제주평화연구원

[편집자 주] 이 글에서 국제전략문제연구소(the Center for Strategic and International Studies) 수석연구원 샤론 스콰소니(Sharon Squassoni)는 “핵 확대를 향한 열기가 핵 안전, 안보, 확산과 관련한 위험요소를 최소화시킬 수 있는 연료 사이클을 만들려는 노력을 앞지를 수도 있다.”라고 주장하고 있다. 또 현재 핵에너지에 대한 뜨거운 열기와 관련된 위험요소들을 감소시키기 위해서, 원자로 판매자와 공급자는 ‘핵안전문화를 고취하고,’ ‘연료 사이클에서 고농축 우라늄과 재처리 플루토늄을 배제하며,’ ‘민감한 연료 사이클 시설을 다자화하는’ 방법을 찾는 데 특별한 관심을 기울여야 한다고 강조하고 있다.

지난 수년 동안 에너지안보와 기후변화로 인해 핵에너지에 대한 관심이 뜨거워졌다. 2005년 이후 27개 이상 국가들이 최초의 핵발전소 건설을 선언했다. 이들 절반은 개발도상 국가이다. 이들 중 요르단, 아랍 에미리트연방 같은 나라들은 최초로 핵발전소 건설을 고려하고 있고, 터키, 필리핀, 이집트 등 몇 나라는 과거에 핵프로그램을 폐기한 경험이 있다. 하지만 이들 모든 국가가 핵발전소 건설을 계획대로 진행한다면 원자로를 가진 국가의 수가 두 배로 늘어날 전망이다.

전 세계 곳곳에 원자로가 설치되고, 핵에너지에 대한 관심이 다시 뜨거워지면서, ‘핵 배터리’라고 불리는 소규모 원자로, 핵 선진국의 고속원자로, 새로운 연료 재활용 기술 등을 개발하는 혁신이 가속화될 전망이다. 또한 몇몇 나라에서 우라늄농축을 시도할 수도 있다. 이러한 혁신은 핵 비확산레짐 시대에 심각한 부담을 줄 수도 있다.

30년 전 핵에너지 확대가 예상되면서 국제사회에서는 확산방지 친화적인 연료 사이클을 만들기 위한 기술적, 제도적인 접근방법을 모색했었다. 그러나 우라늄 가격이 떨어지면서 핵에너지에 대한 관심도 줄어들었고, 더불어 핵에너지 확대로 인한 핵확산 위험을 감소시켜야 한다는 절박함도 줄어들었다. 하지만 우라늄농축장치를 이란, 북한, 리비아 등에 팔면서 테러리스트들에게 핵 물질과 시설에 접근할 수 있는 기회를 제공하는 AQ Khan의 핵 암시장조직이 현존한다는 사실을 고려할 때 핵연료 사이클 관리 노력이 매우 시급하다.

핵에너지: 얼마나 성장할 것인가?

타이완과 그 외 30개국에서 핵발전소 원자로를(총 371 기가와트 일렉트릭(Gwe) 용량으로) 가동시키고 있다. 전 세계적으로 핵에너지가 전체 전력수요의 약 15%를 충당하고 있다. 또 전 세계 핵발전소 원자로 용량의 반 이상을 미국(25%), 프랑스, 일본에서 차지하고 있다. 아르헨티나, 브라질, 중국, 인도, 파키스탄, 남아프리카공화국, 대만 등 개발도상국 7개국이 핵발전소를 가지고 있으며, 지금까지 발견된 우라늄광석의 약 80%가 호주, 캐나다, 카자흐스탄에 집중되어 있다. 11개국에서(우라늄을 원자로 연료로 사용할 수 있도록 농축하는) 우라늄농축기술을 보유하고 있으며, 러시아, 프랑스, 미국, 그리고 유렌코(URENCO)사가 위치한 영국, 네덜란드, 독일에서 이 기술을 주로 사용하고 있다. 또 6개국이 사용한 핵연료를 재처리 할 수 있다. 그러나 핵폐기물을 영구히 처리하는 지하폐기물처분장을 가지고 있는 국가는 현재 전무하다.

국제에너지기구에 따르면 충분한 정책적 지지가 없어도 핵에너지 용량이 2030년까지 매년 1%이하로(415 GWe까지) 증가할 수 있다. 그러나 전력수요가 전체적으로 빠르게 증가하기 때문에 핵에너지 시장의 전력공급비중이 10%로 낮아질 전망이다1). 미국 에너지정보관리국의 예상처럼 노후한 원자로의 폐기가 늦춰진다면, 2030년까지 핵에너지 용량이 482GWe까지 서서히 늘어날 것이다. 그러므로 핵에너지는 안정된 시장 점유율을 유지하게 될 것이다. 그러나 이 완만한 성장 시나리오에는 새로운 핵 국가의 원자로가 포함되지 않았다.

