Ⅰ . 원자력 발전 의 원리 1 . 에너지 안보 측면 □ 화석 연료 는 매장량 한계 및 지역 적 인 편재 로 불안 요인 상존 - 에너지 수입 의존 도 97 % - 전력 수요 증가 율 8 %(' 02 ) , 2015 년 에 는 지금 의 1 . 5 배 전망 □ 원자력 은 연료비 비중 이 11 % 로 안정 적 전력 공급 가능 - 발 전원 가중 연료비 비중 : 원자력 11 . 1 %, 유연탄 40 . 0 %, 중유 78 . 0 %, LNG 69 . 1 % 2 . 저렴 한 에너지원 □ 원자력 → LNG 전환 시 전기 요금 73 . 88 원 / kWh ( ' 02 ) 에서 60 % 인상 불가피 ※ 정산 단가 ( ' 02 ) : 원자력 ( 39 . 55 ) , 중유 ( 70 . 50 ) , LNG ( 107 . 71 ) , 복합 ( 74 . 35 ) □ 발전 연료 별 경제 성 비교 구 분 비교 항목 단 위원 자력 ( 100 만 kW ) 유연탄 ( 50 만 kW ) 무연탄 ( 20 만 kW ) LNG ( 45 만 kW ) 석 유 ( 50 만 kW ) 건설 건설비 단가 천 원 kW 1 , 7971 , 1831 , 775580893 - 총건 설비 억 원 17 , 9705 , 9153 , 5502 , 6104 , 465 - 설비 용량 kW 1 , 000 , 000500 , 000200 , 000450 , 000500 , 000 - 건설 기간 개월 6444403042 - 소용 면적 천 평 2801003050100 운영 총 연료 비량 / 年 천 톤 , 천 kl - 1 , 345 . 3454 . 2141 . 5469 . 7 총 연료 구 입비 / 年 억 원 - 526 . 7323 . 0614 . 2977 . 0 연료 구입 단가 원 / kg , l - 37 . 1671 . 10434 . 19208 . 0 연료 소비량 / ㎾ h kg , 1 / kWh - 0 . 360 . 460 . 120 . 21 구 분 비교 항목 단 위 LFG ※( 9 . 8 천 kW ) 풍 력 ※( 9 . 8 천 kW ) 태양광 ※( 54 kW ) 양 수 ( 30 만 kW ) 건설 건설비 단가 천 원 kW 912 1 , 353948764 - 총건 설비 억 원 891 , 3390 . 52 , 292 - 설비 용량 kW 9 , 80099 , 00054300 , 000 - 건설 기간 개월 8 20665 - 소용 면적 천 평 11000 . 15350 운영 총 연료 비량 / 年 천 톤 , 천 kl ---- 총 연료 구 입비 / 年 억 원 ---- 연료 구입 단가 원 / kg , l ---- 연료 소비량 / ㎾ h kg , 1 / kWh ---- ※ 원자력 , 유연탄 , 무연탄 , LNG 복합 , 석유 기력 , 양수 기력 은 제 1 차 전력 수급 기본 계획 상 설비 특성 자료 기준 임 ※ LFG ( Land Fill Gas , 매립지 ) : 상원 ENC 허가 시 사업 계획서 참고 , 풍 력 : 강원 풍력 ( 주 ) 사업 계획서 , 태양광 : 전력 연구원 Pilot 플랜트 기준 추정 ※ 풍력 발전 의 소요 면적 은 발전 설비 설치 소요 면적 에 프로펠러 회전반 경 면적 이 포함 된 것 임 ※ 풍력 , LFG , 태양광 의 발 전원 가중 ( ) * 수치 는 대체 에너지 이용 발전 전력 의 기준 가격 임 3 . 발전소 토지 면적 당 발전량 비교 □ 원자력 은 에너지 단위 량당 토지 소요량 이나 환경 영향 이 가장 적 은 에너지원 ○ 토지 면적 당 발전량 비교 에너지원 발 전 소발 전량 ( 단위 면적 ) 비 고원 자 력 카시 와 자키 ( 동경 전력 ) 12 , 500 kWh / 년 일 본 석탄 화력 碧 南 화력 ( 중부 전력 ) 9 , 600 kWh / 년 일 본 태양광 발전 가정 용 ( 3 kW ) 24 kWh / 년 일 본 풍력 발전 캘리포니아 21 kWh / 년 미 국 목재 발전 포플러 발전 2 kWh / 년 동남아시아 4 . 