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핵 에너지는 재생 에너지에 비해 부인할 수 없는 여러 가지 이점을 제공하는데, 특히 전기 생산의 규모와 신뢰성과 관련하여 그렇습니다. 이러한 회복력 덕분에 태양이 빛나지 않거나 바람이 불지 않을 때에도 백업 발전이 필요하지 않습니다. 그러나 무공해 핵 에너지는 에너지 전환에 대한 현재 진행 중인 논쟁에서 거의 주목받지 못하고 있습니다.

가장 적극적으로 야심찬 기후 목표를 추진하는 지역인 유럽 연합은 2022년 " 지속 가능한 투자 분류 "에서 핵 에너지를 주저하며 인정했습니다. 이 명칭은 화석 연료에서의 전환을 돕고 2050년까지 유럽이 기후 중립을 달성하도록 보장하는 프로젝트를 위한 것입니다. 이 분류는 핵을 탄화수소인 천연 가스와 함께 순위를 매기고, 둘 다 석탄과 같은 더 해로운 에너지원에서 벗어나 주로 재생 가능한 미래로의 전환을 용이하게 하는 것을 목표 로 하는 "전환 활동"으로 설명하지만 "엄격한 조건"이 적용됩니다. 이처럼 제한적으로 인정하면 핵 에너지에 대한 상당한 투자를 자극하지 못할 가능성이 큽니다.

핵에너지는 거의 70년 전 러시아 오브닌스크에서 최초의 핵발전소가 가동되기 시작했을 때 등장했지만, 현재는 세계 1차 에너지 믹스에서 가장 낮은 비중인 4%에 불과하며, 전력 생산의 9%에 불과합니다. 2001년 정점을 찍었을 때에도 핵에너지는 세계 에너지 프레임워크의 7% 미만을 차지했습니다. 반면 현대 재생에너지의 비중은 2001년에서 2023년 사이에 1%에서 8%로 급증했습니다.

1995년 전력 부문의 글로벌 총량의 약 17.5%로 정점을 찍은 핵 발전은 석유와 유사한 감소 추세를 보였습니다. 반대로 천연 가스와 풍력 및 태양광과 같은 재생 에너지는 상당한 이득을 얻었으며, 1995년 각각 15%와 20%에서 2023년까지 각각 23%와 31%로 증가했습니다.

에너지원의 전환이 일어나고 있지만, 세계는 주로 한 화석 연료를 다른 화석 연료로, 한 친환경 에너지원을 다른 화석 연료로 대체하고 있는 것으로 보입니다. 이는 성공적인 에너지 전환을 나타내는 것이 아닙니다. 오히려 목표 결과는 화석 연료를 진정으로 지속 가능하고 배출이 없는 에너지 옵션으로 대체하는 것을 목표로 합니다.

핵 추세

지역적 규모에서 추세는 엇갈린다. 지구 일부 지역에서는 핵 에너지를 수용했지만, 다른 지역에서는 핵 에너지를 포기했다. 2016년까지 유럽은 핵 에너지 시장에서 주도적인 역할을 했으며, 세계 핵 에너지의 36%를 생산했다. 그러나 오늘날 유럽은 27%의 점유율을 차지하며 3위를 차지했고, 북미는 34%, 아시아 태평양 지역은 29%를 차지했다. 아프리카, 라틴 아메리카, 중동에서는 핵 에너지 사용이 미미하여 전체 점유율이 2.5%에 불과하다.

하지만 핵 에너지는 최근 지지가 다시 급증했습니다. 2023년 말, 당사국 회의(COP, 1992년 유엔 기후 변화 협약 서명국의 최고 의사결정 기구)에서 처음으로 여러 유럽 국가를 포함한 약 25개국이 2050년까지 핵 에너지 용량을 3배로 늘리는 선언을 지지했습니다.

