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원자력, 뜨거운 지구를 식혀줄 유일한 대안 본문

~2016년 교육부 이야기/신기한 과학세계

원자력, 뜨거운 지구를 식혀줄 유일한 대안

대한민국 교육부 2010. 8. 24. 14:51
오늘도 습하고 후끈한 날이 지나갔습니다.
입추와 처서가 지났고 곧 가을이 오겠지요.
다들 올 여름은 여느 때보다도 정말 더웠다는 느낌이 강하지 않았나요?
 
제 주변 지인들과 이런 이야기를 한 적이 있습니다.
“우리도 나이를 먹나보다. 나이를 먹으니 안흘리던 땀도 흘리고...”
“아니야, 다른 때보다 더워서 그래. 지구온난화, 기상이변, 이유야 많잖아?”
 
두 가지 이야기가 다 맞는 말이지만 이상하게도 나이를 먹는 슬픔보다 지구온난화와 기상이변이란 말을 들으니 ‘아이쿠. 그렇구나!’ 하는 생각과 함께 잠시 잊고 있었던 환경문제에 대해서 생각하게 되었습니다.
 

치솟는 유가, 고갈되어 가는 화석연료, 늘어나는 이산화탄소의 농도, 더워지고 있는 지구. 지구의 온도가 2100년까지 1.8℃~4.0℃상승할 것이라고 하는데 이는 20-30%의 생물종이 사라지거나 대규모 홍수사태를 일으키며 식량부족 위험에 처하게 합니다. 벌써부터 우리의 ‘제주도’가 아열대 기후권에 들어섰다는 이야기만 들어도 끔찍한데 전체적으로 이렇게 된다면 우리의 생활은 어떻게 변할까요?
 
수 억 년간 축적된 화석연료는 문명의 발전을 가져왔지만 그 대가가 우리를 기다리고 있지요. 하지만 우리는 지구의 심판을 기다리고만 있을 수는 없습니다.

화석에너지의 이산화탄소가 문제라면 ‘저탄소 에너지원’을 찾아 개발해야 하지요. 화석연료의 사용으로 생기는 이산화탄소의 대기 구성비율은 1%도 안 됩니다. 하지만 그 이산화탄소는 기후변화에 70%정도의 영향력을 행사하는 위험한 존재가 됩니다. 



   한국, OECD 국가 중 이산화 탄소 배출량 증가율 1위
 

우리나라는 에너지 사용량 세계 11위로 OECD 국가 중 이산화탄소 배출량 증가율 1위를 차지하고 있습니다. 경제성장의 밑거름은 에너지원에 있기 때문에 에너지를 소비하지 않을 수는 없지요. 그러나 화석연료를 대체 할 에너지를 메인으로 사용하여 이산화탄소의 발생을 줄인다면 세계는 지구온난화의 문제에서 자유로울 수 있습니다.
 
이산화탄소의 발생을 줄이는 노력을 우리부터 실천해야 하겠지만 기업에서는 먼저 움직이고 있다는 것, 알고 계시나요? 저는 올 여름 기후 탓인지 작년부터 도입된 탄소성적표시가 눈에 띄게 들어왔답니다.
  



과자봉지에 사라지는 가격표시, 새롭게 새겨지고 있는 탄소성적표시
탄소성적표시는 생산에서 소비,폐기과정에서 발생하는 이산화탄소량을 제품에 표시하여 지속 관리함으로써 저탄소 녹색소비문화 확산에 기여하는 제도를 말한다.
 
왜 탄소성적을 매기는 것일까요?
이산화탄소가 지구온난화를 일으키는 대표 온실가스이기 때문입니다. 이 제도는 기업의 녹색생산을 촉진하고 저탄소 소비문화를 확산하기 위해 2009년 상반기에 도입되었어요. 제품과 서비스의 전 과정에서 발생하는 온실가스의 배출량을 계산하여 탄소성적표지를 하는 것입니다.
 
이산화탄소를 줄이는 근본적인 대책은 대체에너지를 개발하는 것이겠지요.
신재생에너지에는 태양열, 풍력 발전 등의 대체에너지가 포함되어 있습니다. 신재생에너지는 순수 자연에서 얻은 무공해 청정에너지이지만 고가의 시설비, 기상과 주변 환경의 영향에 민감하고 출력되는 에너지의 양이 적은 단점을 갖지요. 대체에너지는 경제성과 기술적 문제를 생각해 볼 때 아직은 아쉽게도 먼 미래의 이야기에 불과합니다. 



