‘閽寺(Hornsea) 프로젝트’는 英國 요크셔 海岸에서 100㎞ 떨어진 北海에 世界 最大 規模의 海上風力發展 團地를 建設하는 3段階 事業이다. 1·2次 段階를 합친 面積은 서울의 1.4倍인 869㎢, 發電 容量은 230萬 家口의 하루 電力量을 充足하는 2.6GW(기가와트)다. 1次는 이미 完工돼 稼動 中이고, 2次는 2022年 完全 稼動을 目標로 建設이 한창이다. 3次는 2025年 完工 豫定으로 面積은 696㎢, 發電容量은 2.4GW이다. 이런 巨大한 프로젝트를 推進할 수 있었던 것은 北海 一帶 平均 風速이 秒速 11m 以上이기 때문이다. 지난해 風力發電 比重은 英國 全體 戰力의 24.8%를 차지한다.

그런데 올해 英國을 비롯해 北海에 면한 國家들의 風力發電量이 크게 줄었다. 地球溫暖化에 따른 氣候變化로 바람 速度가 느려져서다. 問題는 바람 速度에 따라 發電量이 들쭉날쭉한 風力發電의 比重을 높이다 보니 安定的인 電力 供給에 蹉跌이 빚어진 것이다. 風力發電量 減少에서 始作된 電力難은 輸入에 依存하는 天然가스 不足 事態와 價格 暴騰, 電氣料 上昇으로 이어졌다. 英國을 비롯한 유럽의 天然가스 12月 先物 價格은 런던去來所에서 年初 對比 400%나 暴騰하면서 史上 最高値를 記錄했다.

英國, 風力發電量 減少로 電力難

英國 政府는 前歷을 安定的으로 供給하고 2050年 炭素中立(제로) 目標를 達成하고자 새로운 原電과 小型 모듈 原子爐(Small Modular Reactor·SMR) 建設에 積極 나서기로 했다. 英國은 世界 最初로 商業用 原子爐를 만든 ‘原電 宗主國’이지만 原電의 安全性 論難이 불거진 1990年代 以後 脫原電政策을 推進하면서 새로운 原電을 建設하지 않았다. 問題는 英國에서 原電은 全體 電力의 20%를 차지하는데 旣存 原電의 老朽化로 이 比重이 2025年 10%假量 줄어들 수밖에 없다는 것이다. 또 올해처럼 風力發電이 크게 줄어들면 化石燃料 比重이 높아져 炭素排出이 增加할 수밖에 없다.

보리스 존슨 英國 總理는 2050年 炭素中立을 實現하기 위해 2035年까지 炭素排出을 78% 減縮하겠다고 밝힌 바 있다. 이 目標를 達成하려면 炭素排出 없이 電力을 供給하는 方案은 原電밖에 없다. 이에 따라 英國 政府는 現在 稼動 中인 8個 原電의 稼動 期限을 延長하고, 3個 原電을 新設할 計劃이다. 特히 英國 政府는 民間企業의 SMR 開發과 建設을 積極 支援하기로 했다. SMR는 原子爐와 蒸氣 發生機 等을 한 容器에 담은, 發電容量이 300㎿ 以下인 次世代 原電을 말한다. 旣存 大型 原電 發展容量의 3分의 1을 生産하는 SMR는 格納庫가 必要 없어 建設費用이 적고, 原子爐 모듈이 水槽(水槽)에 잠겨 外部 衝擊에도 放射能 漏出 危險이 낮다. 이에 SMR는 炭素排出이 거의 없고 뛰어난 安全性과 經濟性을 갖춰 未來 에너지의 ‘게임 체인저(game changer)’로 꼽힌다.