동시에, 회의에서 나온 더 광범위한 합의된 내용인 Global Stocktake 는 핵 에너지의 가속화된 배치를 요구했고, 국제원자력기구(IAEA)는 이러한 사건을 "역사적 이정표에 못지않고 관점이 얼마나 많이 바뀌었는지를 반영하는 것"이라고 설명했습니다. 그럼에도 불구하고 핵 에너지에 대한 이러한 새로운 관심은 더 안전하고 접근 가능한 대안으로 여겨지는 재생 에너지가 지속적으로 누리고 있는 광범위한 재정 지원에 비하면 여전히 미미합니다.

핵에너지를 둘러싼 논쟁은 계속될 것으로 보이며, 지역적 불균형이 지속되고 있습니다. 핵발전을 추진하는 국가들은 현저히 다른 속도로 발전할 것이며, 여러 프로젝트가 계획 단계에서 중단될 것입니다. 전반적으로 에너지 전환이 전개됨에 따라 핵에너지는 신뢰성과 "녹색" 잠재력에도 불구하고 여전히 뒤처질 가능성이 큽니다.

아시아가 앞서 나가다

아시아 태평양 지역은 현재 핵 발전 개발을 선도하고 있으며, 전 세계적으로 건설 중인 모든 원자로의 64%를 차지합니다. 중국은 이 확장의 선두에 있지만, 핵 발전은 현재 전체 전기 생산 믹스에 5% 미만을 기여하고 있습니다. 베이징은 이 수치를 2035년까지 10%, 2060년까지 18%로 늘리는 것을 목표로 하고 있으며, 이를 달성한다면 전 세계 핵 사용이 크게 증가할 것입니다.

숫자로 보면 중국은 2023년에 핵 전력으로 약 435테라와트시(TWh)의 전기를 생산했는데, 이는 핵 에너지가 국가 전력 믹스의 817TWh 또는 18%를 차지하는 미국에 이어 두 번째입니다. 유럽에서 가장 큰 핵 전력 생산국이자 세계에서 가장 큰 순수 전기 수출국인 프랑스는 매년 핵 전력을 통해 약 338TWh를 생산하는데, 이는 국가 전력 믹스의 65% 이상이며 다른 어떤 국가보다 많습니다.

중국은 현재 다른 어느 나라보다 많은 원자로를 건설하고 있으며, 2030년까지 세계 최대의 원자력 발전 생산국이 될 것으로 예상됩니다. 미국은 94개의 원자로로 가장 큰 원자력 함대를 보유하고 있지만, 중국이 단 10년 만에 달성한 것과 같은 양의 원자력 발전 용량을 추가하는 데 거의 40년이 걸렸습니다 .

아시아 태평양 지역에서 두 번째로 큰 핵 에너지 소비국인 한국은 연간 180TWh를 생산합니다. 이는 전체 에너지 믹스의 29%에 해당합니다. 윤석열이 2022년 대통령실에 취임한 이후 한국은 2030년까지 최소 핵 에너지 점유율을 30%로 목표로 삼고 있습니다. 이는 2017년 핵 에너지 단계적 폐지를 위한 캠페인을 펼치며 당선된 문재인 전 대통령의 결정과는 크게 반대되는 것입니다.

인도 역시 이 지역의 주요 핵에너지 국가로 자리매김하고자 노력하고 있으며, 현재 핵발전 용량이 2%(48TWh)에서 2029년까지 70%로 늘어나는 것을 목표로 하고 있습니다.

핵에너지에 대한 관심 확대

아시아 태평양 지역 외에도 야심찬 핵 전력 목표는 주로 유럽에서 설정되고 있습니다. 예를 들어 영국은 2024년 1월에 최초 출시 이후 가장 큰 핵 확장을 발표했으며, 2050년까지 핵 발전을 4배로 늘릴 계획입니다. 체코는 7월에 한국을 선택하여 최소 2개의 신규 핵 전력을 공급하기로 했으며, 4개의 추가 핵 전력을 공급할 수 있는 옵션도 있습니다. 이를 통해 현재 체코 전기의 약 3분의 1을 생산하는 6개의 원자로로 구성된 기존 핵 전력 함대가 강화될 것입니다. 폴란드는 2026년에 첫 번째 핵 발전소 건설을 시작할 계획입니다.

