"원전 폐기하면 대기오염으로 연 5200명 사망"

MIT 연구진 '네이처 에너지'에 발표
전력 공급망 '대기 오염'도 고려해야

대기 중 지구온난화 가스의 최대 공급원인 연료를 단계적으로 줄인다는 세계적 약속에도 불구, 지난 2022년 석탄을 사용하는 화력발전 용량이 증가한 것으로 나타났다. 사진은 독일 니데라우셈의 석탄화력발전소 굴뚝에서 증기가 피어오르는 모습. 뉴시스

[파이낸셜뉴스] 원자력 발전소를 폐기하면 화석연료 발전 비중이 늘어나 대기오염이 더 심각해지고 결국 대기오염으로 인해 많은 사람들이 사망할 것이라는 미국 매사추세츠 공과대학(MIT) 연구진의 연구결과가 나왔다. 특히 미국에서 연간 5200명이 대기오염 때문에 사망하고, 다음 세기까지 최대 16만명의 미국인이 추가로 사망할 것으로 예측됐다.

우리나라에서도 고리2호기 가동 중단상황이 벌어지고 있는 가운데 MIT 연구진은 11일(한국시간) 국제 학술지 '네이처 에너지(Nature Energy)'에 원자력 발전의 미래를 가늠할 때 대기오염도 고려해야 할 또 다른 요소라고 밝혔다. MIT 지구학과 대학원생인 라이사 프리즈는 "지금까지 원전 폐쇄를 고려할때 대기질은 중요한 부분이 아니었다"며 "건강과 사회적 영향 방정식에 대기질을 추가해야 한다"고 말했다.

부산시 기장군에 위치한 고리원자력발전소 전경. 고리원자력본부 제공

미국도 원전 계속 가동 여부 고민

미국은 현재 사용하는 전기의 20%가 전역에 흩어져 있는 92개의 원전에서 나오고 있다. 대부분의 원전은 반세기 이상 가동됐으며, 예상 수명이 다해가고 있다. 이들도 노후화된 원전을 폐기할지 아니면 계속 가동하기 위해 구조를 강화할 지에 대해 논의중이다.

우리나라도 현재 전국 5곳에 25기의 원전이 전력생산 비중 27%를 차지하고 있다. 한국수력원자력에 따르면 고리 2호기는 지난 8일 운영허가 기간이 만료돼 원자로 가동을 중단했다. 앞으로 5기의 원전이 가동 중단을 앞두고 있다. 2024년 고리3호기, 2025년 고리4호기·한빛1호기, 2026년 한빛2호기·월성2호기 등이다. 우리 정부는 중단된 원전을 계속 운전할 수 있도록 안전성을 평가하는 제도를 개선하고 재가동을 준비중이다.

과거 원전 폐쇄 사례를 조사한 결과 원전이 문을 닫았을 때 화석연료 사용이 증가했다. 1985년 미국 테네시 계곡의 원전 폐쇄로 석탄 발전소 가동량이 급증했고, 2012년 캘리포니아 원전 폐쇄로 천연가스 발전소 사용량이 증가했다. 또 원전 가동이 거의 중단된 독일에서는 초기 석탄발전을 늘려 원전의 공백을 메웠다. 프리즈는 "이는 탄소 배출량이 없는 원전이 남긴 구멍을 메우기 위해 훨씬 더 많은 재생 에너지를 배치해야 한다는 것을 의미할 수 있다"고 덧붙였다.

한화솔루션이 건설한 미국 텍사스주 태양광 발전소. 한화솔루션 제공

원전 중단땐 화석연료 사용 급증

연구진은 캘리포니아대학의 앨런 젠 박사가 개발한 에너지 공급망 전환 모델을 이용해 미국 에너지 시스템이 원전 중단에 어떻게 대응하는지 평가했다.

연구진은 2030년까지 원전이 없는 에너지 공급망과 원전이 있는 현재와 비슷하 공급망, 원전은 없고 재생에너지를 추가하는 공급망 등 다양한 시나리오로 시뮬레이션했다.

이 시뮬레이션은 실제 에너지 시장이 작동하는 방식과 매우 유사해 비용에 따라 플랜트의 생산량을 늘리거나 줄인다. 또 주어진 시간에 가장 저렴한 에너지를 생산하는 발전소는 더 비싼 에너지원보다 공급망에 공급하는 우선 순위가 부여된다. 이와 함께 각 시뮬레이션을 대기 화학 모델과 결합해 각 발전소의 다양한 배출가스가 전국적으로 이동하는 방식을 시뮬레이션 했다.

그 결과, 원전을 대체하기 위해 석탄과 천연가스, 석유 발전 등의 증가로 대기 오염이 심각해졌다.

이는 대부분이 예상하는 현상이지만 연구진은 대기 오염 심각으로 국민들의 건강까지 악영향을 미칠 것으로 내다봤다. 특히 주로 원전이 집중된 미국 동부 해안 지역이 심각했다. 최악의 경우 연간 5200명이 사망할 것이라고 예측했다. 또 화석 연료로 원전의 공백을 메우기 때문에 유해가스와 이산화탄소 배출량 증가했다. 이러한 추가 이산화탄소 유입으로 22세기까지 16만명의 추가 사망으로 이어질 수 있다고 경고했다.

연구진은 "2030년까지 에너지 공급망에 재생 가능 에너지원을 추가 공급하게 되면 완전하지는 않지만 대기 오염이 어느 정도 줄어들 것"이라고 설명했다. 그러면서 재생 에너지 공급량을 최대한 늘리는 가정하에서도 일부 지역에서는 여전히 대기 오염으로 인한 사망자가 연간 260명일 것이라고 전망했다. 프리즈는 "원전을 에너지 시스템의 일부로 생각한다면 원전을 폐기하는 방법에 대해 신중하게 생각해야 한다"고 말했다.
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