음의 지수함수와 원자력발전(1)(이규봉 교수)에 이어서…

원자력발전은 사양산업

원자력발전을 하는 이유는 무엇일까요? 우선은 당장 경제적 이익을 추구할 수 있습니다. 사고로 인한 미래의 사회적 비용을 발전 단가에 산정하지 않는다면 당연히 다른 발전에 비해 단가가 가장 저렴하니까요. 게다가 친환경이란 이미지도 보탤 수 있습니다. 당장 굴뚝에서 검은 연기가 나가지 않으니까요.
경제적 이익만 얻으려고 그 위험하다는 원자력발전소를 지을까요? 원자력발전을 하고 남은 폐연료봉을 재처리하면 핵무기의 주재료가 되는 플루토늄을 얻을 수 있습니다. 그래서 원자력발전소는 ‘평화를 표방한 군사시설’이라고 합니다. 일본은 핵무기를 갖고 있지는 않지만 플루토늄은 많이 갖고 있습니다. 마음만 먹으면 언제든 핵무기를 대량으로 제조할 수 있습니다. 전쟁이 나면 모든 발전소가 목표가 되겠지만 그중에서도 원자력발전소는 폭격 1순위가 되겠죠.
원자력발전의 필요성을 뒷받침하는 신화 같은 말이 있습니다. 그것은 다름 아니라 “원자력발전소는 절대 사고가 나지 않는 안전한 것이며, 그래서 경제성에 있어서 다른 발전소보다 월등히 좋다”는 것입니다. 즉 매우 안전하며 발전단가가 가장 작다고 주장하는 것이죠. 이 주장에는 말 그대로 ‘사고가 나지 않으면’이란 가정이 있습니다. 말 그대로 신화일 뿐이며 그저 믿어달라는 것이죠. 원자력발전은 종교가 아닙니다. 믿음의 대상이 아니란 말이죠.
각종 통계를 보면 원자력발전은 이미 사양산업에 들어섰습니다. 원자력발전의 원료가 되는 우라늄도 마냥 생산되는 것이 아닙니다. 40년 안에 고갈된다고 합니다. 원자력발전은 그동안 사고로 인해 위험에 대한 안전 규제가 계속 강화되어 이로 인한 유지 및 보수비용이 감당하기 불가능할 정도로 늘어나고 있습니다. 원자력발전 단가가 저렴하다는 것은 진짜 저렴해서 저렴한 것이 아니고, 핵연료에 세금이 없고 사고로 인한 비용 등을 고의로 산정하지 않아 나온 결과이죠. 원자력발전소의 건설과 사고로 인해 발생하는 환경적 요소와 같은 사회적 비용을 포함하면 발전 단가는 엄청 올라갑니다. 그러나 태양발전과 같은 재생에너지의 비용은 기술의 발달에 의하여 점차 저렴해져 2020년 중후반부터 역전되고 있습니다.
다음 그래프는 전 세계 원자력 생산과 설비 용량을 그래프 화한 것입니다. 원자력의 비중이 계속 떨어지고 풍력이나 태양광 같은 재생에너지의 용량이 증가하는 것으로 보아 원자력발전은 이미 사양의 길에 들어섰습니다.

미국은 1979년 스리마일 사고 이후 신규 원자력발전소를 건설하고 있지 않으며, 독일은 2023년 이후 모든 원자력발전소를 정지하는 탈핵국가를 선언했습니다. 일본 역시 2011년 후쿠시마 사고 이후 모든 원자력발전소의 공급을 백지화하였죠. 원자력발전의 비중은 1996년 17.3%을 정점으로 2017년 10.3%로 떨어졌고, 가동 중인 원자로는 2002년 총 438기에서 현재 413기로 떨어졌습니다. 경제적인 측면에서 보더라도 원자력발전은 이미 재생에너지보다 뒤처지고 있습니다.
더구나 국제사회에서는 ‘RE100’이라는 캠페인을 벌이고 있습니다, ‘Renewable Energy 100%’의 약자로 2050년까지 기업이 필요한 전력을 100% 모두 풍력과 태양광 등 재생에너지로 사용한다고 선언하는 것이죠. 이 흐름에 따라가지 않으면 수출하기가 매우 어렵게 되어 수출 주도형인 우리나라는 상당한 타격을 받을 수 있습니다. 온실가스의 감축 등에 기여할 수 있는 친환경 경제활동을 추구하는 ‘택소노미(Taxonomy, 녹색분류체계)’에서 유럽은 원자력발전도 신재생에너지로 포함했으나 ‘방사성 폐기물의 안전 처리’가 전제되어야 합니다. 원자력발전은 이미 사양산업이 되었고 재생에너지는 계속해서 유망한 산업이 될 것입니다.