프랑스는 노후 발전소 일부를 대체하기 위해 최소 6개의 새로운 원자로를 건설할 계획입니다. 주목할 만한 변화로, 2023년 프랑스 정부는 2025년까지 핵 에너지의 점유율을 50%로 줄이겠다는 2014년의 목표를 철회했습니다. 이러한 U턴은 재생 에너지에서는 흔하지 않습니다.

중동에서는 이집트와 사우디아라비아 등의 국가가 아랍에미리트와 이란과 마찬가지로 핵 에너지 생산국이 되기를 기대하고 있다. 주된 목적은 수출용 탄화수소를 늘리는 동시에 빠르게 증가하는 국내 에너지 수요를 충족시키는 것이다.

그러나 반대로 북미에서는 현재 새로운 원자로가 건설 중이 아닙니다. 미국 정부는 기존 원자로의 운영 수명을 연장하는 데 주력하고 있으며, 기존 원자로는 일반적으로 40년의 허가를 받고 20년씩 두 번 더 연장할 수 있어 총 수명은 80년이 됩니다.

국제 에너지 기구(IEA)는 기존 원자력 발전소의 수명 연장이 경쟁력이 매우 높고, 원자력이든 재래식이든 완전히 새로운 발전소를 건설하는 것에 비해 저탄소 발전을 위한 가장 저렴한 옵션이라고 주장합니다. 이 기관은 원자력 발전소 사용을 확대하는 것이 2050년까지 순제로를 달성하는 길에서 없어서는 안 될 비용 효율적인 전략이라고 주장합니다.

등반 건설 비용

원자력 발전소는 일단 가동되면 배출 없이 규모에 맞게 경쟁력 있고 예측 가능하며 안정적인 전기 공급을 제공할 수 있습니다. 그러나 상당한 선불 자본 투자가 필요하고 건설 기간이 길어서 중간 기간이 8년 에 가까운 반면 가스 및 석탄 화력 발전소는 각각 2년과 4년이 걸립니다.

세계 핵 협회는 보조금을 받는 간헐적 재생 에너지와의 경쟁에서 비롯된 경제적 위험을 지적했습니다. 재생 에너지에 대한 정부 지원은 오늘날 주요 문제라고 말합니다. 재생 에너지 발전의 가변성과 간헐적 특성으로 인해 핵, 천연 가스 또는 석탄과 같은 다른 보다 안정적인 발전원이 단기간에 출력을 조정해야 하며, 이는 수익성에 영향을 미칩니다.

게다가 핵 프로젝트는 일반적으로 비용 초과와 공사 지연에 직면합니다. 20년 만에 영국 최초의 원자력 발전소인 힌클리 포인트 C는 2016년부터 공사가 진행 중입니다. 완공 날짜는 여러 차례 연기되었고, 현재 추정치는 2029년으로 설정되어 "2020년 훨씬 이전"으로 예상했던 초기 예측치를 훨씬 초과하는 비용이 상승했습니다.

안전한 원자력 발전소 운영, 해체 및 폐기물 처분에 필요한 고도로 전문화된 지식은 엄격한 규제에 기여합니다. 사실, 이 산업은 가장 엄격하게 규제되는 에너지 부문으로, 이로 인해 건설이 지연되고 비용이 증가하여 빠른 확장이 제한될 수 있습니다.

엄격한 안전 기준과 감독에도 불구하고 과거 재난(특히 1979년 미국 쓰리마일 아일랜드 사고, 1986년 구소련 체르노빌 사고, 2011년 일본 후쿠시마 사고)의 그림자가 여전히 크게 드리워져 핵 에너지에 대한 대중의 인식을 크게 형성하고 있습니다.

이러한 재해는 지속적인 영향을 미쳤습니다. 체르노빌 이후, 이탈리아 국민은 1987년 국민투표에서 추가 핵 개발에 대해 압도적으로 반대했고, 이탈리아는 국내에서 생산된 핵 에너지를 사용하는 것을 포기했습니다. 마찬가지로, 후쿠시마 재해 3개월 후인 2011년 6월 30일, 독일 의회는 핵 에너지를 완전히 단계적으로 폐지하기 로 투표했습니다. 이 목표는 2023년 4월에 완전히 달성되었습니다. 그 결과 독일의 화석 연료 사용이 증가했습니다.