원자력 은 CO ₂ 를 거의 발생 시키 지 않 는 청정에너지 〈 주요 에너지 원별 CO ₂ 배출 량 ( 1 ㎾ h 전력 생산 기준 ) 〉 그림 ＊ 국제 원자력 기구 ( IAEA ) 연구 결과 ( 1997 ) Ⅱ . 대체 에너지 개발 1 . 주요 대체 에너지 □ 태양광 , 풍력 및 조력 을 이용 한 대체 에너지 개발 은 세계 적 인 관심사 임 . 특히 에너지 자원 이 부족 한 우리나라 로서 는 개발 할 필요 가 있 음 □ 더구나 화석 연료 에서 나오 는 탄산가스 , 유황 산화물 , 질소 산화물 등 에 의한 산성비 로 인하 여 삼림 과 수목 들 이 죽 어 가 고 있 는 현실 에 비추 어서 대체 에너지 의 개발 은 시급 함 □ 그러나 대체 에너지 의 개발 에 가장 앞서 있 다는 미국 이나 유럽 에서 도 아직 은 실험 단계 에 있 고 , 현재 로서 는 전망 도 불 투명 한 상태 임 2 . 태양광 및 풍력 에너지 □ 햇빛 이 비치 거나 바람 이 부 는 시간 이 아니 면 발전 이 안 되 므로 반드시 보조 발전 설비 를 갖추 어야 함 □ 또 집 열 판 이나 풍차 를 설치 하 기 위해서 는 넓 은 공간 이 필요 한데 우리 나라 와 같이 국토 가 협소 하 고 산 이 많 은 나라 에서 는 현실 적 으로 어려움 이 많 음 3 . 조력 발전 □ 가장 유망 한 에너지 자원 으로 꼽히 고 있 으나 현재 로서 는 경제 성 이 없 는 것 으로 평가 됨 4 . 원자력 발전 □ 대체 에너지 의 이러 한 제약 때문 에 세계 여러 나라 에서 는 원자력 발전 에 주목 함 □ 21 세기 에 는 어떤 에너지원 이 주역 을 담당 할지 불 투명 하 지만 원자력 발전 이 주요 에너지원 으로 각광 을 받 을 것 으로 전망 됨 5 . 대체 에너지 장 / 단점 항 목장 점단 점 비 고태 양광 발전 ( 태양열 발전 ) ? 깨끗 함 · 고갈 될 염려 없 음 ? 에너지 밀도 엷 다 · 경제 성 없 음 · 발전량 에 비해 시 설비 가 비 쌈 · 흐림 또는 비 가 오 면 발전 불가 · 소규모 발전 에 만 유리 풍력 발전 · 깨끗 함 · 고갈 될 염려 없 음 · 에너지 밀도 엷 다 · 바람 이 안 불 면 발전 불가 · 우리 나라 적격 지 드 뭄 · 소규모 발전 에 만 유리 지열 발전 · 발전 비용 이 비교 적 저렴 · 우리 나라 적격 지 드 뭄 · 지중 상황 파악 이 곤란 파력 발전 해 양 온도 차 발전 · 깨끗 함 · 고갈 될 염려 없 음 · 에너지 밀도 엷 다 · 적격 지 한정 · 소규모 발전 에 만 유리 · 비해 시 설비 가 비 쌈 6 . 대체 에너지 의 이용 현황 과 문제점 □ 대체 에너지 의 이용 현황 ○ 현재 우리 나라 를 포함 한 서방 선진국 들 의 대체 에너지 비중 은 전체 에너지 의 1 ～ 4 % 수준 임 ○ 대체 에너지 의 이용 및 보급 확대 에 있 어서 최대 관건 은 경제 성 문제 임 < 에너지 별 발전 단가 비교 ( 원 / ㎾ h ) > 원자력 ( 한 수원 ) 태양광 풍력 39716107 ○ 대체 에너지 로 부각 되 고 있 는 에너지원 은 태양 에 너 지 , 풍력 발전 , 수소 에너지 , 바이오 메스 에너지 , 조력 발전 , 핵융합 등 이 있 음 ( Biomass : 식물 의 녹말 발효 → 알코올 , 공기 없 는 데 서 동식물 부패 → 메탄가스 ) 7 . 대체 에너지 의 문제점 □ 태양 에너지 ○ 태양 에너지 는 무공해 이 면서 고갈 되 지 않 아 화석 연료 를 대체 할 만 한 가장 경제 적 인 에너지 로서 각광 받 고 있 지만 , 우리 나라 에서 가장 기상 조건 이 좋 은 남부 지방 의 경우 연평균 1 일 일사량 은 ㎡ 당 3 , 100 ㎉ 정도 이 며 , 현재 까지 개발 된 태양 전지 의 효율 이 15 ～ 18 ％ ( 30 w / ㎡) 수준 임 을 감안 하 면 , 95 만 ㎾ 급 원자력 발전소 1 기 에서 생산 되 는 전기 에너지 를 얻 기 위해서 는 적어도 여의도 면적 ( 87 만 평 ) 의 11 . 