전문가오피니언
[전문가오피니언] 탈탄소 시대, 원전의 부상과 한국의 전략
러시아ㆍ유라시아 일반 정선미 한국외국어대학교 국제지역연구센터 HK연구교수 2024/11/29
글로벌 탄소중립 목표와 에너지 부족
2011년 발생한 후쿠시마 원전 사고 이후 사양길에 접어들었던 원자력 에너지가 글로벌 탄소중립 기조 강화 속 각국의 에너지 부족 사태와 맞물리면서 새로운 국면을 맞이하고 있다. 그동안 독일, 프랑스, 스위스 등 유럽의 주요국들은 원전 안전에 관한 불안감으로 인해 신규 원전 건설을 금지하고, 기존 원전을 폐쇄하거나 단계적으로 축소하는 정책을 시행해 왔다. 중앙아시아 국가들의 경우 소련의 세미팔라틴스크 핵실험장(Semipalatinsk Test Site) 운용과 체르노빌 사고로 인해 원전에 대한 불신과 불안이 커 그동안 원전을 건설하지 않았다. 그러나 최근 인공지능(AI), 전기차, 암호화폐 채굴 등으로 전력 수요가 폭증하는 가운데 각국의 에너지 부족 사태가 심각해지면서 탄소중립 달성을 위한 방안으로 원전이 다시금 주목받고 있다.
유럽연합(EU)은 2019년 파리협정 이행을 위한 정책의 일환으로 유럽 그린딜을 제정하고 2050년까지 탄소중립 달성을 목표로 제시했다. 곧이어 EU 집행위는 2030년까지 탄소 배출량을 1990년 수준 대비 55% 감축하기 위한 입법안 패키지(Fit for 55)를 발표하고, 재생에너지 비중을 최종 에너지소비의 40%까지 확대하기로 했다.1) 그러나 2022년 우크라이나 전쟁으로 인해 EU가 러시아에 경제제재를 가하자 러시아가 유럽행 천연가스 공급을 대폭 줄이면서 EU는 더욱 강화된 탄소중립 정책을 시행하게 되었다.
EU는 우크라이나 전쟁 발발 이후 보름 만에 러시아에 의존적인 에너지 구조를 탈피하고, 에너지 가격 상승에 대응하기 위해 리파워EU(REPowerEU) 계획을 발표한다.2) 곧이어 발표한 세부 계획안에서 EU는 2030년까지 재생에너지 발전 비중 목표치를 기존 40%에서 69%로 크게 확대함으로써 에너지 자립의 의지를 확고히 보여주었다. 그러나 우크라이나 전쟁으로 에너지 가격이 상승하면서 유럽에서 전기 가격 급등, 인플레이션, 경기침체 등의 문제가 발생하자 독일, 오스트리아, 네덜란드 등 유럽 주요국들은 이를 극복하기 위해 단기적으로 석탄 발전을 늘리는 등 탈탄소 정책에 역행하는 모습을 보였다. 또한, 유럽 전체 천연가스 수요의 40%가량을 차지하던 러시아산 PNG(Pipeline Natural Gas)가 상대적으로 비싼 미국산 LNG로 대체되면서 유럽의 산업 경쟁력이 위협받게 되었다.
이와 같은 상황으로 인해 에너지의 안정적인 공급이 유럽의 핵심 의제로 떠오르게 되면서 유럽에서 폐기 수순을 밟던 원전이 주요국을 중심으로 부활하고 있다. 원전을 단계적으로 감축하기로 결정했던 프랑스는 신규 원전 개발계획과 원자력산업 혁신을 위한 대규모 투자 계획을 발표했으며, 탈원전을 선언했던 벨기에는 기존 원전의 가동을 10년 연장하기로 했다. 단계적 탈원전을 선언했던 스웨덴은 신규 원전 건설 계획을 발표했으며, 이탈리아와 스위스 또한 원전 재도입을 공식화하는 등 원전 재가동 수순에 들어가고 있다.
