서울대 원자력정책센터
박상덕 연구위원은 전영환 홍익대 교수(에너지전환포럼 대표, 정부
전기위원회 위원)와 S박사 페이스북에서 2021년 3월 19일부터
3일 정도 원자력에 관한 토론을 이어 왔다. 전교수는 원자력에
대한 잘못된 시각으로 원자력을 반대하는 발언을 했다. 원자력이 재생에너지의 간헐성과 변동성을 지원해
줄 수 있는 최적의 청정에너지라는 사실을 간과하고 있었다. 원자력에 대한 왜곡이 없어지도록 어떤 발언이
오갔는지 그 내용을 공개한다. 일부 질문에 대해서는 답변이 없었고 시간을 주고 기다렸지만 결국 친구삭제를
해버려 더 이상 대화가 진행되지 못했다. 대화 중에도 공개토론을 여러 번 제안했지만 다시금 공개 토론을
제안하는 마음으로 대화 내용을 공개한다.
1. 원전 전문가에 대한 인식
1) 토론 내용
- (전) 원전 전문가들은 원전이 필요하다고 어디서나 주장하기에 참고가
되지 않는다. 원자력 전문가는 1차계통 전문가이지 2차계통 전문가가 아니다.
- (박) 그러면 태양광 전문가가 검토한 태양광 보고서, 계통 전문가가 검토한
계통보고서도 참고가 되지 않는다는 말인가? 원자력발전 사업에는 다양한 분야의 전문가들이 있습니다. 발전소는 전력계통에서 요구하는 사항에 맞추어 설계되기에 전영환님의 질문에 토론 또는 답변 가능합니다.
2) 사실 확인
- 전 교수는 원전
전문가들이 작성한 과학적, 기술적 보고서는 모두 믿을 수 없다는 편견을 가지고 있고 원자력 사업에는
전기, 기계, 화학, 토목
등 다양한 분야의 인력 종사하고 있다는 사실을 모르고 있음. 문재인 정부의 에너지관련 정책방향에 왜곡된
입력을 전달할 우려가 있음
- (전) 전세계가 탄소중립을
목표로 하고 있습니다. 2012년 제2차에너지 기본계획에서
원전 59%, 재생에너지 8%로 계획할 때부터 운전 불가능한
전원믹스 계획이었습니다.
- (박) 지금 정부 계획은
과학적이고 탄소 중립적인가요? 재생에너지 25%면 탄소를
얼마나 줄일 수 있는지 제시하기 바랍니다. 그리고 원전 59%, 재생에너지 8%면 왜 운전 불가능한가요? 설명 부탁 드립니다.
- (전) 저는 처음부터 탄소중립을
위한 원전의 비전에 대해서 궁금해 했습니다. 지금 단계에서 재생에너지를 비판하는 것은 재생에너지 하지
말고 원전 100%로 하자는 것이냐고 물었었습니다.
- (박) 탄소중립에 대한 비전이라는 말의 의미가 명확하지 않기에 재생에너지 비전을 먼저 설명해달라고 제가 부탁했습니다. 재생에너지 비전을 설명하시면 제가 생각하는 원자력 비전을 이야기 하겠습니다. 왜 원자력계가 원전 100%를
주장한다고 생각하나요?
2) 사실 확인
- 전영환 교수는
탄소중립을 위해서는 재생에너지만 사용해야 하고 원전은 사용하면 안 된다는 주장을 하고 있음
- 원전은 현재
가용한 가장 효과적이고 경제적인 저탄소 에너지원임이 이미 기술적으로 입증되었음. 원전을 보유한 나라들은
원전을 탄소중립 달성을 위해 계속해서 사용할 계획을 밝히고 있고, 원전을 보유하지 않은 많은 나라들도
신규로 원전을 건설하겠다는 계획을 제시하거나 관심을 표명하고 있음
- 원전을 녹색분류체계에
포함시키지 않았던 유럽도 최근 유럽집행위원회 산하 기관의 기술검토보고서를 통해 원전이 현재 녹색분류체계에 포함된 다른 발전기술에 비해 인간의 건강과
환경에 더 많은 해를 가한다는 과학적 증거가 없다고 밝혔으며, 조만간 원전을 녹색분류체계에 포함시킬
것으로 예상됨
- 재생에너지는
간헐성 때문에 엄청난 규모의 백업전원을 필요로 하는데, 백업전원의 대부분은 가스발전을 이용하고 있음. 가스발전은 탄소중립 목표에 역행하는 것임
- 원전 59%, 재생에너지 8%는운전 불가능하다는 전교수의 주장은 불란서의
예를 모른다는 이야기 일뿐임
- 따라서 우리나라
환경과 상황에 맞는 적절한 전원믹스를 위해 관련 전문가들이 모여서 허심탄회한 토론과 연구를 통해 결정하는 것이 바람직함
3. 원전 시장에 대한 시각
1) 토론 내용
- (전) 영국은 시장에서 원전이 경쟁력이 없다고 평가
받고 있습니다
- (박) 경쟁력이 없다는 것은 모든 상황을 고려한 판단인가요? 어떤 판단 기준으로 경쟁력이 없다는 것인지 알려주시기 바랍니다
2) 사실 확인
- 전 교수는 영국