5 배 인 1 , 000 만 평 이 필요 해 우리 나라 와 같이 국토 가 협소 하 고 , 인구 밀도 가 높 은 경우 에 는 현실 적 으로 타당 성 이 없 음 ○ 이러 한 태양 에너지 는 초기 투자 비 가 많 은 단점 이 있 지만 , 미국 , 호주 , 중국 등 사막 지대 가 넓 게 분포 된 일부 국가 에서 는 국부 적 인 에너지원 으로 사용 될 수 있 음 . 한편 , 독일 , 일본 등 일부 선진 국가 들 은 그 동안 많 은 기술 개발 과 연구 를 수행 하 여 보조 전력 수단 으로 실용 화 되 기 시작 하 였 음 ○ 또한 햇빛 이 비치 는 시간 이 아니 면 발전 이 안 되 므로 반드시 보조 발전 설비 를 갖추 어야 하 는 단점 이 있 음 □ 풍력 발전 ○ 대 규모 발전시설 을 갖출 경우 , 기존 의 발전 방식 과 경쟁력 을 가지 고 있 지만 , 대량 보급 을 위한 관련 기기 의 가격 경쟁력 확보 와 하드웨어 및 소프트웨어 기술 확보 가 관건 임 ○ 1998 년 2 월 경 2 억 4 천만 원 을 들여 순수 국산 기술 로 풍력 발전기 를 제작 , 국토 최남단 마라도 의 풍력 발전 시대 를 이끌 것 으로 기대 를 모았 던 마 라도 풍력 발전 시범 사업 이 추진 되 었 으나 ○ 1999 년 12 월 마라도 풍력 사업 은 중요 한 기기 결함 과 , 운용 및 보수 유지 기술 미숙 으로 인하 여 사실상 실패 로 끝나 , 실용화 를 위해서 는 앞 으로 더 많 은 기술 개발 이 필요 한 실정 임 □ 기타 에너지 ○ 기타 대체 에너지 로 수소 에너지 , 바이오 메스 에너지 , 조력 발전 , 핵융합 등 이 있 지만 , 지속 가능 한 대용량 국가 에너지원 으로서 실용 화 하 기 위해서 는 해결 해야 할 많 은 기술 적 , 경제 적 문제점 들 이 있 음 . Ⅲ . 해외 원자력 발전 동향 ( * 주요 국가 의 동향 : 4 - 8 참조 ) 1 . ' 02 년 도 말 현재 436 기 의 원전 이 운영 중 2 . 일부 선진국 은 한동안 원전 축소 정책 추진 □ 주요 선진국 은 전력 수요 증가 율 이 2 % 대 로 안정 되 어 신규 발전소 건설 수요 자체 가 적 음 □ 전력 수요 증가 율 ( ‘ 00 ) : 미국 ( 2 . 28 %), 일본 ( 1 . 76 %), 프랑스 ( 2 . 77 %) 및 독일 ( 1 . 98 %) 3 . 최근 온실가스 감축 과 관련 세계 적 으로 원자력 의 중요 성 재 인식 □ 미국 은 기존 원전 수명 연장 및 신규 원전 건설 등 원전 정책 재추진 ○ 2010 년 까지 신규 원전 건설 을 위한 프로젝트 진행 중 □ 유럽 연합 중 영국 , 핀란드 등 은 신규 원전 건설 을 추진 중 □ 프랑스 는 총 전력 의 75 % 이상 을 원자력 으로 공급 ○ 피에르 산업 부 장관 이 에너지 부분 연례 보고서 를 통해 ' 98 년 도 이산화 탄소 배출 량 이 전년도 에 비해 4 . 7 %( 1 억 8 백만 톤 ) 증가 했 다고 발표 . 이 는 수송 부문 의 연료 사용량 이 3 . 5 % 증가 한 것 과 일 시정지 중 인 원자력 과 수력 발전소 를 대체 하 기 위한 화력 발전량 을 증가 시켰 기 때문 으로 분석 ○ ‘ 교토 의정서 ’ 상 의 요구 조건 을 달성 하 기 위해서 는 2010 년 까지 1 억 5 백만 톤 에 달하 는 CO ₂ 를 감축 하 여야 하 며 , 이 같 은 목표치 달성 을 위해 원자력 을 계속 유지 , 재생 에너지 사용 증대 , 에너지 절약 증진 , 수송 부문 의 CO ₂ 배출 감축 등 의 전략 을 수립 중임 □ 일본 은 2010 년 까지 13 기 의 원전 추가 건설 계획 □ 독일 은 기존 원전 19 기 의 단계 적 폐쇄 를 결정 ( ' 01 . 6 ) 했으나 30 % 를 점유 하 는 원자력 발전 을 대체 할 현실 적 인 대안 은 없 는 상황 임 ○ ' 01 . 