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에너지경제연구원, 안정적 에너지 전환을 위한 원자력의 역할 보고서

한국이 UAE(DKFKQDPALFLXM)에 건설한 바라카 원전 전경.

전세계적으로 2050년 탄소중립 시나리오를 달성하기 위해서는 2030년 중반 전세계적으로 원자력 발전에 연간 약 1000억 달러(약 134조 원) 이상이 투자돼야 한다는 분석이 나왔다. 또 대형원전 뿐 아니라 소형모듈원전(SMR) 역시 탄소중립에 주요한 역할이 가능할 것이라는 전망이 제기됐다.

에너지경제연구원 원전정책연구팀 조주현 연구위원, 정진영 전문연구원은 최근 '안정적 에너지 전환을 위한 원자력의 역할:IEA(국제에너지기구) 보고서를 중심으로' 보고서를 통해 이같이 밝혔다. 보고서는 지난 6월 말 IEA에서 발간한 Nuclear Energy and Secure Energy Transition 보고서의 주요 내용과 정책 제안점을 요약 정리한 것이다.

IEA는 2050년까지의 순 탄소 배출량을 0으로 만드는 시나리오(Net Zero Emissions

by 2050 Scenario, NZE)를 발표했다. 세부적인 내용을 살펴보면 NZE 시나리오 하에서 2022년 현재 약 393GW인 원전의 발전용량을 2050년까지 812GW로 확대해야 하며 이에 따라 발전량도 2698TWh(2020년 기준)에서 5497TWh(2050년 기준)로 증가해야 한다고 제시했다.

그러면서 IEA는 2020년 기준으로 원자력발전은 저탄소 발전원 중 두 번째로 큰 전력공급원이며 향후 탄소중립 달성을 위해 저탄소 배출원이 중요해짐에 따라 원전도 다시 주목을 받을 것으로 전망했다.

하지만 원전의 건설 기간 및 비용의 증가로 신규 원전의 도입이 더뎌지고 있는 상황이라고 보고서는 전했다. 1967년 이후 신규 원전을 건설해 가동하기까지 평균 7년이 소요됐지만 최근 선진국을 중심으로 기 진행 중인 몇몇 신규 건설 프로젝트에서 공기 지연과 이로 인한 비용 증가가 발생해 어려움을 겪고 있다는 설명이다. 여기에 선진국에서 기존 원전의 계속 운전이 허용되지 않을 경우 2040년까지 원전 설비용량은 70% 이상 감소해 특히 선진국의 원전 설비 규모는 약 80GW로 축소될 수 있다고 분석했다.

그러면서 보고서는 "이러한 이유 등으로 전 세계 원전 용량이 급속히 감소할 경우 탄소중립은 어려워질 수 가능성이 있으며 원전에 전 세계적으로 대대적인 투자가 이뤄져야 한다"고 전했다.

'2050 넷제로 시나리오'를 달성하기 위해 2030년 중반(2031~2035년)에는 원자력 발전에 연간 약 1000억(약 134조 원) 달러 이상이 투자돼야 한다고 제시했다.

보고서는 또 "원전은 탈탄소화된 전력시장구조에서 재생에너지의 가변성에 따른 계통 운영상의 문제점을 해결해 줄 수 있을 것"이라면서 "원전은 재생에너지에 비해 계통 관성 확보가 가능하고 높은 피크기여도를 갖기 때문에 탈탄소화된 전력시장구조에서 안정적인 계통 운영을 보장할 수 있다"고 강조했다.

IEA는 대형원전 뿐만 아니라 현재 기술 개발 중인 SMR 역시 탄소중립에 주요한 역할이 가능할 것으로 전망했다.

SMR의 작은 출력규모는 대형원전보다 부하 추종(load following)에 보다 용이하고 안정적인 전기 공급, 고온의 열 제공이 가능해, 열 및 저탄소 수소생산과 담수화 부문에서의 탄소중립을 달성에 기여할 수 있을 것이라는 설명이다.

보고서는 마지막으로 각 국가의 정책 인압자를 대상으로 ▲원전 계속운전 ▲저탄소 배출·유연성 확보 등 부여 ▲신규 원전 건설 위한 자금조달 수립 ▲안전 규제 촉진 ▲방사성 폐기물 처리방안 도입 ▲SMR 개발 및 보급 가속화 ▲계획 대비 사업 성과 평가 실시 등 정책적인 제언을 했다.