원전 시장을 충분히 이해하지 못하고 있음. 영국의 강력한 무기인 풍력보다는 경쟁력이 떨어지고 있는 것은
사실이지만 그럼에도 불구하고 영국은 탄소 중립을 위하여 현재도 건설 중이고 FOAK가 끝나면서 다음
원전은 훨씬 싸게 건설될 것으로 예측되기 때문에 경쟁력은 더 커짐
- 더구나 경쟁력이
사라진 이유에 대해서는 전혀 모르고 있음. 원자력 선진국이었던 영국의 경쟁력이 없어진 이유는 영국내
인프라가 사라졌기에 외국에 100% 의존하기 때문임. 우리 원자력계가 우려하는 상황도 문재인 정부의 탈원전으로 우리나라의 인프라가
사라지고 있는 상황임
4. 태양광의 계통 특성
1) 토론 내용
- (전) 앞으로 전원은 유연성을 갖춘 소용량 전원입니다
- (박) 지금 우리나라 태양광정책은 소용량 유연전원과
관계가 없어 보입니다
- (전) 태양광은 기본적으로 소용량입니다. 유연성은 grid parity를 달성하면 의무로 갑니다
- (박) 새만금, 솔라시도
등을 소용량으로 보시는군요
- (전) 새만금, 솔라시도와
같은 단지는 계통 안전성 차원에서 나누어서 연계할 수 있습니다
- (박) 얼마로 나누어서 할 것인가요?
2) 사실 확인
- 전 교수는 마치
태양광을 이용한 소용량 분산전원이 최선인 것처럼 주장하고 있음. 더구나 태양광은 유연성이 전혀 없고
그리드 패리티를 위해서는 대용량 태양광이 필요하다는 상황을 이해하지 못한 발언임
- 분산전원이 가지는
가장 큰 이점은 소형 발전기 고장시 전력망에 미치는 리스크가 낮기 때문에 전력망의 안정성이 높고, 발전소가
수요지 인근에 위치해 있기 때문에 대규모 송전선이 필요없다는 것임. 하지만 이러한 이점도 국가나 지역의
상항에 따라 달라짐. 우리나라처럼 수도권에 인구의 절반이 밀집된 경우 태양광 분산전원을 도시 인접한
곳에 대규모로 설치할 수가 없음. 이뿐 아니라 원전1기를
대체하기 위해서는 태양광 발전소 수백 개를 지어야 하는데, 안정적인 전력망 유지를 위해 수백 개의 태양광
발전소를 관리해야 하는 매우 복잡한 문제가 생김
- 또한, 현재 정부가 추진하고 있는 새만금 수상태양광 사업은 2025년까지
2.1GW, 2030년까지 3GW를 건설하는 것이며, 전남 해남군에 이미 설치된 솔라시도 태양광은 98MW 용량으로 국내
최대 규모임. 이처럼 대규모 태양광 발전소는 계통 안정성을 위해 나누어서 전력망에 연결하면 비용 증가를
피할 수 없으며, 요즘과 같이 기후변화가 심한 상황에서는 해당 지역 전체가 갑작스럽게 전력을 생산하지
못하는 일이 발생할 수 있기 때문에 전력망 안정성 차원에서 매우 심각한 리스크가 될 수 있음
5. 원전의 부하추종 특성
1) 토론 내용
- (전) 시뮬레이션 결과 우리나라 원전은 재생에너지 20%에 미치지 못해도 원전의 경직성으로 예비력도 제공하지 못하고, 순부하의
변동성을 좆아가지 못해서 감발하거나 정지시켜야 합니다. 시장제도를 개선해서 수요를 조절할 수 있으면
상황이 개선은 되겠지만 재생에너가 증가하는 상황에서 양립이 안됩니다
- (박) 왜 재생에너지는 계속 증가해야 되나요?
2) 사실 확인
- 전영환 교수의
발언은 재생에너지 우선 진입을 전제로 다른 발전원을 바라보고 있음
- 그 동안 계통운전을
어렵게 하는 간헐성 전원이 없을 때는 원전의 부하추종 운전이 필요 없었기 때문에 우리나라 원전에 부하추종을 채택하지 않았던 것임. 하지만 필요성이 생겼으므로 우리나라 원전도 준비기간을 거쳐 유럽처럼 부하추종운전이 가능토록 할 수 있음.
- 순부하 변동을
쫓아 가지 못하는 것은 재생에너지는 원전보다 더 경직적인 전원임. 재생에너지는 간헐성과 변동성을 극복하기
위한 에너지저장장치, 백업 발전 등을 갖추어야 함. 이에
비해 원전은 기후변화에 상관없이 24시간 안정적인 발전이 가능하며, 향후
부하추종운전도 가능해지므로 재생에너지의 간헐성과 변동성을 백업하는 청정에너지 임
6. 원전의 주파수 제어 특성
1) 토론 내용
- (전) 원전 주파수제어는 미국, 일본도 안하고 있는데요. 잘 아시겠지만 기술적 문제뿐 아니라 안정성문제, 특히 사회적 수용성 문제도 있어서
- (박) 프랑스와 독일의 원전 주파수 제어에 대하여 설명해주시지요. 왜 미국과 일본 이야기만 하나요?
