체코 정부가 17일(현지시간) 내각회의를 열고 한국수력원자력을 체코 두코바니 신규 원전 2기 건설을 위한 우선협상대상자로 공식 선정했다고 한국수력원자력이 18일 밝혔다. 사진은 체코 두코바니 원전 전경. 2024.7.18 [한국수력원자력 제공. 재판매 및 DB 금지]

(세종= 차대운 기자 = 한국수력원자력 주도의 '팀코리아'가 체코 원전 건설 우선 협상자로 선정된 데 이어 현대건설이 미국 웨스팅하우스와 손잡고 총사업비 20조원 규모 불가리아 원전 수주에 성공하면서 'K-원전' 산업의 해외 진출이 다각화하며 탄력을 받는 모습이다.

동일본 대지진 당시 후쿠시마 원전 사고로 세계적으로 크게 위축된 원전 수요는 러시아·우크라이나 전쟁으로 인한 에너지 안보 우려 고조, 인공지능(AI) 혁명이 촉발한 전력 수요 급증 등의 영향으로 다시 회복되는 흐름이 뚜렷하다.

탈원전 정책 폐기를 통한 국내 원전 산업 정상화에 이어 세계 수출 시장도 커지면서 한국 원전 산업이 새 발전의 전기를 맞고 있다는 평가가 나오는 이유다.

다만 원전 업계에서는 이 같은 흐름을 이어가 장기적이고 안정적인 원전 산업 성장을 도모하려면 고준위 방폐장 건설 지원 방안 등을 담은 고준위 방사성 폐기물 특별법(고준위 특별법) 제정 등 제도적 뒷받침이 더욱 필요해졌다는 목소리가 나온다.

◇ 대형원전서 SMR까지 커지는 세계 원전 시장…유럽 진출 '가시권'

후쿠시마 원전 사고 이후 세계적으로 원전 안전에 관한 불안감이 커지면서 탈원전 바람이 강하게 불었다. 세계 주요 선진국 중에서 독일이 가장 먼저 원전 가동을 모두 멈추는 탈원전을 이룬 것이 대표적인 사례다.

그렇지만 2022년 시작된 러·우 전쟁으로 인한 국제 에너지 가격 파동 사태는 세계 각국에서 에너지 안보 우려를 급속히 키웠다.

특히 값싼 러시아산 가스에 크게 의존한 채 전력 생산 변동성이 큰 재생에너지 확대를 밀어붙였던 유럽 각국의 시민들은 폭등한 에너지값에 혹독한 겨울을 보냈다.

이 같은 경험은 세계적으로 위험한 발전원이라는 인식이 강했던 원전을 재평가하는 계기가 됐다.

탈원전 흐름과 관계 없이 원전을 주요 전원으로 활용하던 프랑스와 핀란드 등 국가에 더해 체코, 폴란드, 불가리아, 터키, 영국, 네덜란드 등 국가가 신규 원전 건설 추진에 나서면서 '신재생 드라이브'가 강력했던 유럽에서 원전이 다시 주요 전력 공급원으로 재조명받기 시작했다.

세계원자력협회(WNA)에 따르면 현재 세계에서 건설 계획을 확정했거나 검토하는 원전은 총 431기다. 현재 운영 가능한 원전 439기와 맞먹는 수준이다.

전력 소모가 많은 인공지능(AI) 산업의 급속한 발전으로 세계 각국에서 기존 예상을 뛰어넘는 전력 수요가 형성되고 있는 점도 원전 산업 부활의 주요 요인이 되고 있다.

[구일모 제작] 일러스트

챗GPT와 같은 생성형 AI 플랫폼에서 검색할 경우 기존 구글 검색과 비교해 최소 10배 수준의 전기가 필요하다.

미 전력연구원(EPRI)은 2023년 150TWh(테라와트시) 수준이었던 미국의 데이터센터용 전력 수요가 매년 15%가량 증가할 경우 2030년에는 400TWh를 넘을 것으로 예상하기도 했다.