기댓값으로 본 사회적 비용

기댓값이란 어떤 일이 나올 확률에 그것이 나오면 얻는 가격을 곱한 것입니다. 예를 들면 주사위 던지기 놀이에서 주사위를 한번 던졌을 때 1이 나올 확률은 1/6이죠. 왜냐하면 서로 다른 6개 중 하나가 나오기 때문입니다. 만일 1이 나오면 내가 6만 원을 받고 다른 수가 나오면 그 돈을 잃는다고 하죠. 그러면 주사위를 한 번 던질 때 내가 기대할 수 있는 값인 기댓값은 6만 원에 1/6을 곱한 1만 원이 됩니다. 따라서 판돈을 2만 원 내고 이 게임을 하면 손해이고, 1만원이면 그냥 즐겨볼 만하고, 5천 원이면 딸 가능성이 높다고 봅니다. 동전 던지기라면 앞면이나 뒷면이 나올 확률은 똑같이 1/2입니다. 그러므로 앞면이 나오면 10만 원을 받는다고 했을 때 그 기댓값은 5만 원이 되죠. 그러므로 판돈 7만 원을 내고 게임을 하면 잃을 가능성이 많고 3만원을 내고 하면 딸 가능성이 높습니다. 또한 상금 10억 원인 1등을 뽑을 확률이 100만 분의 1인 복권의 기댓값은 1000원이다. 따라서 복권이 5천 원이면 안 사는 것이 좋고 500원이면 사는 것이 이익일 수 있겠죠.
이 기댓값은 사회적 비용에도 적용할 수 있습니다. 사회적 비용이란 환경파괴에 의해 일어나는 사회적인 손실을 비용 개념으로 나타낸 것으로 ‘사적 기업가에게 책임을 지우는 것이 곤란한 모든 유해한 결과나 손실’을 말합니다. 예를 들어 후쿠시마 원자력발전 사고로 인한 엄청난 피해를 사기업인 도쿄전력에 현실적으로 모두 책임을 지울 수가 없습니다. 그러면 결국 그 손실은 세금으로 메꾸어야 하죠. 그래서 이러한 비용을 사전에 산정해 그 비용을 단가에 넣는 것입니다. 이처럼 석탄, 석유, 핵, 재생 에너지 등 각 발전원의 경제성을 비교하기 위해 현재 발전원가에 포함되지 않은 다양한 외부 비용을 반영한 지표를 균등화발전비용(Levelized Cost Of Energy)이라고 합니다. 현재 국제 공인 계산 방식인 이 비용으로 단가를 산정하면 원자력발전은 당연히 단가가 올라가 경쟁에서 뒤처질 수밖에 없습니다. 만일 그 비용을 단가에 산정하지 않으면 결국 사기업의 이익을 위해 모든 국민이 그 불이익을 책임져야 하는 불공정성이 대두되죠. 환경파괴와 같은 사회적 비용이 점차 커져 가는 것을 간과하여 오직 높은 성장률만 내세운다면 비극적인 환경파괴를 막을 길이 없습니다. 상품의 가격에 그 비용을 넣어야 겉으로만 성장하는 것을 막을 수 있는 거죠.
사회적 비용에는 수명이 다 된 노후 원자력발전소를 해체할 때 드는 막대한 폐로 비용도 포함해야 합니다. 그런데 아직 사용후핵연료를 저장하는 문제를 제대로 해결하고 있는 나라는 하나도 없습니다. 안전비용과 폐로비용을 발전 단가에 산정하지 않아 결정된 저렴한 전기를 지속적으로 사용한다는 것은 만일에 생기는 막대한 손해비용을 전혀 혜택을 보지 못한 후대에게 떠넘기게 되는 매우 비윤리적인 일을 만들어내는 겁니다. 그래서인지 오스트리아와 미국 사우스캐롤라이나에서는 원자력발전소를 완공하고도 안전 문제로 운영되지 못하고 있죠.
우리나라에서는 발전단가의 세부 항목을 알기 어렵다고 합니다. 공기업인 한국전력에서 각 발전원별 단가의 자세한 내역을 공개하지 않기 때문입니다. 감추는 자가 범인이라는 말이 있습니다. 원자력발전 단가의 대부분은 설계수명 연한인 40년간 연평균 80%로 가동을 한 뒤 폐로한다는 가정 아래 외부비용과 같은 사회적 비용을 제외하거나 축소합니다. 요즘은 수명을 60년에 맞추고 있지요. 그래서 원자력발전으로 생산된 전기의 단가가 가장 싸게 나오게 인위적으로 만드는 거죠.