- (전) 왜 주파수 제어를 안 하는 우리나라 원전 이야기하는데
프랑스 이야기 하시는지요? 미국이 달나라 갔다고 우리도 달나라 지금 갈 수 있다고 말씀하는 것처럼 들립니다
- (박) 그러면 왜 재생에너지를 이야기할 때는 우리보다
재생에너지 자원이 좋은 외국 이야기를 가지고 오나요?
- (전) 제어봉 제어에 의한 주파수제어는 안전성 문제와
직결되는 문제입니다. 간단 하다고 주장하시면 더 드릴 말씀 없습니다
- (박) 제어봉 제어에 의한 주파수제어가 왜 안전성 문제와
직결되냐는 것이 제 질문입니다. 원자력을 경직성 전원이라고 지정하여 퇴출시키면서 완벽하게 경직성 전원인
재생에너지를 보급해야 한다는 것은 모순 아닌가요?
- (전) 주파수제어에 대해서 참고하실 수 있는 자료 사이트입니다. 참고하세요. 왜 주파수제어가 간단하지 않은지, 안전성과 직결되는 문제인지 단적으로
설명하고 있습니다. http://www.oecd.org/officialdocuments/publicdisplaydocumentpdf/?cote=NEA/CSNI/R(2018)9&docLanguage=En
- (박)
이제야 PCI를 가지고 왔군요. 아직
모델이 명확치 않은 면이 있는 것은 맞습니다. 원래 재료해석 모델은 명확치 않다는 사실을 아시나요? 전기공학처럼 모델링 되는 것이 아닙니다. 물론 실험 데이터가 쌓이면
모델은 정확해지지만 그래도 해석적으로 완벽하게 모델링 할 수 없습니다. 그렇기에 불확실도에 상응하는
여유도를 넣어 설계합니다. 주신자료 23페이지에 있는 내용입니다. 그 결과 요즘에는 PCI Failure가 거의 없습니다. 유럽에서 오랫동안 주파수 제어를
해왔지만... 같은 페이지에 나와 있는 내용입니다. 또한
마진을 줄여서도 PCI를 해결하는 연구도 완성되어 있습니다. 이미
몇몇 나라가 제안했고 실제로 사용되고 있습니다. 24페이지에 있는 내용입니다. 원자력계가 준비해오지
않았다구요? 누가 그런 소리를 하는지 밝혀주기 바랍니다. 다
준비되어 있습니다. 문재인이 연구비를 깍는 바람에 실험만 못했습니다.
제발 원자력계를 비난만 하지 말고 문재인에게 원자력계에 연구비를 주어 원자력 유연 운전을 가능하도록 제안해 주십시오.
- (전) 원전 주파수제어 문제는 국민수용성도 관계가 있다고
말씀드렸었고요.
- (박) 원전 주파수 제어가 왜 국민 수용성과 관련되는지
설명 부탁합니다
- (전) 원전이 감발이나 정지 요구를 받는 이유가 3가지로 요약됩니다. (1) 대형발전기의 고장 등에 의한 불시 정지가 신뢰도에 영향을 미치는 경우. 석탄발전기도 해당합니다. (2) 순수요가 적은 경우 신뢰도 조건을 만족하는 하향예비력 확보를 위해. (3) 순수요 급증의 램프 특성을 확보하기 위해. 이러한 조치는
신뢰도 확보를 위해서 취해지는 조치입니다.
- (박) 원전이 감발이나 정지요구를 받는 이유를 3가지로 말씀하셨는데 재생에너지가 어느 수준이상이 되면 똑같은 요구를 받게 된다는 사실은 아시지요? 대형발전기 고장을 우려 하시는데 우리 계통이 감당할 수 있는 수준은 어느 정도인지 알려주시기 바랍니다. 더구나 재생에너지는 순수요 급증이나 순수요 감소시 역할을 전혀 할 수 없다는 사실은 왜 이야기하지 않나요?
2) 사실 확인
- 원전 주파수
제어는 안 하는 것이지 못하는 것이 아님.
- 그 동안 대부분의
나라에서는 원전에 대한 주파수제어는 필요성을 못 느꼈기 때문에 안 한 것임. 하지만 주파수 제어가 필요한
일부 유럽 국가들은 주파수제어를 시행하고 있음. 우리나라도 경제성을 훼손하지 않기 위하여 그 동안 원전을
기저부하용으로만 사용한 것임. 향후 재생에너지 증가에 대비하여 주파수제어 필요성이 생기면 유럽처럼 시행할
수 있음.
※ 참고자료
1. 독일 원전의 부하추종 운전 예
2. 프랑스 원전의 부하추종 운전 예
3. 프랑스의 부하추종 능력 종합 (주파수 제어 포함)