이 같은 배경에서 세계 각국 정부와 국제기구는 안전한 운영을 전제로 대규모 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 기저 전원인 원전을 태양광·풍력발전 등 재생에너지처럼 탄소를 거의 배출하지 않는 '무탄소 에너지'로 활용하는 쪽으로 눈을 돌리고 있다.

날씨에 따라 전력 생산이 들쭉날쭉한 재생에너지만에 기대서는 급증하는 전력 수요에 맞춰 탄소중립 전환이 어렵다는 인식이 널리 확산되는 분위기다.

미국이 자국 최악의 원전 사고로 났던 스리마일섬 원자력 발전소에서 가동이 중단됐던 1호기 운전을 재개하기로 결정한 것이나, 반도체 산업 발달 속에서 만성적 전력난을 겪는 대만이 탈원전 달성의 목전에서 원전 계속 가동을 검토하는 것도 이 같은 산업 흐름과 관련이 깊다.

국제에너지기구(IEA)는 작년 발표한 '넷제로 로드맵'에서 2050년까지 세계 원전 용량을 2배 이상 늘려야 한다고 제언했다.

아울러 전통 대형 원전과 더불어 차세대 소형 원전인 소형모듈원자로(SMR·설비용량 30만㎾급) 개발을 위한 주요국 사이의 경쟁도 이어지고 있다.

특히 챗 GTP를 운영하는 오픈AI, 구글·아마존·마이크로소프트(MS) 같은 미국의 빅테크 기업은 SMR 기업에 직접 투자하거나 협력 관계를 구축하고 데이터센터에 전기를 댈 SMR을 '입도선매'하는 경쟁을 벌이는 모습이다.

이런 큰 배경 속에서 한국 원전 산업 기업들이 상업용 원전이 처음 개발된 '원전의 고향'인 유럽 시장 진출이 가시권에 들고 있다.

한수원 중심의 '팀 코리아'는 24조원대로 추산되는 체코 원전 2기 건설 사업의 우선협상대상자 지위를 확보하고 내년 3월 최종 계약을 앞두고 협상을 진행 중이다.

또 현대건설은 세계 원전 산업을 대표하는 기업 중 하나인 웨스팅하우스와 컨소시엄을 이뤄 총사업비 20조원 규모의 불가리아 원전 건설 공사의 설계 계약을 수주했다고 5일 발표했다.

현대건설과 웨스팅하우스 컨소시엄의 불가리아 원전 수주는 설계 등 원천 기술을 가진 미국과 설계, 시공, 운영 등 능력을 갖춘 한국이 협력하는 이른바 '팀 코러스'(KORUS·KOR-US) 차원의 협력 모델로도 주목받았다.

한미 양국 정부는 최근 양국 기업이 세계 원전 시장에 함께 진출하는 것을 독려한다는 내용을 담은 '한미 원자력 수출 및 협력 원칙에 관한 기관 간 약정'에 가서명했다.

◇ "방폐장 없으면 유럽 수출 막힌다"…고준위 특별법 어떻게

이처럼 세계 원전 시장이 커질 것이라는 전망에 한국 원전 산업은 새 도약 기회를 맞이하고 있다는 평가다.

국내에서도 탈원전 정책 폐기 이후 원전 건설이 시작되거나 새 건설 계획이 정해지면서 고사 위기에 몰렸던 원전 산업계에 새 일감이 공급되는 등 산업이 점차 안정을 찾아가고 있다는 평가다.

전 정부 시절 건설이 백지화됐다가 윤석열 정부 들어 건설 계획이 부활해 '탈원전 폐기, 원전 생태계 복원'의 상징인 신한울 3·4호기가 지난 9월부터 건설을 본격화했다.

