<파워인터뷰>주한규 “신한울 3·4호기라도 재개해야 原電생태계 유지… 안 그러면 진짜 망한다”

클릭하시면 더 큰이미지를 보실 수 있습니다 주한규 서울대 원자핵공학과 교수가 지난 7월 29일 서울 관악구 서울대 공과대학에 설치돼 있는 가압수형 원자로(加壓水型·Pressurized Water Reactor) 모형을 보며 국내 원전에 대해 설명하고 있다. 비등수형(沸騰水型·Boiling Water Reactor)인 체르노빌이나 후쿠시마 원전과 달리 가압수형 원자로는 열교환기를 거친 깨끗한 물을 데워 돌려 안전하다는 평가를 받고 있다. 곽성호 기자

■ 주한규 서울대 원자핵공학과 교수

신규원전 안짓는 게 최대 문제… 산업 붕괴·한전 적자 심화
3·4호기 건설‘징검다리’삼아야 후속원전 수출도 가능해져

노후원전 없앤 만큼 신규원전 가동하는 ‘원인 원아웃’ 필요
‘기후에너지부’ 신설 대선 공약?… 전문가 의견이나 들어라

인터뷰 = 박수진 경제부 차장

문재인 정부가 2017년 6월 ‘고리 1호기 영구정지 선포식’을 시작으로 탈(脫)원전 정책을 강행한 지 4년여가 흘렀다. 월성 1호기가 조기 폐쇄됐고, 신한울 3·4호기는 건설이 중단됐다. 천지 1·2호기와 대진 1·2호기 사업은 백지화됐다. 국내 굴지의 원전기업이던 두산중공업이 휘청이며 산업 생태계는 쑥대밭이 됐다. 고급 인재들의 엑소더스(Exodus·탈출)는 현재 진행형이다. 에너지 대계(大計) 수립에 전념해야 할 공직 사회와 에너지 공기업들은 감사·수사 대상이 되면서 만신창이가 됐다. 저렴한 원전 대신 값비싼 태양광·풍력 발전 비중이 높아지는 데 따라 전기요금 인상 우려가 끊이지 않고 있다.

특히 올여름 폭염과 경기 회복으로 전력수급에 비상이 걸리며 간헐성(間歇性·기상 조건 등에 따른 발전량 변동)이란 태생적 한계를 안고 있는 신재생에너지가 과연 원전을 대체할 수 있을지 의구심이 걷잡을 수 없이 커지고 있다. 2050년까지 탄소 순배출을 ‘0’으로 만든다는 ‘탄소중립’ 움직임이 전 세계적 흐름으로 자리 잡으며 유수의 국가들이 탄소배출이 거의 없는 원전, 특히 소형모듈원전(SMR)이나 차세대 원전으로 꼽히는 4세대 원전 연구·개발(R&D)에 앞다퉈 뛰어들고 있지만 원전 강국 대한민국의 움직임은 오히려 퇴행 중이라는 탄식이 여기저기서 나온다.

임기 만료 7개월을 앞둔 문재인 정부의 원전을 포함한 에너지 정책의 공과(功過)를 평가하고, 차기 정부 및 미래 에너지 정책 방향에 대한 폭넓은 시각을 듣고자 지난 7월 29일 주한규 서울대 원자핵공학과 교수의 연구실을 찾았다. 7월 초 유력 대선 주자 윤석열 전 검찰총장과의 만남으로 화제가 되기도 했던 주 교수 연구실 입구에는 ‘탈원전 반대’라고 쓰인 스티커가 붙어 있었다. 그는 “이념을 기반으로 한 반(反)핵 인사들의 일방적 주입에 따라 탈원전 정책이 이뤄졌다”며 “최소한 10% 정도 건설된 신한울 3·4호기 공사를 재개하는 한편 향후 어떤 정부가 집권하든 사실에 기반한 에너지 정책을 펴야 한다”고 강조했다.

주 교수는 특히 현 정부의 최대 문제를 “신규 원전을 짓지 않는다는 점”이라고 지적했다. 주 교수는 이로 인해 △되레 환경적으로 이산화탄소(CO2)가 급증하고 △산업적으로 원전 생태계가 급격하게 붕괴했으며 △경제적으로 한국전력공사의 적자가 심각한 상황에 이르렀다고 강조했다.