이처럼 유럽 주요국들이 탈원전 정책을 폐기하는 가운데 EU 차원에서도 탈원전 기조에서 빠르게 회귀하는 모습을 보이고 있다. 2022년 2월 확정된 EU 택소노미(EU Taxonomy)3) 최종안에서는 원자력이 녹색금융 대상에 포함되었고, 2024년 3월에는 브뤼셀에서 유럽에서는 처음으로 원자력 정상회의가 개최되었다. 또한, 같은 해 6월 제정된 EU의 ‘탄소중립산업법(NZIA: Net-Zero Industry Act)’에서는 탄소중립기술 목록에 원전 기술이 포함되었다.
<그림 1> EU의 에너지원별 전력 생산 비중(2000-2022)
*자료: EMBER, Wind and solar overtake fossil gas to produce record fifth of EU electricity, 2023.01.31. https://docs.google.com/document/d/19TY1XsvKd3aMd1Ot8n2cwFoJAQ0Dy4R71olZ8rQvaRw/edit?pli=1&tab=t.0
카자흐스탄과 우즈베키스탄의 원전 도입
독립국가연합(CIS) 최초로 ‘미래 에너지(Future Energy)’를 주제로 ‘2017 아스타나 엑스포’를 개최한 카자흐스탄은 엑스포 이후 신재생에너지로의 전환에 박차를 가해왔다. 2020년 카심 조마르트 토카예프(Kassym-Jomart Tokayev) 카자흐스탄 대통령은 2060년까지 탄소 중립을 달성하겠다는 목표를 발표하고, 풍력 및 태양광 발전을 중심으로 재생에너지 개발과 투자를 지속하고 있다. 우즈베키스탄은 2030년까지 재생에너지의 비중을 전체 발전량의 40%로 확대한다는 계획을 세웠으며,4) 연평균 300일을 상회하는 풍부한 일조량을 바탕으로 한 태양광 발전에 집중하고 있다.
그러나 지난 겨울 카자흐스탄과 우즈베키스탄에서 심각한 전력 부족 사태가 발생하면서 원자력 에너지가 주목받게 되었다. 카자흐스탄과 우즈베키스탄은 2022~2023년 동절기 영하의 기온 속에 전력 부족, 가스 배급 및 주거 난방 중단 사태가 발생하면서 주민들이 심각한 피해를 보았다. 전력난의 원인으로는 먼저 소련 시기 건설된 ‘중앙아시아 전력 시스템(CAPS: The Central Asian Power System)’을 들 수 있다. 중앙아시아 국가들은 CAPS를 사용하고 있는데, 이 시스템은 각 지역에서 생산되는 전력을 통합하여 중앙아시아 지역 전체의 수요와 공급에 맞춰 분배하는 것을 목적으로 건설되었다. 그러나 소련 붕괴로 인해 상호 보완적인 구조를 지닌 국내 전력망이었던 CAPS가 국제 전력망으로 변경되면서 중앙아시아 국가들은 만성적인 에너지 부족에 시달리게 된다. 또한, 소련 시기 건설된 노후화된 송전 설비를 사용하면서 발생하는 높은 송전 누수율 역시 전력난의 주요 원인으로 지목된다.
카자흐스탄의 전력난은 상황이 조금 더 복잡하다. 2021년 중국에서 암호 화폐 채굴이 전면 금지되면서 중국의 채굴업자들이 국경을 맞대고 있으며 전기료가 비교적 저렴한 카자흐스탄으로 대거 유입되었다. 그 결과 카자흐스탄은 세계 2위의 암호화폐 채굴국이 되었으며,5) 막대한 전기가 암호화폐 채굴에 사용되면서 카자흐스탄 전역에서 전기 부족으로 인한 정전이 자주 발생하게 되었다.
