력을 확보했다. 1992년부터 국책연구 사업으로 착수해 순수 국내 기술로 개발한 차세대 모델이 2009년 UAE에 수출한 APR-1400모델이다. 연구개발에서 상업화까지 15년 정도 소요되었다. 전 세계에서 대형 원전을 수출하는 나라는 한국과 미·러·중·일·프랑스 등 6개국에 불과하다. 한국은 원전 발전 규모 면에서도 세계 6대 강국이다. 이제는 세계 최고 수준의 기술과 경쟁력 및 역량을 갖춘 선두주자(First Runner)로 서 역할, 즉 개척자의 길을 가야 한다.

첫째, 미국과 유럽 규제당국의 설계 인증 모델인 APR-1400을 명품 브랜드로 육성하고 독자적인 공급 능력(Supply Chain)을 유지해야 한다. 또한 탄소중립과 ESG경영 시대에 발맞추어 각국이 소형 모듈 원전(SMR) 개발을 서두르고 있으므로 국내개발 소형 원전인 SMART 성능 개선과 더불어 최고의 품질과 경쟁력을 갖춘 SMR 브랜드를 조기에 완성해 공급할 수 있어야 한다. UAE에 수출한 원전의 안전 운영 실적을 신규 판로 개척에 활용할 필요가 있다. 특히, 2000년 이후 글로벌 신규 원전 공급 계약의 53.2%를 중국과 러시아가 차지하고 있어, 시장 잠재력이 큰 중동 지역과 동구권 진출을 위해서는 미국 등 서방 세계 국가들과의 전략적 동반관계 구축이 긴요하다. 2030년까지 발주가 예상되는 160여 기 중 8기 정도의 수주 목표 달성 을 위해 국가별·노형별 맞춤 전략을 구체화하고 대외협상을 강화해야 한다.

둘째, 미래에 세계 선두급(Top Class) 원자력 강국 도약을 위해 연구개발 투자 지속은 긴요하다. 국방·우주·해양 등 다양한 영역에서 활용될 미래 극소형 원자로 연구도 우선순위를 정해서 착수해야 한다. 또한 미래 기술 예측 결과에 따라 원전사고 대응 로봇 기술과 AI 원전 감시 기술 등도 중요한 영역이다. 핵융합 연구는 한국 K-STAR 사례에서 보듯 국제적 수준인 만큼, 선진국과 실험로 실증기술개발 협력과 경쟁을 계속해야 한다. 특히, 원전산업의 아킬레스건인 사용후핵연료의 미래 시스템 연구도 중요하다. 원전 폐기물의 획기적인 감소와 우라늄 자원의 재활용을 위해서 한·미 공동 연구 과제인 파이로프로세싱(Pyroprocessing) 분야 투자에 대한 전향적인 검토가 필요한 단계에 와 있다.

셋째, 에너지 전환 정책의 파급 효과 최소화와 원전 생태계 경쟁력 유지를 위해 핵심 인력의 수급 미스매치(Mismatch) 해소 전략을 세워야 한다. 현재 발전 부문 인력 규모는 35,900명 수준인데, 2030년경 29% 정도의 감소가 우려된다. 그 중 핵심 인력은 14,000명(OECD/NEA 기준, 10년 이상 경력 보유자) 정도로 신고리 5, 6호기 건설 완료 이후에는 추가 수요가 없어 신한울 3, 4호기 건설 재개가 이루어지지 않을 경우에는 설계 제작 부문 인력(4,300명)의 급감이 예측된다. 따라서 원자력공학 전공자들의 진로와 비전, 창의력 제고 방안을 마련하고 해외 취업 기회 제공과, 수출 시장 개척, 엔지니어링 프로젝트 등 신규 사업 발굴이 필요하다(원자력정책 환경변화와 핵심기술· 인력 수급 및 활용 최적화 방안 연구, 2019)

넷째, OECD 국가 중 최하위 수준인 에너지자립도와 아직 높은 수준인 화석연료 의존도를 개선할 수 있는 실효적인 대책이 긴요하다. 2030년까지 신재생 전력 20%를 달성하겠다는 목표는 선진국도 20년 이상 소요된 점을 고려하면, 탄소중립 액션 플랜 B가 필요하다. 정부는 신재생 간헐성 문제 극복을 위해 LNG 역할을 강조하지만 대체할 LNG 전원 구성이 만만치 않고, 지리적·경제적 제약과 탄소 배출량 증가 등 또 다른 문제를 초래할 가능성이 크다. 따라서 원전을 포함한 적정 에너지 믹스 비율 조정이 현실적이다. 가칭 저탄소화 지수(원자력 + 신재생 결합 지수)를 설정, 개선 목표를 45~50% 정도로 하면 일거양득의 성과를 거둘 수 있다고 판단된다.

다섯째, 원전과 신재생 전력 경험 공유와 상생과 협력을 위한 실천 방안을 제시하고 싶다. 탄소중립이라는 같은 목표를 향해 가면서 에너지 전환 정책을 효과적으로 지원할 새로운 펀드 시스템을 구축하는 방안에 대한 검토가 필요하다. 한전·한수원의 경영 다각화를 통한 신재생 전력 확대 방안도 있고, 전력계통 운영에서의 원전과 신재생 전력 간 상호 공조 방안도 있다. 그리고 해외 사례도 많다. 이를 벤치마킹해서 원전과 신재생 전력의 다양한 결합 방식을 국내에서 실증하는 방안 등이 있다. 원자력이 신재생 전력 확대를 위한 가교 역할을 하는 것이다.

에너지 정책, 철저한 증거 기반 정책으로 선진화해야

필자는 이 글에서 한국 에너지 정책 현주소와 원자력에 대한 소견을 밝혔다. 요약하면 원전 정책은 과학적 합리성과 실사구시 정신에 기초해야 하며, 탈원전을 단계적인 에너지 전환으로 수정해야 한다. 원전 6대 강국으로서 선진국들과 전략적 동반관계를 통해 대형과 소형 원전 세계 시장을 개척할 수 있도록 정책의 키를 바로잡아야 한다. 신재생 부문 투자 확대가 글로벌 추세인 만큼 혁신적인 기술 확보는 반드시 필요하다. 탄소중립 시대에 에너지 정책을 철저한 증거 기반 정책(Evidence Based Policy)으로 선진화할 것을 제안한다. 정책의 효과와 영향을 분석해서, 불확실성을 최소화하고, 타국이 한국의 정책을 도입해서 시험 적용할 수 있도록 근거를 제공해야 한다. 비용 편익 프레임을 기초로 정책 혜택이 비용보다 큰지 확인 해야 한다.

정책은 선택이다. 가치 판단의 영향을 받기 마련이다. 에너지 정책도 결국 선택하는 것이다. 더욱이 원자력 정책은 국제적인 핵 비확산 이슈와 기후환경 보호, 안전 문제 등 정부 당국과의 폭 넓고 깊은 관계를 통해 발전하는 특성을 갖는다. 원자력산업계 입장에서도 진지하고 꾸준한 대화와 설득을 통해 국가 정책이 올바른 길로 가도록 노력함으로써 이해당사자로서 최대한의 노력을 기울여야 한다. 정부 당국도 귀를 열고 전문가들의 의견을 적극 경청하는 자세, 수정이나 보완이 필요하면 언제든지 대응하는 유연하고 열린 자세를 갖기를 바란다.

– 이헌규

지구와에너지
(사)한반도평화에너지센터가 발행하는 신개념의 컨설팅형 입법정책 계간지 매거진 '지구와에너지' 입니다.

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