[J노믹스 3040 전문가에게 묻는다]② 정용훈 카이스트 교수 “선언이 의견수렴 없이 정책 된 탈원전...수정 적기도 놓치고 있다”

“탈(脫)원전, 탈석탄, 재생에너지 보급 확대 등 문재인 정부의 에너지 정책은 선언만 있고 현실적인 대안은 없습니다. 문재인 정부가 학생이라면 100점 만점 중 60점밖에 줄 수 없습니다.”

정용훈(44) 한국과학기술원(KAIST·카이스트) 원자력공학과 교수는 인터뷰를 시작하자마자 “에너지 분야에서만큼은 문재인 정부가 잘한 점은 아무것도 없다”고 단호하게 말했다. 정 교수는 카이스트에서 차세대 원자로인 고속로(高速爐) 설계 및 안전해석 연구중심대학(WCU) 사업단장을 맡았던 원자력 분야 권위자다. 

“정부가 어떤 정책적 방향을 정할 때는 목표점뿐 아니라 그 목표로 가는 속도와 심도(깊이)도 정해야 합니다. 특히 에너지 정책은 즉각적인 수정이 어렵기 때문에 충격을 완화할 법적 근거 및 장치를 우선 마련하고, 국민 생활도 분석해야 합니다. 전문가와 국민 여론을 수렴해 정책 방향이 맞는지 살펴본 뒤 문제 있다고 판단되면 정책 수정 가능성도 염두에 둬야 합니다. 절차적 정의가 보장돼야 하는 거죠. 

문재인 정부는 ‘탈원전·탈석탄·재생에너지 보급 확대’라는 공약을 정책 목표로 뒀는데, 전문가들에게조차 최소한의 의견 수렴도 하지 않는 등 모든 절차를 건너뛰었습니다. 선언이 곧바로 정책이 되어버린 겁니다. 특히 탈원전은 원자력 기술에 대한 가장 암울한 미래를, 재생에너지 확대는 가장 긍정적인 장밋빛 미래를 보고 만들었습니다. 공정하지 않은 잣대입니다.“

◇ ‘에너지 주객전도’ 상황 대비책 없어

정 교수는 정부가 ‘탈원전 및 재생에너지 확대’에서 발생할 여러 문제점에 눈 감고 있다는 게 가장 심각한 점이라고 지적했다. 

“문재인 정부는 ‘탈원전’의 경우 원자력발전소 비중을 ‘제로(0)’로 만드는 것만 생각했습니다. 반대로 ‘재생에너지 확대’의 경우 재생에너지를 국내 전체 발전량의 100%로 만드는 것을 목표로 정책 방향을 결정했죠. 이 과정에서 발생할 수 있는 전력 과잉 공급이나 ‘발전원 주객전도’에 대해서는 구체적인 대비책이 전혀 없습니다.”

재생에너지가 전체 발전량에서 차지하는 비중은 2016년 기준 7%다.작년 12월 정부는 재생에너지 발전 비중을 2030년까지 20%로 확대하는 내용의 '재생에너지 3020 이행 계획'을 발표했다. 현재 15.1GW(기가와트) 규모인 재생에너지 설비 용량을 2030년까지 63.8GW로 늘리겠다는 목표다. 태양광 설비용량은 현재의 5.7GW에서 36.5GW까지 늘리고 풍력은 1.2GW에서 17.7GW로 확충한다는 방침이다.

정부는 재생에너지 발전 설비 용량을 2030년까지 총 63.8GW로 늘린다는 계획을 세웠다. /산업통상자원부 제공

정부는 8차 전력수급기본계획(2017~2031년)에서 노후 원전 10기의 수명연장 중단, 월성 1호기 조기 폐쇄 등 탈원전 정책도 공식화했다. 신규 원전 6기 건설도 취소했다. 원전의 발전용량은 2017년 22.5GW(24기)에서 2022년 27.5GW(27기)로 늘어난 뒤 2030년 20.4GW(18기)로 감소할 것으로 전망했다. 이 추세라면 2079년 한국의 원전은 ‘제로(0)’가 된다.