원자력발전은 전형적인 소탐대실

여기 친환경 회사가 있습니다. 가칭 ‘녹색 광산&산림 개발 주식회사’라고 하죠. 출자금 10억 원으로 시작했으나 지난 30년간 사회의 기여도가 3조 원이나 되고 법에 명시된 모든 친환경 조치를 한 후 폐업하였습니다. 폐업까지 출자금에 대한 순이익 600억이나 됩니다.
이상으로 보면 매우 성공적인 투자이고 바람직한 기업 모델이라고 하겠죠. 그러나 예기치 못한 부작용이 나타났습니다. 폐업 후 언제부턴가 침출수와 유독가스가 끊임없이 발생하는 것입니다. 주변의 냇가, 강, 지하수는 모두 오염되어 논밭과 산림 모두가 황폐화되었습니다. 물의 오염과 가스 중독 등으로 암이 발생하여 많은 주민들이 사망하거나 질환을 앓게 되었습니다. 특히 이 병들은 대를 이어 발생하는 유전병이 되었습니다. 결국 주민 대다수는 이주할 수밖에 없게 되었죠. 이로 인한 손해비용이 4조 원이나 되지만 그 비용은 해가 지날수록 더욱 증가합니다. 이래도 이 회사를 설립한 것이 바람직하다고 보는가요?
가까이 보면 운영 당시 고용인들과 그 주변인 그리고 사회에 경제적 이익을 창출하였습니다. 폐업까지 투자가 및 주주의 이익도 매우 컸죠. 그러나 피해 발생을 사전에 인지하지 못해 그 비용을 상품의 단가에 포함하지 못했습니다. 폐업 후 예상하지 못한 환경 훼손으로 불특정 다수에게 막대한 피해를 입혀 결과적으로