2023년 12월, 스페인도 뒤를 이어 2030년 중반까지 핵 에너지를 완전히 단계적으로 폐지하고, 2027년부터 점진적으로 폐지할 계획을 발표했으며, 2050년까지 100% 재생 에너지 시스템을 목표로 삼았습니다. 스페인은 오스트리아, 네덜란드, 덴마크와 함께 EU가 지속 가능한 투자 분류에 핵 에너지를 포함하는 것에 강력히 반대했습니다.

핵에너지 정치

IEA는 핵 투자가 침체되었고 최신 프로젝트의 예산과 일정이 자주 급증한 선진 경제가 추진력과 시장 리더십을 잃었다고 주장합니다. 2017년에서 2022년 사이에 당시 건설 중이었던 31개의 신규 원자로 중 4개만이 러시아나 중국 설계가 아니었습니다.

핵 시장의 최전선에는 세계 최대의 원자로 수출국이자 농축 우라늄의 선도적 공급업체인 러시아가 있습니다. 그 기수는 국가 원자력 기업인 Rosatom으로, 10개국에서 39개의 발전소로 구성된 원자로 건설 주문 포트폴리오로 세계적으로 지배적인 위치를 유지하고 있습니다. Rosatom은 또한 우라늄 채굴에서 핵 시설의 해체에 이르기까지 핵연료 주기와 관련된 모든 기술을 보유하고 있다는 점에서 독특합니다.

2024년 8월, 중국은 신규 원자로에 대한 허가를 역대 최다(11)로 승인했습니다.

2013년부터 2023년까지 원자력은 연간 0.5%의 성장률을 기록하며 가장 느리게 성장하는 에너지 부문 중 하나였습니다.

2012년 이래로 아시아 태평양 지역은 원자력 분야에서 가장 빠르게 성장하는 시장으로 떠올랐으며, 2013년부터 2023년까지 평균 8.5%의 성장률을 기록했습니다.

2022년에 아시아 태평양 지역은 핵에너지 생산에서 유럽을 앞지르게 됐습니다.

원자력은 32개국에서 사용되고 있지만 시장은 여전히 고도로 집중되어 있습니다. 미국, 중국, 프랑스가 전 세계 원자력 발전의 58%를 차지하고, 상위 10개국이 84%를 차지합니다.

전 세계 우라늄 생산량의 3분의 2는 카자흐스탄, 캐나다, 호주에서 나온다.

그러나 우크라이나 전쟁의 경제적, 정치적 여파는 이 분야에서 러시아의 지속적인 우월성에 상당한 위협을 가하고 있으며, 전 세계적으로 핵 에너지의 확장에 더 광범위한 영향을 미칩니다. Rosatom 자체는 서방의 제재를 받지 않지만, 자회사 중 일부는 그렇습니다. 2024년 5월, 바이든 행정부는 러시아의 농축 우라늄 수입 금지령을 제정했지만 , 특정 상황에서는 면제가 발급될 수 있습니다. 러시아는 미국의 주요 외국 연료 공급원으로, 미국 원자로에서 사용되는 우라늄의 약 4분의 1을 공급했으며, 이러한 판매만으로 연간 약 10억 달러를 벌어들였습니다.

터키에서는 러시아와 협력하여 개발하고 원래 2028년에 완공될 예정이었던 터키 최초의 Akkuyu 원자력 발전소가 지연을 발표했습니다. Rosatom의 사장인 Alexey Likhachev는 "우리의 법적 기관과 은행 사이를 오가는 미국인들" 때문에 좌절을 겪었다고 비난했습니다. 마찬가지로 이집트에서는 Rosatom의 300억 달러 규모의 El Dabaa 원자력 발전소가 물류 문제에 직면했고, 2022년이라는 초기 완공 날짜가 오래 전에 지났습니다.

출처: GIS