   원자력이 에너지 대안인 이유
 

그렇다면 심각한 환경문제를 해결하는 에너지 대안은 무엇일까요? 바로 국내 소비 전력의 40%를 담당하는 '원자력'을 제대로 이용하는 것입니다. 

영광 원자력발전소


그동안 막연한 편견과 오해 때문에 원자력이 우리에게 기여하는 것에 비해 많은 미움을 받아 온 것이 사실입니다. 그렇다면 원자력이 대안일 수 밖에 없는 몇 가지 이유를 살펴볼까요? 

첫째, 원자력 발전은 전 세계에 고루 분포되어 있는 원료(우라늄)로 안정적인 에너지원을 공급받을 수 있기 때문입니다. 전 세계에 확인된 매장량만 547만톤이고, 추정매장량은 1,055만톤에 이릅니다. 이는 앞으로 인류가 240년간 사용가능한 규모입니다.

둘째, 적은 양의 연료로 많은 에너지를 낸다는 점과 온실가스 배출이 거의 되지 않는다는 점이지요. 원자력발전의 이산화탄소 발생량이 화석에너지에 비해 1/100배이고 신재생 에너지인 태양광 에너지에 비해 1/3배이니 놀랍지요?

셋째, 관리만 제대로 이루어진다면 그야말로 꿈의 에너지라는 것입니다. 한국의 상황은 어떨까요? 1950년대 한국에서 원자력 사업이 시작된 이래로 단 한건의 사고도 일어나지 않았습니다. 한국의 원자력 기술과 안전분야 모두 세계 최고수준을 달리고 있습니다. 최근 요르단에 연구용 원자로를 수주한 데 이어 UAE의 원자력 발전을 수출하게 된 것은 이와 맥을 같이 합니다. 뿐만 아니라 세계 도처에서 한국 원자력을 주목하고 러브콜을 보내고 있는 상황이지요.

 
 
   원자력발전과 화력발전의 연료소요량 비교
 

100만 kW급의 발전소를 1년간 운전할 때 필요한 연료
 
원자력(28톤) - 10톤 트럭 3대
LPG(110만톤) - 10톤급 선박 11척
석유(150만톤) - 10톤급 선발 15척
유연탄(220만톤) - 10톤급 선박 22척
 

ⓒ한국원자력문화재단


우라늄 1g으로 생산할 수 있는 에너지량은 석탄 3t, 석유 1800L와 맞먹고 1Kwh당 전력생산 단가가 원자력(39원)으로 태양광(677원), 석탄(53원), 석유(160원)에 비해 저렴합니다. 만약 우리가 사용하는 전력의 80~90%가 화석연료였다면 비싼 전기세 덕분에 더운 여름철에도 선풍기나 에어컨도 제대로 켜지 못한 채 부채 하나로만 여름을 나야했을지도 모른다는 것.

생각해 보세요. 에어컨과 선풍기 없는 우리의 여름철.. 일할 맛, 공부할 맛, 잠잘 맛이 지금과 같을까요? 그야말로 '죽을 맛' 아닐까요?
 


   다양한 분야에서 도움을 주는 고마운 원자력
 

원자력은 원자핵의 변환에 따라서 방출되는 에너지를 통틀어서 가리키는 말입니다. 우라늄 핵분열에서 생성되는 에너지는 전력생산에 사용되지만 이 때 생성되는 중성자와 감마선은 방사성동위원소를 생산하거나 직접 이용되기도 하지요. 방사성동위원소는 암·뇌질환 등 주요 질병 진단에 사용되며 방사성동위원소의 50%이상은 의학에서 활용하고 있습니다.
 
모든 물질을 구성하는 원자에는 원자핵과 그 주위를 돌고 있는 전자가 있다. 원자핵은 양성자와 중성자로 구성되어 있다. 여러 원자 가운데 양성자와 전자 수는 같지만 중성자의 수가 다른 원자를 동위원소라 부른다. 동위원소 가운데 방사능을 갖고 있는 것은 방사성동위원소라 부른다.
 
