원자력 이용 확대 - 전망과 현안 -

1. 원자력 이용 확대-전망과 현안- 장 순 흥 Provost and Professor of Nuclear and Quantum Engineering Korea Advanced Institute of Science and Technology

2. 원자력의 의의

3. 원자력의 의의 • 원자력은 기술집약적 에너지로서 안정적‧경제적 에너지 공급원 • 우리나라의 우라늄 수입은 에너지수입액의 0.4%이나 1차 에너지의 약 14%를 공급 • 우라늄 1g은 석유 150만g, 석탄 300만g, 천연가스 140만g과 동일한 에너지 생산 • 원자력발전은 온실가스 배출 감축을 위한 가장 현실적인 대안 • 국내 원전 운전으로 국내 이산화탄소 연간 배출량 (약 5억톤)의 20% (약 1억톤) 감축 효과 유발 • 원전 1기(1GWe)는 연간 약 6백만톤의 이산화탄소 배출 감축 기여

4. 원자력 이용 현황 및 전망

5. 국제 원자력 이용 현황 및 전망 • 현황 • 전세계 439기 운영 중 (2007년 8월말) • 설비용량 371.7GWe • 30기 건설 중 • 전세계 전기 생산의 16% • 전망 • 미국: 신에너지정책법 입법(’05) - 원자력이용 확대정책 재천명 • 러시아: ’20년까지 19기 원전 신규 건설 (원자력점유율 23%로 증대) • 중국: 전력산업발전정책(’06)에서 ’20년까지 40GWe 증설계획 • 인도: ’05년 미․인도간 협력 합의에 따라 ’30년까지 1GWe급 원전 50기 건설 추진

6. 국제 원자력 이용 현황 및 전망 • 미국의 글로벌 원자력 에너지 파트너쉽 (Global Nuclear Energy Partnership, GNEP)제안 • 원자력 이용확대와 핵비확산 체제 강화의 동시 추구를 위한 파트너쉽 구성 • 재처리기술을 보유한 국가가 원자력 이용국가의 재처리 대행 및 핵연료 공급 보장 • 핵비확산성 원자로의 보급 • 대상국가에 맞는 원자로형 보급(중소형, 대형) • 핵연료 교체주기가 긴 원자로 보급(핵연료 접근 제한)

7. 국내 원자력 이용 현황 • 원자력 발전 • 20기 원전 운전 중, 2020년까지 8기 추가 계획 • 시설용량 17.7GWe • 발전량의 40% 점유 • 세계 6위 규모 • 원자력 비발전 이용 • 양전자단층촬영술(PET) 보급 확대 • 1차 원자력진흥종합계획 이전 2개소 (1997년 이전) • 현재 57개소 • 7개의 사이클로트론 연구센터 구축 • 20 MeV 양성자가속기 완성(’05)

8. 원자력 이용확대 방향1. 원자력 발전 확대2. 방사선 이용 확대3. 원자력 수출 확대4. 지속가능 핵연료 주기

9. 지구온난화 • 현재 380 ppm • 위험수준 450 ppm • 450 ppm, 2100년 지구온도 2oC 이내 증가 억제 확률 80% • 550 ppm, 2100년 지구온도 2oC 이내 증가 억제 확률 10% • 매년 2 ppm 증가 • 너무나 얇은 대기층 (지구직경 6400 km, 대류권 10 km) • 향후 30년의 시간이 중요한 시기임.

10. 에너지 미래와 원자력 • 에너지 수요 • 15 TW (2007, 1차 에너지) • 화석 에너지 13TW • 원자력 1TW • 수력 1TW • 2025년까지 7 TW 추가 필요 (IEA 예측) • 원자력이 유일한 해답은 아님. 그러나 원자력 없이 해답은 없음. • 50년간의 “Atoms for Peace”, 향후 50년간의 “Atoms for Climate”

11. 방사선 이용 확대 • 방사선기술의 의료, 농업, 공업, 환경 등에의 이용으로 국민 보건 증진 및 국민 삶의 질 향상에 기여 • 의료분야의 질병 진단, 치료분야 방사선 이용 확대 • 품종개량, 장기보관 등 농업분야의 방사선 이용확대와 부가가치 창출 • 공업 및 환경 분야 활용 확대를 통한 신산업 창출 • 국민 삶에 친숙한 원자력 이용 추구

12. 원자력 수출 확대 • 현재까지 부품 및 설비 위주의 수출을 통해 약 6억 달러의 수출 • 향후 발전소 단위의 수출 및 원자력 이용 다변화 추구 • Component 수출에서 System 수출로의 전환 • APR1400 개량 및 신형대형 원자로 개발, 건설, 수출 • 해수담수화를 위한 중소형 원자로 실증 및 수출

13. 지속가능한 연료사이클 구성 • 우라늄 자원의 효율적 활용과 고준위폐기물 획기적 저감을 위한 핵연료사이클 기술 개발 • 경수로사용후 핵연료를 자원화하는 DUPIC • 경수로 사용후 핵연료를 중수로 핵연료로 사용 • 우리나라 고유의 핵연료 주기 기술 • 핵비확산성이 국제적으로 입증된 기술 • 사용후핵연료의 독성과 저장기간을 획기적으로 줄일 수 있는 Pyro-processing 기술 • 부피 1/20, 방사성 독성 1/1000 감소, 처분장 활용율 100배 증가 • 처분장 관리기간 30만년에서 500년으로 단축 • 핵비확산성 사용후핵연료 관리 기술

14. 원자력 이용확대 방안

15. 기술개발과 재원투자 • 원자력 이용확대를 위한 기술 개발 • 발전부분의 기여를 극대화 할 수 있는 발전로 기술 개발: 대용량 혁신형 원자로 개발 • 원자력 이용분야 확대: 해수담수화, 수소생산, 공정열생산, 추진엔진 등 • 수송분야 원자력 전기 이용: Plug-in Hybrid 차 • 의료 및 산업분야 방사선 이용 기술 확대 • 원자력 이용확대를 위한 재원 투자 • 산학연의 연계를 강화하여 재원의 연결고리 형성 • 국가 원자력 연구개발 재원의 확충

16. 국제협력 및 외교 • 국제적 신뢰 위에서 원자력 이용의 확대 가능 • 국제 핵비확산 체제와의 협력 강화 • GNEP, 핵비확산조약(NPT), 원자력공급국그룹(NSG), 전면핵실험금지조약(CTBT) 등 • 한/미 등 양자간 원자력 협력 강화 • 북한 핵문제 평화적 해결 및 남북관계 지속적 개선 • 원자력 선진국과 양자간 공동연구 채널을 통한 기술협력 강화 • 대개도국 기술 및 기술기준 이전을 통한 기술협력 강화

17. 국내 Public Trust 획득 • 원자력의 인지위험도 감소와 이미지 개선을 위한 다각적 노력이 필요함. • 운영중인 원자로의 안전한 운전: 안전문화 • 원자력의 사회 기여 강화 • 정부의 Public Trust가 원자력에 대한 Public Trust의 기초 • 정부에 대한 신뢰가 저하된 국가의 원자력 개발은 어려움을 격음: 이탈리아 등

18. 결어

19. 결어 • 국내 원자력 이용의 확대 실적 • 발전(20기 운전), 비발전(PET 보급 등) • 원자력 이용 확대 방향 • 원자력 발전 확대 • 방사선 이용 확대 • 원자력 수출 확대 • 핵연료주기 기술 개발 • 원자력 이용 확대 방안 • 기술개발 및 재원 투자 • 국제협력 및 외교 • 원자력의 Public Trust 강화 • 정부의 Public Trust 강화