―이번 여름 전력 수요가 급증하며 ‘블랙아웃(전력대란)’ 위기감이 고조됐다. 정부는 정비 중이던 신한울 1호기를 비롯해 원전 3기 조기 투입 카드까지 꺼내 들었다. 탈원전 정책의 한계가 드러났다는 지적이 쏟아졌다. ‘제9차 전력수급기본계획’에 따르면, 2020년 18.2%였던 원전 비중은 2034년 10.1%까지 떨어지고, 같은 기간 신재생에너지는 15.8%에서 40.3%까지 올라간다. 국민이 안심할 수 있을지 우려가 나오는데.

“전력 당국은 문제가 없다고 주장한다. 통상 전력수급이 안정적이라고 보는 5.5GW(전력수급 경보 발령기준)보다는 예비전력이 많다는 거다. 문제는 실시간으로 집계되지 않아 드러나지 않은 태양광 설비가 많다는 데 있다. 전체 태양광 설비 규모가 20GW 정도로 추산되는데, 공식적으로 실시간 집계되는 건 5GW 정도에 불과하고, 15GW는 안 보인다. 정부가 대규모 태양광만 실시간으로 파악하고 있어서다. 1000㎾ 미만 소규모 태양광은 실시간 송출 시스템이 갖춰져 있지 않다. 15GW를 다 운용하고, 발전효율 등을 60%만 잡아도 한 9GW 정도 된다. 이게 바로 ‘수요 상쇄 태양광’이라는 건데 ‘깜깜이 태양광’이다. 장점은 있다. 더울 때 발전을 많이 해주니까 에어컨 수요를 많이 상쇄한다. 정부도 그 부분을 중점적으로 홍보했다. 물론 날이 계속 청명하면 상관이 없다. 문제는 흐려지거나 기온은 안 떨어지는 후텁지근한 날씨가 있다는 거다. 그럼 9GW가 갑자기 없어지며 위기가 올 수 있다. 예비전력 10GW가 정상 작동해 준다면 괜찮은데 기계란 게 그렇지 않다. 막상 안 돌아가는 발전기가 있을 수도 있다. 특히 햇빛양이 확 변할 수 있는데 그런 큰 변동성이 동전의 양면같이 장점이자 단점이 되는 것이다.

‘제7차 전력수급기본계획’이 과도하다고 해서 2017년 ‘8차 전력수급기본계획’에서는 최대전력 예측치를 크게 줄였다. 9차도 8차 계획을 거의 그대로 따랐다. 이런 거 정할 때는 일단 출발점을 정하고 기울기를 보며 예측한다. 출발 시점이 지난해 최대전력 실적이 기록된 89.1GW였다. 지난해에도 이런 상쇄 태양광이 있었기에 실제 최대전력은 89.1GW가 아니라는 얘기다. 탄소중립이 가속화하면 앞으로 겨울철 난방을 전기로 할 가능성이 높다. 오전에 사람들이 출근해서 난방을 많이 쓰는데 눈이 와서 (태양광 패널이) 덮였다든지 태양광 발전이 힘을 못 쓸 때 최대전력을 낮게 예측해놓으면 아주 심각한 문제가 올 수 있다.”

―2017년 현 정부 집권 후 탈원전 정책의 문제점을 지속적으로 지적해 왔다. 지금까지 드러난 가장 큰 폐해는 무엇인가.

“정부는 탈원전이 60년 동안 서서히 진행될 거라고 한다. 또 월성 1호기 외에 폐쇄한 원전이 없다고 한다. 가장 큰 문제는 신규 원전을 안 짓는다는 점이다. 공정이 10%나 진행된 신한울 3·4호기 공사를 올스톱시킨 것이 대표적이다. 원전 6기를 멈춰 세웠다. 결국 산업 생태계가 급격히 몰락하게 됐다. 세계적인 수준의 우리 원전 산업 경쟁력이 확 떨어졌다. 수출을 통해 국부를 창출하고 고용을 늘리며 국내총생산(GDP)에 기여했던 원전 산업이 나락으로 빠진 게 가장 큰 문제다.