(울진= 홍해인 기자 = 윤석열 대통령이 지난 30일 경북 울진군 한국수력원자력 한울원자력본부에서 신한울 원전 3·4호기 착공 퍼포먼스에 참여해 박수치고 있다. 2024.10.30

또 정부는 11차 전력수급기본계획(전기본) 실무안에 2038년까지 최대 3기의 원전을 새롭게 건설하고, 2035년부터는 소형모듈원자로(SMR)를 발전에 본격적으로 투입하는 내용을 담는 등 추가 원전 건설 계획도 구체화하고 있다.

그렇지만 원전 운영 과정에서 발생하는 폐연료봉 같은 고준위 방사성 폐기물을 안전하게 보관할 방폐장이 없는 상황은 장기적으로 국내 원전의 안정적 운영이나 해외 수출에 큰 걸림돌로 작용할 것이라는 우려가 나오고 있다.

당장 2030년부터 한빛, 한울, 고리 원전 순서로 원전 내 폐연료봉을 보관하는 수조가 가득 차는 등 원전 내 사용 후 핵연료의 포화가 임박해 저장 시설의 확보가 시급한 상황이다.

2030년 한빛 원전, 2031년 한울 원전, 2032년 고리 원전 순으로 원전 내 수조가 가득 차게 된다.

원전 주요 전원으로 활용하는 국가에서 고준위 방폐장 건설 계획을 구체적으로 마련하지 못한 나라는 한국과 인도 정도다.

핀란드가 2025년 세계 최고 고준위 방폐장을 완공해 운영할 예정이다. 일본과 독일도 부지를 선정 중인 것을 비롯해 여러 원전 운영국은 한국보다 앞서 방폐물 처분 시설 확보를 추진 중이다.

원전 업계에서는 고준위 방폐장 없이 원전을 계속 운영하거나 새로 짓는 것은 '화장실 없는 아파트'를 건설하는 것과 마찬가지라고 비유한다. 원전 운영과 고준위 폐기물 영구 처리는 서로 분리될 수 없기 때문이다.

방폐장 없이는 환경 규제를 중요하게 여기는 유럽으로의 수출도 제약을 받을 가능성도 크다.

유럽연합(EU)도 친환경 사업 실적에 대한 명확한 기준을 제시하는 녹색분류체계(택소노미)를 도입했다. EU 택소노미의 투자 혜택을 받을 수 있는 조건 중 하나로 2050년까지 고준위 방폐장 건립 계획을 세워야 한다고 규정한다.

고준위 방폐장을 마련하지 못할 경우 유럽 등 세계 시장에서 채권 발행 금리가 높아지거나 수출 자체가 어려워질 수 있다고 우려하는 이유다.

[한국원자력환경공단 KORAD 제공. 재판매 및 DB 금지]

고준위 방폐장 건설의 선결 조건이 될 고준위 특별법은 오랜 기간 논의됐지만 국회 문턱을 넘지 못하고 있다.

고준위 특별법은 원전을 가동하면서 나온 사용 후 핵연료를 원전 외부에 저장하거나, 영구적으로 처분할 수 있는 시설과 중간 저장 시설 등을 건설하는 내용을 담고 있다.

앞서 여야는 지난 21대 국회 막판 산업위에서 고준위 특별법을 통과시키기로 극적으로 의견을 모았다.

하지만 '채상병 특검법' 재표결 등 여야의 갈등 증폭 속에서 결국 처리는 불발돼 관련 법안은 모두 자동 폐기됐다.

22대 국회 들어 김석기, 이인선, 김성원, 정동만(이상 국민의힘) 의원과 김성환(더불어민주당) 의원 등이 총 고준위 특별법을 재발의한 상황이다.

원전 업계 관계자는 "그간 울진·영덕·영일, 안면도, 굴업도, 부안 등 9차례나 부지 선정 실패가 반복됐는데 이는 사회적 합의를 유도하고 국민적 합의를 모을 수 있는 제도적 기반이 없었기 때문"이라며 "주민 투표 같은 제도를 담은 특별법을 만드는 것은 방폐장 건설에 꼭 필요하다"고 말했다.