英國에서 SMR 事業을 推進하는 民間企業은 航空·에너지 企業 롤스로이스다. 世界 3代 名差 中 하나로 꼽혀온 롤스로이스 自動車를 製作하는 롤스로이스는 世界 3代 航空機 엔진 製作業體로도 有名하다. 롤스로이스는 SMR를 建設하고자 英國 國立原子力硏究院, 建設會社 랭오루크 等과 컨소시엄을 構成했다. 롤스로이스는 11月 9日 英國 政府로부터 2億1000萬 파운드(藥 3337億 원), 美國 에너지 企業 엑셀론 等으로부터 1億9500萬 파운드(藥 3098億 원)를 投資받기로 했다고 밝혔다. 롤스로이스는 2030年까지 SMR 16基를 만들 計劃이다.



유럽 最大 原電 大國인 프랑스도 그동안 推進해온 脫原電政策을 180度 바꾸고 있다. 에마뉘엘 마크롱 프랑스 大統領은 11月 9日 對國民 談話를 통해 에너지 自立을 保障하고 2050年까지 炭素中立을 達成하기 위해 新規 原子爐 建設을 再開한다고 밝혔다. 그는 “萬若 우리가 外國에 依存하지 않고 合理的 價格으로 에너지 費用을 支拂하고 싶다면 炭素를 發生시키지 않는 安定的인 電氣 供給源이 必要하다”고 强調했다. 마크롱 大統領은 2017年 就任 直後 發表한 에너지 構成에서 原電 比重을 當時 75%에서 2035年 50%로 낮추겠다고 밝힌 바 있다. 마크롱 大統領의 ‘原電 復歸’ 宣言은 天然가스 價格이 急騰하는 等 에너지 大亂이 빚어지면서 原電 減縮 基調를 維持하기 어려워진 點이 影響을 미쳤다. 또한 炭素中立 目標 達成이 原電 없이는 不可能하다는 判斷도 作用했다.

世界 各國 新規 原電 建設 計劃 發表

이에 앞서 마크롱 大統領은 10月 12日 ‘프랑스 2030 投資 計劃’을 發表하면서 2030年까지 SMR를 開發하겠다는 目標를 前面에 내세웠다. 이 計劃에는 10億 유로(約 1兆3400億 원)를 原電事業에 投入한다는 內容도 包含됐다. 세드리크 오 프랑스 經濟再政府·公共活動會計簿 디지털 擔當 國務長官은 “原子力發電이 必要하다는 것은 이념적 問題가 아니라 數學的 問題”라며 “炭素排出量을 줄이는 同時에 太陽이나 바람에 左右되지 않는 에너지인 原子力이 必要하다”고 强調했다. 프랑스는 原電 56基를 保有해 美國에 이은 世界 2位 原電國家이며, 原子力 比重(75%)은 世界 1位다.

美國 政府도 에너지部의 ‘原子力 戰略 비전’에 따라 次世代 原子爐 技術과 SMR 開發에 7年間 32億 달러(藥 3兆7860億 원)를 投資하기로 決定했다. 原子力 戰略 비전은 △旣存 原電의 繼續 運轉 △次世代 原子爐 導入 △次世代 燃料 周忌 開發 △美國의 原子力 리더십 維持 等의 內容을 담고 있다. 美國 民間 에너지 企業들도 SMR 및 原電 開發에 積極 나서고 있다.

美國 뉴스케일파워는 아이다호주 國立硏究所에 發展容量 60㎿級 SMR 12期로 이뤄진 總 720㎿ 規模의 小型 原子力 發展團地를 構築할 計劃이다. 뉴스케일파워는 11月 1日 루마니아 國營 原子力 에너지 會社 뉴클리어 일렉트리카와 함께 유럽 最初로 루마니아에 基當 77㎿짜리 SMR 12基를 建設하기로 合意했다. 뉴스케일파워는 韓國 두산중공업, 三星物産, GS에너지 等의 投資를 誘致했고 美國 에너지部로부터 14億 달러(約 1兆6565億 원)를 支援받았다. 두산중공업은 루마니아에 建設되는 SMR 12期에 必要한 核心 機資材를 供給할 計劃이다. 마이크로소프트 創業者 빌 게이츠의 테라파워도 10億 달러(約 1兆1830億 원)를 들여 美國 와이오밍州의 老後 石炭火力發電所 敷地에 次世代 技術인 소듐 冷却 高速爐가 適用된 SMR를 建設해 2030年부터 稼動할 計劃이다.