“정부 계획대로 2030년 재생에너지 비중 20%를 달성할 경우 계절에 따라서는 재생에너지가 전체 발전량의 대부분을 차지할 수도 있습니다. 4~5월은 난방도 거의 안하고, 냉방을 하기에도 약간 이른 시기여서 전력 수요가 바닥입니다. 해가 가장 오래 뜨는 시기가 5~6월인 점을 감안하면 태양광 발전 효율성도 1년 평균 20% 수준에서 순간적으로 80%까지 뛰어오를 수 있습니다. 

전력 수요는 적고 재생에너지 발전량은 많은 상황에서 원전, 석탄화력, 액화천연가스(LNG) 등 다른 발전원까지 합치면 전력 수요량의 100%를 넘겨 천장을 뚫어버리죠. 이같은 전력 과잉 공급에 대한 대책은 어디에도 없습니다. 재생에너지의 백업 에너지로 LNG발전소를 활용하고, ESS에 남는 전력을 저장했다 전력 생산 비수기에 사용하면 된다고만 말할 뿐 구체적 대책은 묘연합니다.”

재생에너지 간헐성(출력변동성) 대책도 부족하다는 게 정 교수 지적이다. 날이 흐리거나 바람이 불지 않으면 태양광과 풍력 발전은 무용지물이 된다. 정부는 재생에너지의 간헐성을 해결하는 백업 설비로 LNG 발전과 수력, 양수, 에너지저장장치(ESS)를 꼽는다. 

그러나 한국은 수력 자원이 부족하다. 높은 지역으로 물을 퍼올렸다가 전력이 부족할 때 낙차를 이용해 전기를 생산하는 양수 발전의 경우 마땅한 용지가 적어 많은 양의 전력은 생산하지 못한다. 정부 계획대로라면 LNG와 ESS(에너지저장장치)가 주 백업 발전원이 돼야 한다. 문제는 장기적으로 탈원전, 탈석탄 정책으로 인해 원전과 석탄화력발전소가 없어진 상태에서 재생에너지 비중이 20%가 될 경우 나머지 80%의 전력을 LNG와 ESS가 생산해야 한다는 것이다. LNG와 ESS가 한국의 전력을 80% 생산하는 주 발전원이 되는 셈이다. 

“LNG의 경우 한국에서 생산되지 않는 연료이고, 수입 가격도 비싸다는 한계가 있습니다. 탄소나 미세먼지 배출을 아예 하지 않는 에너지원도 아닙니다. 원전이나 석탄보다 내세울 장점이 별로 없습니다. 누가 누구의 백업이라고 볼 수 있는지 모르겠습니다. 재생에너지 20%가 정부 에너지 정책의 목표가 돼버렸을 때 주발전원은 무엇인지를 논의해야 하는데, 이 말을 꺼내는 것조차 문재인 정부에서는 ‘금기’로 여겨집니다.”

태양광 패널 모습. /조선일보DB

일각에서는 재생에너지가 주발전원이 되기까지 LNG 발전이 징검다리 역할을 하다가 ESS 기술이 발전하면 LNG 발전을 활용하지 않아도 된다고 주장한다. 일조량이나 바람이 충분한 날 생산한 전기를 ESS에 저장했다가 필요할 때 꺼내 쓰면 재생에너지만으로 전력 공급이 충분하다는 것이다. 하지만 정 교수는 ESS가 해법이 되기는 어렵다고 했다. 비용과 양의 문제를 간과하고 있기 때문이다.

“재생에너지 간헐성 문제를 ESS로 극복하는 것은 기술적, 이론적으로는 가능해도 현실적으로는 불가능합니다. 배터리의 발전 용량이 작고 비용도 비쌉니다. 최신 배터리 기준으로 1㎾h(킬로와트시) 용량의 ESS용 리튬이온 배터리 가격은 약 30만원입니다. 여기에 전력공급시스템 비용(약 30만원)까지 더해야 합니다. 에너지 효율성이 100%라고 가정하고, 모든 전력 생산 공정이 자동화돼 인건비가 0원이라 치더라도 1㎾h 전력을 생산하는 ESS 1개당 60만원입니다. 전력 수요량에 맞춰 ESS 양을 수만개로 늘릴 경우 그 투자 비용이 고스란히 전기요금에 반영됩니다. 재생에너지 효율성이 20~30%라면 나머지를 ESS가 담당해야 하는데, 주 발전원이 ESS가 되면 전기요금 상승은 불가피합니다.”