처음으로 핵발전소에 관심을 갖기 시작한 나라들이 최상의 계획을 실행한다면, 2030년까지 핵에너지 용량이 두 배로 증가할 것이다. 더욱이 세계 기후변화가 핵 확대를 가속화시킨다면 핵에너지 용량은(현 용량의 거의 세 배인) 1 테라와트에 이를 수도 있다. 그림 1(보라색 지도)은 핵에 처음으로 관심을 갖기 시작한 나라들이 얼마나 계획을 진행시켜왔는지 보여주고 있다.

그림 I: 예상되는 “새로운 핵” 국가들(2009)

이 지도는 카네기국제평화연구소의 허락을 받아 게재하였음.
저작권 문의는 카네기국제평화연구소 NGerami@carnegieendowment.org로 할 것.

이 국가들 전체 혹은 다수가 핵발전소 건설의 원래 일정을 따르지 못할 것으로 예상된다. 미국 국무부에 따르면 12개국이 ‘향후 10년 동안 핵에너지를 심각하게 고려’하고 있다2). 이 중 아제르바이잔, 벨로루시, 이집트, 인도네시아, 카자흐스탄, 터키, 베트남을 포함한 몇몇 국가들은 핵발전소 없이 핵원자로를 건설할 계획이다. 국제원자력기구에 따르면 터키의 진행속도가 가장 빠르다. 미국 국무부에 따르면 보다 장기적인 계획을 세운 19개국에 알제리, 칠레, 그루지야, 가나, 요르단, 리비아, 말레이시아, 모로코, 나미비아, 나이지리아, 바레인, 쿠웨이트, 오만, 사우디아라비아, 카타르, 아랍 에미리트연합, 시리아, 베네수엘라, 예멘 등이 포함된다3).

국제원자력기구에서는 핵발전소가 개발에서 폐쇄까지 100년간 책임을 져야 한다고 강조하면서, 핵에너지 기반시설 건설을 검토하고 지원하는 데 필요한 지침을 제공하고 있다4). 대부분의 개발도상국은 원자로를 수입해야 하고, 그 작동을 위해 인력도 수입해야할 것이다. 국제원자력기구는 2020년까지 8개국에서, 2030년까지 아마도 15개국 이상에서 핵발전소 건설을 착수할 것으로 내다보고 있다5). 이러한 개발도상국에서는 전력망의 용량 때문에(300 MWe에서 700 MWe까지의) 중소형 원자로가 보다 효과적이라는 의견이 주를 이루고 있지만, 실제로 그러한 국가들이 자국의 계획일정에 맞춰 소형원자로를 구입할 가능성은 매우 낮아 보인다. 한편 인도와 중국에서는(150 MWe에서 500 MWe까지의) 소형 원자로를 건설해왔고, 앞으로 소형원자로 수출도 할 수 있을 것이다. 그러나 현재로서는 대부분의 국가들이 시장에 널리 유통되고 있는(1000 MWe에서 1600 MWe 사이의) 원자로를 선택할 것으로 보인다.

과연 이 모든 국가들이 원자력발전소를 세울 준비가 되어 있을까? 많은 국가들에게 중요한 도전과제 중 하나가 오랜 기간에 걸쳐 만들어진 국제 표준과 협약을 준수하는 것이다. 아래 표에서는 핵발전소에 대한 관심과 핵 안전, 안보, 핵무기 비확산에 대한 원칙 준수를 선언했던 국가들의 현 위치를 보여주고 있다.

표 I: 핵에너지에 관심 있는 국가들. 핵 안전조치, 안보,
그 외 협약 등에 대한 입장(2009년 10월)

국제협약에 서명하는 일이 핵발전소를 준비하는 데 있어서 매우 중요한 단계임은 분명하지만, 약속의 준수를 증명할 구체적인 증거확보가 힘들 수 있다. 예를 들면 판매자, 규제단체, 국제기구가 핵안전문화의 성숙을 어떻게 평가할 것인가? 국가가 상호보완적인 안전문화와 안보문화를 어떻게 발전시켜나갈 것인가? 규제기관의 독립성을 어떻게 보장할 것인가? 이처럼 중요한 의무사항들을 명확히 하는 데 수년이상 소요될 것으로 예상된다.