石炭 不足으로 戰力大亂을 겪은 中國도 2035年까지 4400億 달러(藥 520兆5200億 원)를 投入해 最小 150基의 新規 原電을 建設한다는 方針이다. 中國이 建設하려는 原電 150期는 全 世界가 지난 35年間 建設한 原電보다 많다. 美國을 제치고 原電 1位 國家가 되려는 中國은 또 SMR 開發에도 積極 나서고 있다. 브라질도 2031年까지 推進하는 ‘國家에너지計劃’에 4番째 原電 建設을 包含시켰다. 폴란드는 原電 6基를 建設하는 計劃을 담은 ‘2040 에너지 戰略’을 2043年까지 推進한다. 체코도 두코바니 原電 5號基를 建設할 計劃이다.

特히 注目할 點은 美國은 勿論 英國, 프랑스, 日本, 러시아, 中國 等이 SMR 開發과 建設 部門에서 눈에 보이지 않는 熾烈한 競爭을 벌이고 있다는 것이다. 各國이 現在 開發 中인 SMR는 71기다. 代表的으로 美國과 러시아가 各各 17期, 中國 8期, 日本 7期, 韓國과 英國 各各 2期 等이다.

SMR 技術 開發 面에서는 러시아가 가장 빠르다. 러시아는 2019年부터 SMR를 適用한 海上 浮遊式 原典인 아카데믹 로모소노프를 運營하고 있다. 이 原典은 送電線 設置와 大型 發電所 建設이 어려운 極東地域 추코트카 自治區에서 70㎿ 規模의 電力을 生産하고 있는데, 3~5年間 燃料 再裝塡 없이 繼續 稼動해 發電費用度 大幅 節減할 수 있다. 러시아는 2028年까지 동시베리아 야쿠티아 地域에 SMR를 建設해 商用化할 計劃이다.

SMR 商用化에 앞선 國家는 美國이다. 美國 政府는 SMR를 2050年 炭素中立을 實現할 核心 技術로 꼽고 있다. 알레시아 덩컨 美國 에너지部 副次官補는 “SMR를 活用한 未來 原電은 炭素排出 減縮과 柔軟한 電力網 等 多樣한 利點을 지닌다”고 밝혔다.

脫原電政策 固守하는 韓國

SMR 開發에서 가장 앞서가는 民間企業은 뉴스케일파워다. 뉴스케일파워는 지난해 美國 原子力規制委員會(NRC)로부터 SMR에 對한 設計 認證을 最初로 받고 試製品까지 製作했다. 뉴스케일파워의 SMR는 檢證된 常用 輕水爐 技術을 基盤으로 安全性과 經濟性을 劃期的으로 끌어올린 모델이다. 特히 이 SMR의 核心 機器를 만드는 製造社는 두산중공업과 美國 BWXT뿐이다.

韓國은 SMR 開發에 일찍 뛰어들어 世界 最初 SMR인 ‘스마트(SMART)’를 開發했지만 脫原電政策으로 아직까지 商用化에 나서지 못하고 있다. 世界 各國이 炭素中立을 爲해 SMR에 注目하고 있지만, 文在寅 政府는 SMR 商用化 技術이 開發되더라도 輸出用으로만 限定하고 國內에는 SMR를 建設하지 않기로 했다. 文在寅 政府는 ‘2050 炭素中立 시나리오’에서 2050年까지 原電 比率을 6~7%로 낮추고, 太陽光이나 風力 等 再生에너지 比率을 70%까지 높이는 方案을 提示했다. 世界 各國이 原電 建設과 SMR 開發에 總力을 기울이는 가운데 文在寅 政府의 時代錯誤的 脫原電政策으로 韓國 原電産業은 ‘우물 안 개구리’ 身世가 되고 있다.

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