11 의 여론 조사 에서 47 % 의 독일 국민 은 향후 동 정책 의 철회 가 가능 할 것 으로 평가 ( 철회 불가 26 %) ※ 지구 온난 화 방지 대책 □ UN 의 “ 기후 변화 에 관한 정부 간 협의 체 ” 의 1 차 보고 에 따르 면 산업 활동 및 에너지 이용 이 현재 추세 대로 지속 될 경우 이산화 탄소 ( CO ₂ ) 의 배출 량 은 2000 년 대 중반 까지 연 1 . 3 ～ 2 . 1 % 가량 높 아 져 2030 년 경 에 는 산업 혁명 이전 의 두 배 수준 으로 높 아 질 것 으로 전망 □ 이 에 따라 전 세계 의 평균 기온 은 1 . 5 ～ 4 . 5 ℃, 해수면 은 약 20 cm 상승 하 고 , 2100 년 이 되 면 기온 은 3 ～ 6 ℃, 해수면 은 65 cm 상승 하 여 기상 변화 는 물론 많 은 인구 밀집 저지대 가 침수 되 는 등 지구 전체 에 극심 한 위기 를 가져올 것 이 라고 예측 □ 이 와 같 은 환경 문제 를 해결 하 기 위한 국제 적 인 조약 및 환경 감시 기구 를 UN 에 신설 하 는 데 합의 □ 환경 관련 국제 조약 및 회의 연도 회의장 소주 요 내 용비 고 1972 스톡홀름 SOX , NOX 등 오염 물질 배출 기준 강화 유럽 주요 국 대상 1988 토론토 2000 년 까지 선진국 중심 의 이산화 탄소 발생량 20 % 감축 합의 , 에너지 효율 성 향상 , 신재 생 에너지 개발 , 원자력 이용 확대 등 권고 토론 토 정상 회담 및 학술회의 1989 헤이그 유럽 , 아프리카 , 남미 등 세계 24 국 참석 , 지구 환경 파괴 방지 위 한 UN 환경 감시 기구 신설 합의 환경 정상 회의 1992 리우데자네이루 ‘ 의제 21 ’ 채택 , 기후 변화 협약 154 국 서명 , 온실가스 배출 량 을 2000 년 까지 1990 년 도 수준 으로 안정 화 UN 환경 개발 회의 ‘ 94 . 3 월 발효 1996 제네바 탄산가스 배출 에 대한 법 적 구속력 갖 는 조치 촉구 성명 발표 , 150 개국 환경 관계자 참석 , 일정량 초과 방출 한 CO ₂ 에 대한 탄소세 부과 합의 UN 기후 협약 회의 1997 교토 ‘ 교토 의정서 ’ 채택 , 선진국 온실 개스 감축 목표 량 설정 , 2008 ～ 2012 년 기간 중 1990 년 온실 개스 배출 량 기준 미국 7 %, 유럽 연합 8 %, 일본 6 % 감축 합의 , 한 국제 외기 후 변화 협약 제 3 차 당사국 회의 Ⅳ . 주요 국가 별 1 인 당 전력 소비량 비교 1 . 대한민국 의 인구 1 인 당 전력 소비량 ( 단위 : kWh / 년 ) 년 도 별 198019981999200020011 인 당 소비 전력 8594 , 1674 , 5725 , 0675 , 444 2 . 주요 국가 별 인구 1 인 당 전력 소비량 현황 □ 일본 ( Japan ) : 6 , 602 kWh / 년 ( 2000 년 ) □ 대만 ( Taiwan ) : 6 , 672 kWh / 년 ( 1999 년 ) □ 프랑스 ( France ) : 6 , 786 kWh / 년 ( 1999 년 ) □ 미국 ( U . S . A ) : 12 , 834 kWh / 년 ( 1998 년 ) □ 영국 ( U . K ) : 5 , 545 kWh / 년 ( 1999 년 ) □ 카나다 ( Canada ) : 15 , 975 kWh / 년 ( 1999 년 ) 3 . 분 석 □ 대한민국 의 2001 년 1 인 당 전력 소비량 ( 5 , 444 kWh / 년 ) 이 주요 선진국 들 의 1999 년 소비량 에 도 미치 지 못함 □ 1999 년 기준 ( 4 , 572 kWh / 년 ) 으로 비교 하 면 약 1000 kWh / 년 ～ 2000 kWh / 년 정도 전력 소비량 이 적 음 을 알 수 있 으며 대한 민국 의 1 인 당 전력 소비량 은 향후 에 도 계속 점진 적 으로 증가 할 것 으로 예상 됨 ※ 관광 산업 등 서비스 업종 과 기술 집약 적 산업 구조 를 가지 는 영국 등 선진국 과 의 단순 비교 는 무 리임 출처 : 블로그 > 박 캉 | 글쓴이 : 박 캉 [ 원문 보 기 ]