핵 안전, 안보, 확산에 미치는 영향

핵에너지에 대한 세계의 관심이 다시 뜨거워지면서 그 영향이 원자로 수 증가에 그치지 않고 있다. 핵발전소 원자로를 가동시키는 국가의 수가 두 배로 늘어나면, 특히 그러한 국가들이 개발도상국일 경우에는, 핵 안전, 안보, 확산과 관련한 위험요소들이 발생할 가능성이 있다. 특히 원자로 용량이 두 배로 늘면 우라늄농축이 더욱 더 필요해진다. 선진국들은 사용한 연료의 재처리를 필요로 하는 고속원자로와 같은 차세대 원자로 개발을 서두르고 있다. ‘새로운’ 핵 국가들도 선택의 여지를 남겨두려 할 것이다. 그러므로 핵 확대를 향한 열기가 핵 안전, 안보, 확산과 관련한 위험요소를 최소화시키는 연료 사이클을 만들려는 노력을 앞지를 수도 있다.

한편 핵사고의 위험을 줄이기 위해 새로운 핵발전소를 건설할 때, 특히(중국이나 인도처럼)　빠르게 건설을 하는 경우 상당한 주의를 요한다. 원자로 핵심부 손상 사고의 연 발생빈도를 줄여야 한다. 원자로 판매자, 공급자, 규제기구는 수입국가가 핵안전협약에 서명하도록 압력을 가하는데 그치지 말고 핵안전 문화를 조성하는 데도 특별한 노력을 기울여야 할 것이다.

핵 확대의 위험을 완화하여 핵 안보를 확보하기 위해서, 판매자와 수입국은 수입국 내의 테러 위협을 주시하면서 연료 사이클에서 고농축우라늄과 재처리 플루토늄을 배제할 것을 고려해야 한다. 즉 새로운 원자로 대부분이 저농축우라늄 연료를 사용하는 경수감속로가 될 수 있도록 연료 사이클을 융통성 있게 구상해야 한다. 또한 연료임대계약, 농축 및 재처리 방지 협정, 또는 영구적(cradle-to-grave) 핵연료 공급 등에 대해서도 고려해야 한다.

핵확산 위험을 감소시키는 데 기여하는 이러한 노력들 외에도, 무기 급 물질에 대해 국가적 관심이 발생하지 않도록 만드는 추가조치들이 필요하다. 공급국은 핵 공급의 새로운 출발점이 될 수 있는(소위 추가의정서라 부르는) 안전조치 의정서를 강화하는 한편, 민감한 연료 사이클 시설의 다각화를 심각하게 고민해야 한다. 새로운 농축 또는 처리 시설의 소유와 운영을 다각화하라고 요구하는 것만으로는 충분하지 않다. 기존의 모든 시설과 앞으로 만들어질 모든 시설에 대해 차별 없이 이러한 요구를 해야 한다. 또 핵분열물질감축조약과 같은 차세대 조약을 준비하며 법적 구속력을 갖도록 만드는 것이 효과적일 것이다. 어떤 국가도 핵무기를 만들 수 있는 핵분열 물질을 생산하지 않는다면 국가적 시설이 존재할 필요가 있을까? 마지막으로 핵전력은 고위급 외교가 필요하고 선진산업수준에 부합하는 특별한 노력이라기보다는 단지 물을 끓이는 또 하나의 수단이라는 점이 부각되어야 한다. 핵에너지와 결부된 특권 이미지를 떼어내야, 잠재적 군사력을 증강하기 위해 핵에너지를 추구하는 국가들이 사라지게 될 것이다. 또한 선진국들은 개발도상국들이 전력생산 부문뿐만 아니라 사회 전반에서 탄소 배출을 감소하는 방법을 선택할 수 있도록 보다 적극적으로 도와야 한다.

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주석

1) International Energy Agency, World Energy Outlook 2008 (Paris: OECD), p. 92.
2) U.S. State Department International Security Advisory Board, “Proliferation Implications of Global Expansion of Civilian Nuclear Power,” April 2008, available at www.state.gov/documents/organization/105587.pdf
3) The State Department report also included Australia in this category, but the list was prepared in 2007, before Australian elections put a Labor government in power that currently has no plans for nuclear power.
4) See IAEA, Milestones in the Development of a National Infrastructure for Nuclear Power, available at http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1305_web.pdf
5) Akira Omoto, Direction, Division of Nuclear Power, IAEA, briefing on “IAEA support to infrastructure building in countries considering introduction of nuclear power,” 2008.




* Sharon Squassoni
Senior Fellow
Center for Strategic and International Studies