카자흐스탄 정부가 탈탄소 정책 추진과 전력난 대응을 동시에 효율적으로 진행하기에는 많은 어려움이 있다. 먼저 카자흐스탄의 전기 생산에서 화석연료가 발전원의 80% 이상을 차지한다는 점이다.6) 풍력과 태양광과 같은 재생에너지는 기상 여건과 일조량 등의 외부 요인에 크게 영향을 받기 때문에, 안정적인 공급을 위해서는 많은 비용과 시간이 소요되는 인프라 건설이 선행되어야 한다. 뿐만 아니라 2022년 발생한 카자흐스탄의 대규모 시위 사태가 LPG 가스 가격 인상에서 촉발되었다는 점에서 카자흐스탄 정부는 높은 에너지 가격에도 불구하고 전기요금을 안정적으로 관리해야 한다는 부담이 커졌다. 따라서 카자흐스탄 정부는 가격이 비교적 저렴하고, 탄소를 적게 발생시키며, 급증하는 전기 수요를 충족시킬 수 있는 효율적인 에너지 발전원인 원자력에 주목하게 된다.
<그림 2> 카자흐스탄의 에너지원별 전력 생산 비중(2023-2024)
*자료: LowCarbonPower, Electricity in Kazakhstan in 2023/2024, https://lowcarbonpower.org/region/Kazakhstan
세계 최대 우라늄 생산국인 카자흐스탄은 누르술탄 나자르바예프(Nursultan Nazarbayev) 초대 대통령 정권 시기부터 원자력 발전소 건설을 검토했으나, 과거 소련의 세미팔라틴스크 핵실험장 운용으로 인해 심각한 환경오염과 주민 피해를 보았던 역사를 지니고 있어 국민 정서상 반대 여론이 높아 적극적인 추진이 어려웠다. 그러나 지속되는 전력난으로 인해 지난 10월 실시한 원전 도입 찬반 국민투표에서 70%가 넘는 찬성표가 나오면서 카자흐스탄은 독립 이후 처음으로 원자력 발전소를 건설하기로 결정했다. 이에 따라 카자흐스탄 정부는 2022년 발표했던 2,800㎿(메가와트) 규모의 신규 원전 2기 건설 계획을 진행할 수 있게 되었다.7) 우즈베키스탄의 경우 2024년 5월 블라디미르 푸틴(Vladimir Putin) 러시아 대통령의 국빈 방문을 계기로 러시아와 소형 원자력 발전소 건설 협정을 체결하면서 원자력 발전을 추진하고 있다.
원자력 에너지의 부상과 한국의 원전 수출 전략
2024년 11월, 아제르바이잔 바쿠(Baku)에서 열린 제29차 유엔기후변화협약 당사국 총회(COP29)에서 전 세계 원자력 에너지 발전량을 현재의 3배로 확대하겠다고 선언한 국가가 기존 25개국에서 31개국으로 늘어났다.8) 이는 인공지능과 전기차 확산 등으로 전력 수요가 급증한 가운데 올해 3/4분기까지 지구 평균 기온이 처음으로 산업화 이전 수준보다 1.5℃ 이상 오르면서9) 재생에너지만으로는 탄소중립과 기후변화 대응이라는 목표를 달성할 수 없다는 현실론이 반영된 결과이다.
이처럼 원자력 에너지가 탄소 중립 실현의 현실적인 대안으로 부상하면서 한국의 원전 수출 확대가 기대되고 있다. 실제로 한국수자력원자력(한수원)은 지난 7월, 24조 원 규모의 체코 두코바니(Ducovany) 5·6호기 신규 원전 사업 우선협상대상자에 선정되었으며, 한국전력공사와 한수원은 현재 폴란드, 루마니아, 네덜란드, 튀르키예 등 8개 국가의 원전 프로젝트 수주를 준비하고 있다. 또한, 한수원은 중국(CNNC), 러시아(Rosatom), 프랑스(EDF)와 함께 카자흐스탄의 원자로 기술 공급업체 컨소시엄 최종 후보 목록에 오르면서 카자흐스탄 원전 수출도 기대되고 있다.10) 한국은 혁신적이고 안전한 원자력 발전 기술과 효율적인 운영 관리, 그리고 정부의 전폭적인 지원이라는 강점을 바탕으로 세계 시장 진출을 추진하고 있다. 그러나 내부 정책의 불확실성, 원전 반대 여론 등은 약점으로 작용한다.