지난 3월 경북 영양군 풍력발전단지 내 산 능선을 따라 풍력발전기들이 늘어서 있는 모습. 영양군은 양구리에서만 11기를 포함해 현재 풍력발전기 59기를 가동 중이다. 일부 주민은 “산을 깎고 풍력발전기를 세우면 자연이 훼손될 것”이라고 주장하고 있다. /김효인 기자

정 교수는 태양광·풍력 발전의 친환경성에도 의문을 제기했다. 태양광과 풍력 설비를 정부 계획대로 대규모로 갖추려면 산과 해양 환경의 엄청난 파괴를 피할 수 없다는 것이다.

“태양광과 풍력의 경우 작은 규모일 때는 아름다울 수 있습니다. 설비 규모가 커졌을 때는 문제가 심각합니다. 전력 생산 설비뿐 아니라 생산된 전기를 옮기는 송전탑을 설치하려면 산을 깎고 바다에 길을 내야 합니다. 현재 전체 설비용량의 10%도 되지 않는데도 환경 파괴 및 투기로 인한 부작용 사례가 많습니다. 재생에너지 비중이 20%까지 늘면 거기에 수반되는 환경 파괴는 어마어마하게 커질 것입니다.”

◇ 스웨덴식 정책 유연성 필요

정 교수는 에너지를 둘러싼 현실적인 문제점을 고려해 최대한 빠른 시일 내로 정책을 수정해야 한다고 주장했다. 

“문재인 정부는 작년 ‘신고리 5·6호기 공론화위원회’ 결과를 발표하면서 탈원전 정책의 속도를 조절할 기회가 있었습니다. 그러나 정부가 공론조사 결과를 자의적으로 해석하면서 좋은 기회를 한 번 놓쳤습니다.

공론화조사 결과 신고리 5·6호기 건설을 재개할 경우 ‘탈원전 정책을 지속 추진해야 한다’는 응답은 전체의 13.3%밖에 되지 않았습니다. 응답자 80% 이상이 탈원전 정책을 재검토해야 한다고 본 것입니다. 정부는 이같은 여론은 무시하고, 다른 설문에서 ‘원전 비중을 축소해야 한다’는 응답 비중이 53.3%였다는 점을 들어 탈원전 정책을 지속한다고 결정했습니다. 왜곡된 여론을 근거로 탈원전의 당위성을 주장한 셈입니다. 탈원전 정책에 비하면 신고리 5·6호기 건설을 재개하느냐 마느냐는 작은 문제입니다. 작은 문제는 국민 여론으로 결정하고, 커다란 문제는 여론을 무시하는 것 자체가 문재인 정부 에너지 정책의 문제점을 보여준다고 생각합니다.”

정 교수는 정부가 신고리 5·6호기 공론화위원회 결과를 발표하면서 탈원전 정책의 속도를 조절했더라면 스웨덴처럼 친환경 에너지를 중시하는 정부의 가치관도 지킬 수 있었을 것이라고 했다.

“스웨덴의 경우 1980년 국민투표를 통해 재생에너지 100%라는 목표를 정했고, 2020년까지 원전 폐기를 결정했습니다. 그러나 정책을 추진하는 과정에서 대체에너지 공급이 부족해지자 원전 폐기를 여러 차례 연기했고, 2010년 2월에는 원자력발전 법 개정을 발표했습니다. 원자력 발전소 폐기 법안을 폐지하고 신규 대체 원자로 건설을 허용하되 총 원자로 수를 10기로 유지하고 원전사고 발생 시 손해배상 책임범위를 확대하는 내용입니다. 재생에너지 100%라는 스웨덴의 정책 목표는 폐기되지 않았습니다. 그럼에도 현실을 고려해 경제성 뛰어난 원전을 유지하는 것입니다. 문재인 정부도 이상과 현실이 공존할 수 있다는 점을 알아야 합니다.”