클릭하시면 더 큰이미지를 보실 수 있습니다 주한규 서울대 원자핵공학과 교수가 연구실에서 문화일보와의 인터뷰를 갖고 원전의 필요성과 탈(脫)원전 정책의 폐해, 재생에너지의 장단점에 대해 설명하고 있다. 주 교수는 “최소한 신한울 3·4호기 공사는 재개해야 한다”며 “우리나라 자연환경 특성상 태양광이나 풍력을 무한정 늘리기에 한계가 있고, 탄소중립 시대에는 전기 사용이 늘 수밖에 없는 만큼 원전을 계속 확대해야 한다”고 말했다. 곽성호 기자

“원전 줄이며 되레 석탄·LNG 발전 늘려 … 이러니‘기후악당’소리 듣는 것”

3년 동안 LNG 수입액 3.5조
배출된 CO2는 7300만t 달해
탄소중립 움직임에 오히려 역행

태양에너지 20%만 전기 전환
저장장치 비용이 더 들수도
원전은 아침·밤에도 활용 가능
韓, 비중 50%까진 늘려야

‘소형모듈원전’ 연구한다지만
국내서 안 지으면 소용없어
가뜩이나 자체 단가도 낮은데
수출 성사조차 어렵게 될 것


지난 2∼3년간 이산화탄소나 LNG 수입 증가도 구체적 수치로 나타나고 있다. 원전을 줄이며 안전성 강화를 위해서라고 둘러댔지만, 원전을 줄여 경제성을 떨어뜨리겠다는 의도를 갖고 있다는 생각이 든다. 원전의 가장 큰 장점은 발전 원가가 싸다는 것이다. 정비 기간을 45일 정도만 하면 되는데 100∼150일씩 하니 발전 단가가 올라갔다. 그러고는 화력발전으로 대체했다. 2018년에 석탄 발전량이 확 늘어난 배경이다. 2019년에는 LNG가 늘었다. 3년간 원전이 줄고 LNG가 늘어 수입액이 늘어난 게 대략 3조5000억 원이라고 한다. 외화유출이다. 이산화탄소는 또 어떤가. 3년간 감축목표 대비 더 배출된 이산화탄소가 7300만t에 달한다. 우리나라가 ‘기후악당’ 소리를 듣고 있다. 지난해에 비로소 문제의 심각성을 알고 원전 이용률을 다시 높이니 이산화탄소 발생이 좀 줄었다. 한전 적자도 문제다. 값싼 원자력 발전을 못 하니까 비싼 LNG가 늘어나고, 신재생에너지 보조비용이 증가하니 영업적자가 나고 부채비율이 높아지며 결국 주가가 엄청 떨어졌다. 환경적으로 이산화탄소 급증, 산업적으로 원전 생태계 붕괴, 경제적으로 한전 적자 문제까지 다방면에서 문제점이 드러난 셈이다.”

―원전 학계 주장대로 정부가 탈원전 정책 궤도를 수정한다고 가정하자. 어느 수준까지 바꿔야 하나.

“최소한 신한울 3·4호기는 재개해야 한다. 그래야 원자력 산업 생태계가 돌아갈 수 있다. 그런 다음에 후속 원전을 수출할 수 있게 된다. 체코, 사우디아라비아, 영국 같은 곳에 수출할 여지가 있다. 아무것도 안 하면 진짜 망한다. 최소한 신한울 3·4호기는 재개해 ‘징검다리’로 삼아야 한다. 또 하나, 최소한 할 수 있는 것이 ‘원인 원아웃(One In One Out)’이다. 예를 들면, 경북 울진에 원전 8기가 있는데 2기를 지으면 10기가 된다. 2기가 새롭게 들어간다. 그럼 옛날에 지은 2기는 가동을 안 하는 식으로 아웃(빼는)시키면 원전 발전량이 일단 늘어나고, 원전 산업 생태계가 돌아간다. 부가가치를 창출할 수 있고, 수출할 수 있는 신인도가 높아진다. 이게 최소한으로 할 수 있는 원전 진흥 혹은 유지책이다. 개인적으로는 물론 그것보다 더해야 한다고 생각하지만, 최소한 ‘원인 원아웃’은 해야 한다고 본다. 재생에너지가 문제없다면 (원전을) 철거해도 되지만, 그게 아니라면 원전 안전성을 보강해서 가동하는 게 맞다.”

―‘그것보다 더해야 한다고 생각한다’는 건 어떤 방식을 말하는가.