한국의 원전 수출에 있어 러시아는 강력한 경쟁자이자 잠재적 협력 파트너이다. 러시아의 국영 기업 로사톰(Rosatom)은 현재 8개국에서 26개의 원전을 건설하고 있는 세계 최대의 원자력 기업으로, 글로벌 원전 기술 수출의 76%를 담당하고 있다.11) 로사톰은 원전 건설뿐만 아니라 자금 조달, 연료 공급, 폐기물 처리 등을 패키지 형태로 제공하는 원전 수출 전략을 구사하고 있으며,12) 신규 원전을 도입하려는 국가에게 매력적인 선택지이다. 실제로 러시아는 중국, 인도, 이란, 이집트, 방글라데시 등 개도국에 신규 원자로를 건설하고 있으며, 한국이 공을 들이고 있는 튀르키예 원전 사업에서도 러시아가 한국을 앞지르고 있는 것으로 나타났다.13)
하지만 미·중·러 패권 경쟁과 우크라이나 전쟁으로 심화한 세계 경제의 블록화와 진영화는 한국 원전 수출의 기회로 작용하고 있다. 앞서 체코는 두코바니 원전 입찰에서 러시아의 로사톰과 중국의 CGN을 보안 문제를 이유로 경쟁에서 배제한 바 있으며, 러시아와 앙숙인 폴란드 역시 우크라이나 전쟁 이후 반러 감정이 격화됨에 따라 신규 원전 사업에서 러시아를 배제할 것으로 보인다. 또한, 전방위 외교(multi-vector diplomacy)를 펼치고 있는 카자흐스탄은 러시아를 원전 사업 파트너로 결정할 경우, 지정학적 리스크가 증가할 수 있다는 우려를 지니고 있어 원전 도입 결정 이후 로사톰의 토카예프 회동 요청에 미온적인 태도를 보이는 등 러시아와 거리를 두려는 움직임도 있었다.14) 이처럼 러시아 원전이 지닌 지정학적 리스크와 한계는 한국 원전 수출의 기회로 작용할 수 있다.
반면, 러시아는 한국의 원전 기술 개발과 우리 기업의 해외 원전 사업 참여에 잠재적인 파트너가 될 수 있다. 한국은 2조 5,000억 원을 투입하여 2035년까지 실증 가동을 목표로 소형모듈원자로(SMR) 등 차세대 원전 기술 개발 프로젝트를 추진하고 있는데, 러시아는 이미 2020년 세계 최초로 부유식 SMR 상용화하는데 성공하는 등 SMR 분야에서 세계 최고의 기술력을 보유하고 있다. 게다가 SMR 등 차세대 원전에 사용되는 고순도저농축우라늄(HALEU)의 경우 로사톰의 자회사인 테넥스(TENEX)가 유일하게 상업 판매를 하고 있어 SMR 운영을 위해서는 러시아와의 협력이 필요하다.15)
이와 함께, 러시아가 한국 기업과의 원전 협력 가능성을 열어두고 있다는 점에서 러시아 원전 사업에 한국 기업의 참여도 기대해 볼 수 있다. 앞서 키릴 코마로프 로사톰 부회장은 러시아 소치에서 열린 국제 원자력 포럼 ATOMEXPO 2024에서 우즈베키스탄 SMR 건설에 한국과 프랑스 기업이 참여할 수 있음을 밝히기도 했다.16)
한국과 러시아는 지난 1991년부터 원자력 정책에 대한 상호 이해와 원자력 기술협력 증진 논의를 위해 ‘한-러 원자력공동위원회’를 설치하고 운영해왔다. 2021년 개최된 제20차 회의에서 양국은 SMR을 포함한 원자력 연구개발과 핵연료 부문의 협력을 추진하기로 했으나 우크라이나 전쟁 이후 잠정 중단된 바 있다. 그러나 러시아의 원전 부문은 미국과 유럽 등 서방의 높은 러시아 원전 기술 및 우라늄 의존으로 인해 제재를 받지 않는 분야다. 실제로 한수원은 지난 2022년 로사톰 자회사 ASE와 이집트 엘다바 원전 건설 계약을 문제없이 체결한 바 있다. 하지만 올해 미국에서 원자력 발전법이 초당적 지지로 통과되고, 러시아산 농축우라늄 수입이 금지됨에 따라 향후 러시아의 원전 분야가 제재 대상으로 확대될 가능성이 존재한다. 따라서 한국은 원전에 대한 대러 제재 상황을 면밀히 살펴보고 대응하는 동시에, 원전 기술 개발과 수출 확대를 위해 러시아와 경쟁뿐만 아니라 협력하는 방안도 강구해야 할 것이다.