기업운영으로 창출된 이득 < 환경 파괴로 인한 피해비용

이 되었습니다, ‘녹색 탄광&산림 개발 주식회사’ 설립과 운영은 사회의 이익에 부합한가요?
앞서 방사선에 관련된 수학적 모델에서 보았듯이 원자력발전을 하기 위해 우리가 일부러 만들어낸 방사선은 저절로 줄어드는 데 시간이 매우 오래 걸릴 뿐 아니라 절대로 없어지지 않습니다. 더구나 계속하여 사람들을 포함한 동식물을 죽이고 지구 전체의 생태계를 파괴합니다. 그로 인한 피해액은 기댓값에서 보듯이 아무리 사고 날 확률이 작더라도 피해 자체가 산정할 수 없을 정도로 엄청 크기 때문에 기대되는 피해는 우리가 원자력발전으로 얻은 이익을 상회합니다.
원자력발전소가 아무리 확률이 낮은 사건에 견딜 수 있게 설계되었다고는 하나 발생 확률 자체의 신뢰성이 점차 떨어집니다. 왜냐하면 기후변화로 인해 과거의 데이터로 예측하기가 충분하지 않기 때문이죠. 지구온난화로 가뭄이 더 많이 발생하여 산불이 자주 발생할 뿐 아니라 폭우도 더 자주 발생해 홍수가 나고 이는 해수면 상승으로 이어지고 있습니다. 이로 인해 주로 물가에 있는 원자력발전소에 큰 영향을 미쳐 방사선 물질이 더 확산될 수 있습니다.
2001년 9·11 테러 이후 원자력발전소는 잠재적인 테러에 노출되었습니다. 기존의 대부분 원자력발전소는 대형 여객기의 충돌에 안전하지 않습니다. 특히 노후된 발전소에서 테러가 발생하면 매우 위험하죠. 테러리스트들은 드론을 군사적으로 이용할 수도 있기 때문입니다. 이처럼 심각한 기후변화에 따른 외부 위험이나 테러로 인해 증가하는 내외의 위험을 막을 수 있는 방법은 현재 원자력발전소를 영구 정지하는 것뿐입니다.
핵 관련자들은 원자력발전의 위험성은 충분히 기술적으로 제어할 수 있고 에너지 보급에 있어서 원자력발전 이외에 대안이 없어 원자력발전을 찬성한다고 합니다. 하지만 충분히 기술적으로 제어할 수 있다 하더라도 일단 핵사고가 나면 수습하기 어렵습니다. 또한 원자력발전소는 영구정지를 해도 해결책이 되지 않습니다. 원자력발전소에서 발생한 사용후핵연료는 저장조에 보관되어 있는데, 이 저장조가 내진 설계도 되어 있지 않아 폭격을 당하면 핵폭발이 일어납니다.
원자력발전은 매우 반환경적이고 소수의 이익과 다수의 고통을 강요하는 가장 비효율적인 방식이죠. 또한 사회적 비용을 추가하면 원자력발전은 실질적으로 발전 단가가 가장 비싼 발전이라 할 수 있습니다. 더구나 우리나라는 세계 제1위의 원자력발전소가 밀집한 나라입니다. 만에 하나 사고가 난다면 국가의 존폐 위기가 옵니다. 우리나라와 어깨를 겨루는 독일, 벨기에. 스위스, 이탈리아 그리고 타이완은 이미 탈핵을 결정한 나라들입니다. 탈원전은 세계의 흐름에 맞는 옳은 방향이고 우리도 그런 방향으로 가야 합니다. 탈원전으로 인한 발전의 부족한 분은 수력, 바이오매스, 지열, 풍력, 태양광 등 재생에너지로 어느 정도 대체할 수 있습니다. 기술의 발전으로 태양광과 풍력에 의한 발전 단가가 떨어져 세계적으로 재생에너지의 용량이 계속 올라가고 있음을 아래 표로 알 수 있습니다.5)

탈원전으로 인한 편익은 탈원전으로 인해 필요한 재생에너지를 건설하고 유지하는 비용보다 훨씬 큽니다. 재생에너지는 한곳에 집중되어 있는 것이 아닌 여러 지역에 분산되어 있기 때문에 지역경제를 활성화하는데 매우 효과적이며, 아울러 원료를 수입할 필요 없는 순수한 국산 에너지이고 온실가스 배출도 거의 없습니다. 하지만 가장 중요한 것은 전력의 손실을 줄이고 스스로 소비를 줄여야 합니다. 절약 없이 무작정 소비만 하다가는 유한한 이 지구 생태계는 절단날 것이 뻔하기 때문입니다. 원자력발전은 소탐대실의 전형적인 예입니다.