방사성동위원소를 생산하지 못하면 암과 같은 난치성질환을 조기에 진단하지 못해 소중한 생명을 지켜내기 힘듭니다. 2010년 2월, 수입해오던 방사성동위원소의 수급 문제로 의료계에 큰 파장이 있었습니다. 이 문제를 해결하기 위해 우리나라는 연구용 원자로인 ‘하나로’ 를 통해 의료용 방사성 동위원소를 생산하고 있지요. 방사성동위원소의 수급문제는 연구를 목적으로 만든 원자로의 역할이 동위원소를 생산하는 것으로 전환될 만큼 국가적 차원의 시급한 문제입니다. 

하지만 ‘하나로’에서 생산된 동위원소는 의료분야에 필요한 수요의 5~30%밖에 채울 수 없는 한계를 갖고 있지요. 결국 우리나라는 방사성동위원소 소비량을 충족시키고 수출할 수 있는 다목적 연구용 원자로를 건설하기로 했고 원자로는 2015년에 완공됩니다.
 

ⓒ한국원자력문화재단


‘방사선’이라고 하면 반사적으로 안 좋은 생각을 하시는 분들이 계십니다. 일상생활을 하면서도 쉽게 자연방사선과 인공방사선에 노출되고 있는데도 말이지요. 특히 ‘방사성동위원소’를 통해 얻는 과학적 경제적 이득을 아는 사람들은 드뭅니다. 숭례문의 현판 복원이 가능했던 것도 방사선 덕분이었고, 과거의 유물을 안전하게 발굴하고 복원하는 작업도 방사선이 도와주지요. 방사선에 대한 인식을 새롭게 하고 원자력에 대해 바로 아는 것이 필요한 때입니다.
 


   우리 삶과 밀접한 원자력
 

일상 생활 속의 쉬운 예를 들어볼까요?
여름철, 우리의 갈증을 시원하게 해결해주는 캔맥주. “뽁! 쏴아~” 소리만 들어도 시원함이 저절로 느껴지는데요.

모든 업체가 원자력을 이용하는 것은 아니지만 정확한 정량을 소비자에게 공급하기 위해서 방사성동위원소로 정량을 확인하는 회사도 있습니다. '어, 방사선이 그럼 내 몸속에?' 라고 생각하시는 분들이 계실지 모르겠지만 안심하셔도 됩니다. 방사성동위원소가 갖는 '반감기'를 잘 활용하여 검사하는 것이기 때문에 우리 몸 속에 방사선이 축적되지는 않습니다.

ⓒ한국원자력문화재단


방사성동위원소는 현재 자연에 존재하는 것과 인공적으로 만든 것을 포함하여 약 3000개 이상이 알려져 있습니다. 그리고 이러한 방사성동위원소는 우리에게 전력을 제공해주고, 난치성 질환도 고칠 수 있도록 안내해주며, 문화재 복원 외에도 각종 살균, 품질검사에 기여하는 것입니다.
 
차세대 에너지로 각광받고 있는 ‘수소에너지’도 물을 전기분해하거나 수력과 신재생 에너지, 원자력을 통해 생산할 수 있지만 원자력을 선택했습니다. 원자력이 가장 적은 비용으로 수소를 대량생산 할 수 있는 방법이기 때문이지요. ‘수소 에너지’ 가 상용화 단계에 이르게 되면 ‘원자력’ 이 갖는 전력 외에도 고부가가치 사업을 확장시켜 나갈 수 있다고 하니 우리가 원자력을 주목할 수밖에 없습니다.
 
원자로가 완공되면 우리나라의 모습은 어떻게 변해있을까요? 그동안 수입에 의존해오던 방사성동위원소를 자체수급하면서 수입이 줄고 오히려 수출하는 효과를 가져올 것입니다. 그리고 방사성동위원소의 안정적인 공급으로 의료 및 농업, 공업분야가 더 많이 발전하겠지요. 원자력은 '뜨거운 지구'의 이산화탄소의 발생량을 줄여줍니다. 그리고 원자력을 이용해 또 다른 과학의 길이 열릴 것입니다. 원자력은 ‘미래’ 가 아니라 ‘현재’ 입니다. 원자력에 대해 바로 알고 이해하는 노력이 필요합니다.
 
추천사이트
http://www.ri.or.kr/ (한국 동위원소 협회)
http://www.knef.or.kr/ (한국 원자력 문화재단)
http://www.kaeri.re.kr/ (한국 원자력 연구원)


 

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