특히 정 교수는 전기차 보급 확대, 빨래건조기·공기청정기 사용 증가 등 국민 생활양식 변화로 전기 사용량이 늘어나는 현실을 보더라도 안정적인 전력 공급을 위해서는 탈원전 정책이 일부 수정돼야 한다고 지적했다. 산업부는 2030년까지 100만대의 전기차가 보급되더라도 효율성도 함께 높아져 전기 수요량이 0.3기가와트(GW)만 늘어날 것으로 봤다. 그러나 전기차 충전은 주로 퇴근 후에 할 것인데, 퇴근 후에는 TV나 세탁기 등 전기가전용품을 많이 사용하는 시간대다. 전력 피크 시간대가 저녁이 될 경우 태양광 발전이 불가능할 때라 대규모 정전 사태가 발생할 수도 있다. 원전을 소수라도 유지해 안정적인 백업에너지 역할을 맡겨야 한다는 게 정 교수 생각이다.

◇ 원전 수출 위해서라도 국산 100% 신형 원전 건설 시작해야 

현재 한국을 비롯해 미국·중국·러시아·프랑스 등이 200억달러(약 21조원) 규모의 사우디아라비아 원전 수주를 위해 치열하게 경쟁한다. 문 대통령은 지난 3월 아랍에미리트(UAE) 바라카 원전 1호기 준공식에 참석해 "원전은 양국 관계에서 '신의 축복'"이라고 말했다. 한국전력이 영국 무어사이드 원전 사업의 우선협상 대상자로 선정돼 예비타당성 검토를 거쳐 이르면 올해 3분기 중 최종 인수 결정이 내려진다.

작년 12월 27일 아랍에미리트 바라카 원전 건설 현장에서 한국수력원자력과 두산중공업 직원들이 두 팔을 번쩍 치켜올리며 파이팅을 외치고 있다. 직원들 뒤로 돔 형태 모양을 갖춘 바라카 원전 1~4호기 모습이 보인다. 2009년 12월에 수주한 바라카 원전은 한국의 원전 수출 1호다. /주완중 기자

세계 원전 시장에서 한국은 기술력과 안전성 측면에서 최고라는 평가받지만, ‘탈원전 정책’ 때문에 수출 경쟁력이 크게 떨어진다고 정 교수는 말했다. 한국이 원전을 국내에서는 없애야 할 위험한 발전원으로 보면서, 대외적으로는 안전하고 깨끗한 에너지라고 홍보하는 이중적인 태도 때문에 원전을 지으려는 국가들로부터 의심을 산다는 것이다. 

“신고리 5·6호기에 들어가는 한국형 신형 원전 모델 'APR1400'은 심사가 까다롭기로 유명한 유럽과 미국에서도 잇따라 안전성 검사를 통과해 글로벌 경쟁력을 확보했다는 평가를 받았습니다. 특히 미국은 APR1400에 대한 설계 인증을 마무리하기 직전 단계입니다. 미국으로부터 설계 인증을 받는다면 일본도 프랑스도 하지 못했던 일을 한국이 해내는 셈입니다. 

사우디아라비아도 한국 원전이 가장 적합한 수입 모델이라고 봅니다. 아랍에미리트(UAE) 바라카 1호기 건설 장비들을 사우디로 옮겨 원전을 지으면 비용도 절약할 수 있고, 사우디와 UAE의 작업 환경이 비슷해 현장 근로자들의 피로도도 낮을 것이라는 원전 업계의 판단 때문입니다. 그러나 한국이 더 이상 원전을 새로 짓지 않는다는 것을 사우디에서 우려합니다. 원전은 장기 운영이 필수고, 지속적으로 설비 보강이나 점검, 장비 교체가 이뤄져야 하는데 한국이 원전을 짓지 않아 원전 산업 자체가 쇠퇴할 게 뻔하다는 겁니다. 원전 수출에 실패한다면 그 결정적 요인은 탈원전 정책 때문일 겁니다.”