“원전을 계속 확대해야 한다. 우리나라는 원전 비중을 50%까지는 확대해야 한다. 탄소중립을 하려면 전기만 무탄소를 달성해서는 불가능하다. 자동차며 난방이며 산업 전반에서 다 줄여야 한다. 철강을 제조할 때 이산화탄소가 많이 나온다. 이런 걸 다 줄여야 한다. 그러려면 난방도 전기로 해야 한다. 전기 사용량이 늘어날 수밖에 없다. 소위 ‘전기화율’이라고 하는 게 지금은 20% 정도고, 나머지는 석유나 가스를 쓴다. 탄소중립을 하려면 석유, 가스 비율을 줄여 전기 비율이 40% 정도는 돼야 한다. 이산화탄소 배출 없이 전기를 만들어내는 발전소가 늘어야 한다. 그럼 남은 건 원전과 재생에너지다. 재생에너지는 간헐성이 문제다. 수소도 에너지를 줘서 발생시켜야 한다. 전기분해를 해서 얻게 된다는 말이다. 재생에너지로 전기분해를 할 수 있다. 하지만 낮에만 발전이 가능하다. 전기분해 설비가 비싸다. 이 비싼 기계가 아침, 밤에 다 논다. 비싼 걸 갖다가 풀(Full)로 다 활용하지 못 하는 거다. 원전은 100% 풀로 할 수 있다. 그래서 수소 생산 시에도 원전을 이용하면 재생에너지 대비 반값 이하로 생산할 수 있다.”

―원전 안전성 문제를 얘기하지 않을 수 없다. 사용후핵연료 처리에 대해서도 여전히 불안감이 있는데.

“지금까지 사람이 죽은 원전 사고는 1986년 체르노빌 사고 하나다. 43명의 인명 피해가 났다. 2011년 후쿠시마(福島) 사고의 경우 인명 피해가 방사능 피폭 때문은 아니다. 둘 다 우리나라와 원전 노형(爐型·종류) 자체가 다르다. 1979년 미국 스리마일섬 사고에서는 인명 피해가 없었다. 단위 전력 생산량 당 몇 명 죽었는지를 나타내는 척도가 ‘치명률’인데 원전의 경우 치명률이 1조kWh당 0.5명이라고 한다. 다른 어떤 발전원보다 낮다. 사용후핵연료는 현재 기술로도 안전하게 처분할 수 있는 기술이 있다.

―소형모듈원전(SMR)에 대한 관심이 높다. 정부·여당도 SMR에 대해서는 나름대로 적극적인데 해법이 될 수 있는가.

“일단 고마운 일이긴 하다. 그런데 크게 실효성이 있는 것은 아니다. 정부는 연구·개발(R&D)은 하겠지만 국내에선 안 짓겠다고 한다. 그럼 산업에도 별 도움이 안 된다. SMR 자체가 단가도 너무 낮다. 팔아도 크게 안 남는다는 말이다. 더군다나 국내에서 안 지으니 수출을 성사시키기도 어렵다. 그래서 국내에 대형 원전을 안 지으면 그사이 원전 산업 생태계가 붕괴하고 몰락하니까 일단은 신한울 3·4호기라도 먼저 짓자는 거다. 사실 우리나라에는 2012년 인허가까지 받은 ‘스마트’(SMART)란 SMR가 있다. 이걸 무시하고 새로 하겠다는 거다. SMART 먼저 건설·수출하고 좀 더 경쟁력 있는 SMR도 후속으로 개발하는 게 제대로 가야 할 길이다.”

―태양광·풍력 발전이 세계적인 흐름이라는 점은 무시할 수 없을 것 같다. 신재생에너지 찬성론자들은 기술 발전에 따라 경제성·간헐성 등이 단계적으로 극복될 수 있다고 주장한다.