솔찬의 생각

문재인 정부는 탈원전을 공약으로 내세웠습니다. 그러나 이 정부가 한 일은 고작 수명이 한참 지난 고리1호기와 월성1호기 원자력발전소의 연장을 안정성과 경제성을 이유로 불허하여 영구정지한 것뿐이고 2085년까지 현재의 원자력발전을 그대로 유지합니다. 탈원전의 근처에도 가지 못하고 ‘탈원전’이라는 단어 하나 잘못 사용하여 온갖 정치적인 구설수에 휘말리고 국책사업을 진행하던 담당 산업부장관은 기소까지 당할 뻔했습니다.
원자력발전소는 일단 발전하면 발전량을 줄일 수 없어 남는 전력을 이용하여 물을 저수지로 퍼 올리고 필요하면 그 물을 이용해 발전하는 양수발전소를 설치해야 합니다. 또한 남는 전력을 소모하기 위해 심야에 전력을 저렴하게 판매해 수도 없이 많은 가로등을 설치하게 하여 전기를 소모하게 하지만 지자체의 부담은 가중되고, 발암물질과 같은 야간노동을 권장하게 되죠.
이와 같은 원자력발전소를 유지하기 위해서 앞서 말한 여러 가지 이유를 만들어 또한 국민을 세뇌시켜야 합니다. 그러나 발전사업자가 무한책임을 지는 법으로만 바꾸면 어느 민간업체도 원자력발전소를 운영하려 들지 않을 것입니다. 핵연료에 세금만 부과해도 천연가스나 화력발전소보다도 단가가 높아지고 사고만 나도 파산하거든요. 그래서 정부가 보증하지 않는 한 어느 보험에도 가입할 수 없습니다. 자동차 보험도 정부가 보증하던가요?
마이클 셀런버거의 주장처럼 원자력발전이 유용하고 원자력발전이 기후위기를 막을 수 있는 확실한 방법이라면 원자력발전을 해야겠죠. 그러나 재생에너지의 효율성이 높아지면서 상대적으로 원자력발전을 하려면 막대한 비용이 듭니다. 그것만 아니라 사고위험 또한 통제하는 것이 매우 어렵고, 특히 고준위방사능폐기물을 처리할 시설이 없다는 것이 가장 큰 문제입니다.
원자력발전은 결코 사라지지 않는 방사성 폐기물을 만들어 낼 뿐 아니라 뜨거워진 냉각수를 배출하며 발생하는 열로 생태계에 지속적으로 좋지 않은 영향을 준다는 점에서 유엔에서 정한 지속가능한 기술도 아닙니다. 왜냐하면 지속가능하기 위해서는 순환되어야 하는데 원자력발전으로 발생하는 방사선을 먹고사는 생명체는 지구 상에 없기 때문이죠. 미래에도 핵과 인류는 함께 공존할 수는 없습니다. 안자이 이쿠로 박사는 다음과 같이 묻습니다. “현 세대가 풍족한 생활을 위해 핵에너지를 사용하는 것은 동의 여부조차 물을 수 없는 수많은 미래 세대에게 측정할 수 없는 위험을 떠넘기는 것이나 마찬가지이다. 이것이 윤리적으로 용납할 수 있는 일인가?”6) 원자력발전을 아편에 비유하면? 너무 과할까요?
이렇게 환경을 파괴하며 이익을 창출하는 일이 벌어지는 근본 이유는 무엇일까요? 첫째는 환경파괴로 인해 이익을 보는 집단과 피해를 보는 집단이 서로 다르다는 것이고, 둘째는 이익을 보는 시기와 피해를 보는 시기가 큰 시차를 두고 있다는 사실입니다. 마치 환경파괴로 인한 이익 창출은 조작 수사에 의해 유죄 판결을 받는다는 것과 같다는 생각이 듭니다. 왜냐하면 조작하여 죄인을 만든 것이 밝혀져 나중에 재심에서 무죄가 나온다고 한들 정작 조작한 검사나 수사 관계자의 죄는 이미 공소시효가 지났을테니까요. 이에 대한 보상은 가해자가 획득한 재산이 아닌 세금에서 할테니 말이죠.
찬핵론자들은 대부분 정부(또는 공기업)의 예산으로 국민을 세뇌시킬 정도로 충분히 홍보를 합니다. 나라를 위해서일까요? 아니면 자신들의 이익집단을 위해서일까요? 한편 탈핵론자들은 거의 다 자비로 어렵게 운동을 합니다. 자신들의 이익을 위해서일까요? 찬핵론자나 탈핵론자나 둘 다 나라를 사랑하는 마음이 같다고 인정하더라도 선택은 소비자의 몫 아닌가요? 전기를 총괄하는 한수원에서는 공기관으로써 원자력발전을 홍보하는 만큼 탈핵도 함께 홍보하여 국민들의 알권리를 충족시켜야 할 것입니다.

<주석>
5) 한국환경연구원, 『대한민국 탄소중립 2050』
6) 장욱식, 『핵과 인간』

카테고리:11월호, 2022년