실제로 국내 원전 산업은 신규 원전 건설 중단으로 초토화되고 있다. 원전 설비 제품을 제조하는 중소기업들이 줄줄이 업종을 바꾸거나 폐업 신고를 하고 있다, 신규 원전 설비의 연구개발도 끊겨가고 있다. 카이스트만 해도 작년까지 학사 전공을 결정하는 2학년생 가운데 매년 20명 가량이 원자력 공학을 선택했는데 5명에 불과했다.

정 교수는 정부가 원전 수출도 정책 목표라고 밝힌 지금이 기존 탈원전 정책을 속도 조절할 사실상의 마지막 기회라고 말했다. 신규 원전 건설을 하지 않겠다는 정책을 ‘최소한의 원전 건설만 유지’한다는 식으로 일부 수정할 경우 국내 원전 산업 경쟁력을 유지하면서 원전 수출 시장에도 한국 정부가 원전에 대한 정책적 지원을 아끼지 않는다는 점을 내세울 수 있다는 것이다. 

정부는 7차 전력계획에 있던 신한울 3·4호기, 천지 1·2호기 등 원전 4기와 아직 건설 장소나 이름이 정해지지 않은 원전 2기 등 신규 원전 건설 6기를 취소했다. 하지만 정 교수는 현재 공사가 중단된 경북 울진의 신한울 3·4호기에 3.5세대 원전인 APR+(APR플러스)를 넣어 건설을 재개하는 게 가장 효과적인 정책 전환이 될 수 있다고 제안했다.

APR+는 지난 8년 동안 약 2400억원을 투입해 만든 차세대 한국형 원전이다. 원래 경북 영덕에 건설 예정이던 천지 1·2호에 탑재될 예정이었지만, 신규 원전 건설 중단으로 천지 1·2호는 용지매입 단계(부지매입 10% 진행)에서 무산됐다. 건설 무산된 신한울 3·4 호기의 경우 원전 부지 매입 완료 후 설계 업무가 진행되고 있었다. 산업부가 발전사업 허가까지 내준 상태라 설계 변경을 통해 APR+를 탑재하기로 결정하면 곧바로 건설을 시작할 수 있다는 것이다.

“2030년까지 증설되는 48.7GW의 태양광, 풍력 설비가 수명기간 20년 동안 생산할 전력량은 신한울 3·4호기가 60년간 생산할 전력량과 비슷한 수준입니다. 정부가 재생에너지 보급 정책을 추진하는 과정에서 차질이 생겨도 신한울 3·4호기가 ‘플랜B’로 기능할 것입니다. 동시에 APR+라는 차세대 원전을 건설하면 국내 원전 산업의 경쟁력을 유지하면서 원전 수출 상품으로 내세울 수 있습니다.” 

<정용훈 카이스트 교수는>

정 교수는 카이스트에서 원자력공학 석사 학위와 원자력공학 및 양자공학 석·박사 학위를 받았다. 주전공은 원자력발전소 설계 및 안전이다. 미국 매사추세츠 공대(MIT)에서 박사후연구원 활동을 했다. 2007년부터 카이스트 원자력공학과 교수로 학생들을 가르치고 있다.

전기, 수소 및 담수를 생산하기 위한 에너지 변환 시스템, 미래형 원자로의 설계와 안전해석, 우주원자로 설계 등의 분야에서 다양한 연구를 하고 있다. 2007년 교육과학기술부의 원자력 우수 시진연구자로 선정됐으며, UAE 원자력교육 인프라 구축의 공로를 인정받아 2010년 국무총리 표창을 받았다. 한국 및 미국 원자력학회가 주관하는 학회에서 우수논문상을 수상한 바 있으며, 2015년 안전성과 유연성이 뛰어난 미래 원자로 설계연구로 KAIST 우수연구 10선에 선정되기도 했다.

http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2018/06/05/2018060502509.html