“최대전력 예측은 현실적으로, 또 보수적으로 해야 한다. 몇십 년 내 기술 개발 같은 걸 반영하면 안 된다. 그러다가 만약 오차가 나서 블랙아웃이 발생하면 그 피해는 전국적이다. 그 여파는 생명·안전에까지 미칠 수 있다. 당장 병원 산소호흡기를 생각해봐라. 낭비적 요소가 있더라도 과도할 만큼 설비를 갖춰놓고 대비해야 한다. 신재생에너지에 대한 기술이 개발된다고 하자. 태양광 패널 효율이 지금 20% 정도다. 들어온 태양에너지의 20%만 전기로 변환한다는 거다. 기술이 개선되면 이론상 최대 29%까지 갈 수 있다고 한다. 정부가 탄소중립 로드맵에서 그걸 34%로 잡았더라. 태양광 셀을 두껍게 하면 된다고 한다. 결국 다 비용 문제다. 더군다나 태양광 이용률이라는 게 있다. 지금 이용률이 15% 정도 된다. 햇빛이 안 비치는 시간, 밤 시간 이런 거 고려하면 그렇다. 셀 만드는 기술이 좋아져 발전효율이 더 오를 수는 있겠지만 근본적으로 햇빛이 비치는 시간은 한정적이지 않나. 풍력은 상황이 더 안 좋다. 풍속이 20%만 떨어져도 풍력 발전량은 반으로 떨어진다. 풍력 발전량은 풍속의 세제곱에 비례하기 때문이다. 똑같은 발전소를 세워도 경제성이 나오지 않는다. 우리나라가 처한 자연환경상 어쩔 수 없다. 우리나라의 풍력 조건은 태양광보다 훨씬 더 열악하다. 태양광은 잘해서 단가가 ㎾h당 100원까지 갈 수 있지만, 해상 풍력은 도저히 안 될 거다. 풍력 발전단가가 ㎾h당 280원 정도다. 한전이 이를 110원에 판다. 팔면 팔수록 손해다. 재생에너지를 하더라도 우리나라 여건에 그나마 맞는 태양광으로 가야 한다.”

―에너지저장장치(ESS) 등으로 태양광 에너지의 경우 간헐성이 보완될 수 있지 않나.

“태양광 발전은 정오 때 제일 많이 발전하고, 아침이나 밤에는 할 수가 없다. 그럼 (태양광 발전이 안 될 때) 가스 등으로 채워야 할 것 아닌가. 또 낮에 많이 발전될 때 ESS 같은 걸 통해 저장해야 한다. 문제는 이처럼 태양광 발전은 ESS 같은 저장장치와 꼭 페어(짝)가 돼서 가야 하는데 저장장치 비용이 태양광 발전보다 더 비쌀 수 있다는 데 있다. 배보다 배꼽이 더 클 수 있다는 말이다. ESS는 그동안 기술 개발을 많이 안 했다. 일단 태양광 발전량이 그렇게 많지 않았다. 아울러, 독일의 경우를 예로 들어보면 전력망을 통해 남으면 다른 나라로 보냈다. 그래서 새로 설치된 ESS 중 우리나라가 차지하는 비중이 3분의 1이나 됐다. 우리나라는 ESS를 육성하려고 과거에 소위 신재생에너지 공급인증서(REC) 보조금을 다른 발전원 대비 5배나 줬다. 하지만 2018년 947개 늘어나는 등 급증했다가 화재사건이 나며 2019년 확 줄었다. 그래서 세계적으로도 감소했다. 태양광 발전 비용은 떨어질 수 있지만 ESS는 안 떨어지는 거고, 어느 순간 ESS가 (태양광 대비) 더 비싸지게 된다. 태양광 자체로는 불완전 에너지다. ESS를 쓰거나 아니면 LNG 같은 게 필요하다. LNG도 (탄소가 배출되니) 무작정 확대할 순 없다.”

―‘기후에너지부’ 신설이 대선 공약으로 거론된다. 에너지 문제를 관할할 새로운 조직이 필요한가.

“지금처럼 산업부에서만 해도 충분하다. 각종 위원회 등을 통해 전문가들의 의견을 폭넓게 들을 수 있다. 문제는 지시가 다 위에서 내려온다는 데 있다. 부처 신설보다는 전문가들의 의견을 성실히 듣고 정책 수립 과정에서 반영하는 게 급선무다. 조직이 없어서 못 하는 게 아니다. 녹음기처럼 똑같은 얘기만 한다. 논리 하나를 만들어 똑같이 내려보낸다. 공무원들이 반박을 못 한다. 딴소리하면 쳐내니까. 그런 분위기를 쇄신하는 게 먼저다. 능력 있는 공무원들이 소신 있게 의견을 개진할 수 있는 분위기가 절실하다. 지금은 아무 소리를 못 한다. (이번 정부 정책에 반하는 내용의) 얘기를 하는 사람들은 다 다른 곳으로 보내버린다. 저 같은 탈원전 반대론자한테 산업부 사람들이 물으러 와야 한다. 그런데 누가 하나 연락이 없다. 예전엔 전화도 오고 했는데 지금은 아예 두절됐다.”

정리 = 이정우 기자