탈석탄 일본, 10년내 차세대 소형 원전 돌린다 [정영효의 일본산업 분석]

日정부 "원전 비중은 줄이되 2050년에도 중요한 발전수단"
안정성 높은 SMT 원전 2020년대말 운전 개시

일본이 원자력발전을 2050년 탈석탄사회 실현의 중요한 열쇠로 보고 10년내 차세대 소형 원자로를 개발해 운영하기로 했다.

일본 정부는 지난 25일 탈석탄 사회 실현을 위한 로드맵인 ‘그린 성장전략’을 발표했다. 온실가스를 많이 배출하는 3대 핵심 분야와 14개 중점 분야의 배출량을 언제, 어떻게, 얼마씩 줄일 지 구체적으로 제시했다. 전력생산 구성은 해상풍력발전과 수소에너지의 비중을 대폭 늘리기로 했다.

관심을 모은 원전은 비중을 낮추되 중요한 전력생산 수단으로 유지하기로 했다."신재생에너지로 100% 전력을 공급하는 것은 현실적으로 곤란하다"는 이유를 달았다. 세계 최대 해상풍력설비를 보유한 영국조차도 2050년 신재생에너지 비중을 65%까지 높인다는 목표다.

구체적으로는 2050년까지 화력발전과 원전을 합쳐 전력생산에서 차지하는 비중을 30~40%로 유지하기로 했다. 2011년 동일본대지진 후쿠시마원전 사고 이후 일본 전체 전력생산에서 원전이 차지하는 비중은 30%에서 6%로 떨어졌다.

54기에 달했던 원전 가동을 전면 중지하고 안전성 심사와 지역주민의 동의를 얻은 9기만 재가동하고 있기 때문이다.

또 원전의 수명을 최대 60년으로 정했다. 가동 가능한 원전을 모두 60년씩 돌려도 2050년이면 20기만 남는다. 2070년이면 0이 된다.

2050년에도 원전을 핵심 전력생산 수단으로 활용하기 위해 일본이 던진 승부수가 차세대 소형 원자로다. 차세대 소형 원자로는 화석연료를 연소하지 않아 온실가스를 적게 배출한다. 출력은 10만~30만kW로 100만kW급이 주력인 지금의 원전보다 낮지만 노심(원자로에서 핵분열 연쇄 반응이 일어나는 곳)이 작은 만큼 유사시 냉각시키기도 쉽다.

일본 정부는 여전히 원전에 부정적인 여론을 감안해 당분간 원전 신설은 없다는 입장이다. 안전성이 높은 소형 원자로를 개발하면 주민들의 동의를 받기도 쉬워 기존 원전을 대체할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

일본은 현재 소형모듈원자로(SMT)와 고온가스로(HTGR), 핵융합 등 3가지 방식의 차세대 원전을 개발하고 있다. 연구가 가장 많이 진행된 SMR은 2020년대 후반 운전을 개시할 계획이다. 공장에서 주요 부품을 조립하는 모듈 방식이기 때문에 건설비용도 줄일 수 있다.

HTGR은 물 대신 고온의 헬륨가스를 냉각재로 사용한다. 물을 사용하지 않기 때문에 사고가 나도 수소폭발을 일으킬 우려가 없다. 발전 때 나오는 열을 활용해 물에서 차세대 연료인 수소를 만들 수도 있다.

일본은 1998년 HTGR연구로를 건설하고 해외 기관의 연구에 활발하게 참가하고 있다. 2030년까지 핵심 기술의 개발을 마치고 2040년까지 시험가동에 들어갈 계획이다. 핵융합은 태양 내부에서 일어나는 행융합 반응을 지상에서 재현하는 방식이다. 온실가스는 배출하지 않으면서 효율성은 높아 궁극의 에너지원으로 평가되지만 2050년 이후에나 실용화가 가능할 전망이다.

도쿄=정영효 특파원 hugh@hankyung.com