* 각주
1) European Council, Fit for 55, https://www.consilium.europa.eu/en/policies/fit-for-55/
2) European Commission, REPowerEU: Joint European action for more affordable, secure and sustainable energy, 2022.03.08. 3) https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_22_1511
(편집자 주) EU Taxonomy: EU에서 2050년까지 탄소중립을 달성하기 위하여 환경적으로 지속가능한 경제활동의 기준을 정립하기 위해 제정한 분류체계
4) Report, Замминистра энергетики: Узбекистан планирует увеличить долю ВИЭ в энергобалансе до 40% к 2030 году, 2024.11.15. https://report.az/ru/cop29/zamministra-energetiki-uzbekistan-planiruet-uvelichit-dolyu-vie-v-energobalanse-do-40-k-2030-godu/
5) Forbes, Top 5 Countries In Bitcoin Mining: US Takes The Lead As China Loses Top Position, 2022.01.26. https://www.forbesmiddleeast.com/money/cryptography-and-blockchain/the-us-tops-bitcoin-mining-countries-ahead-of-kazakhstan-china-out-of-the-ranking
6) LowCarbonPower, Electricity in Kazakhstan in 2023/2024, https://lowcarbonpower.org/region/Kazakhstan
7) Orda, Казахстан и Южная Корея обсуждают строительство АЭС, 2022.06.28 https://orda.kz/kazahstan-i-juzhnaja-koreja-obsuzhdajut-stroitelstvo-ajes/
8) World Nuclear Association, Six More Countries Endorse the Declaration to Triple Nuclear Energy by 2050 at COP29, 2024.11.13. https://world-nuclear.org/news-and-media/press-statements/six-more-countries-endorse-the-declaration-to-triple-nuclear-energy-by-2050-at-cop29
9) World Meteorological Organization, 2024 is on track to be hottest year on record as warming temporarily hits 1.5°C, 2024.11.11. https://wmo.int/news/media-centre/2024-track-be-hottest-year-record-warming-temporarily-hits-15degc
10) Tengri News, Без АЭС не обойтись? Готов ли Казахстан к масштабному строительству, 2024.01.08. https://tengrinews.kz/article/aes-ne-oboytis-gotov-kazahstan-masshtabnomu-stroitelstvu-2279/
11) Financial Times, Russia’s Rosatom seeks to tap global transition to low-carbon fuels, 2021.06.20. https://www.ft.com/content/2b464f96-cfed-4125-a38e-3450b36524d6
12) STIMSON, Disruption and the Nuclear Industry, 2024.09.03. https://www.stimson.org/2024/disruption-and-the-nuclear-industry/
13) Bloomberg, Russia Ahead in Bid to Build Turkey's Next Nuclear Power Plant, 2024.07.16. Powerhttps://www.bloomberg.com/news/articles/2024-07-16/russia-s-rosatom-ahead-in-bid-for-turkey-s-sinop-nuclear-power-plant
14) Курсив, «Росатом» просил о встрече с Токаевым: что ответили в МИД Казахстана, 2024.10.29. https://kz.kursiv.media/2024-10-29/zmzh-mid-rk/?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop&utm_referrer=https%3A%2F%2Fdzen.ru%2Fnews%2Fsearch
15) World Insight, Challenging Russia’s Dominance in Nuclear Power Market: Efforts by Japan, U.S., and Europe, 2023.12.26. https://worldinsight.com/news/security/challenging-russias-dominance-in-nuclear-power-market-efforts-by-japan-u-s-and-europe/
16) gazeta uz, В проекте АЭС в Узбекистане могут принять участие Франция и Южная Корея — «Росатом», 2024.03.27. https://www.gazeta.uz/ru/2024/03/27/aes/
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