40년 묶인 핵연료 자립의 꿈, 드디어 현실이 되고 있습니다.
오는 25일 한미 정상회담을 앞두고 정부가 한미 원자력협정 개정을 본격 추진하며, 우라늄 농축권과 사용후핵연료 재처리권 확보에 나선 것입니다.
최근 한수원이 체코 원전 수주 과정에서 미국 웨스팅하우스와 맺은 '굴욕적 협약' 논란이 바로 이 문제의 핵심을 보여줍니다.
원전 1기당 1조원을 50년간 지급하고, 핵연료 공급권까지 내주며, 선진 시장 진출을 제약받는 이 모든 문제의 뿌리에는 우라늄 농축권 부재가 있는 것이죠.
이제 한국이 진정한 원전 강국으로 도약할 수 있는 역사적 분기점이 찾아왔습니다.
40년간 묶여있던 '황금사슬'을 풀다
한국이 독자적으로 핵연료를 농축하거나 사용후핵연료를 재처리하는 것은 1974년 발효된 한미 원자력협정에 의해 제한되어 왔습니다.
현재 한국은 미국의 사전 동의를 받아야만 20% 미만의 저농축 우라늄을 생산할 수 있으며, 사용후핵연료 재처리는 연구 목적으로만 제한적으로 허용되어 있는 상황입니다.
이러한 제약은 한국 원전 산업에 '황금사슬'과 같은 존재였습니다.
세계 5위의 원전 기술을 보유하고 있음에도 불구하고, 핵연료의 완전한 자립은 불가능했죠.
마치 뛰어난 요리사가 최고급 재료를 직접 구하지 못하고 남의 허락을 받아야 하는 상황과 같았던 것입니다.
현재 2035년까지 유효한 한미 원자력협정의 유효기간을 아직 10년이나 남겨두고 정부가 협정 개정 카드를 꺼내는 이유는 원전에 쓰이는 핵연료 제조를 위한 우라늄 농축과 사용후핵연료에서 플루토늄을 추출하는 재처리 권한을 확보하기 위해서입니다.
사용후핵연료, 위기가 기회로 변하다
한국 원전의 최대 아킬레스건은 바로 사용후핵연료 처리 문제입니다.
우리 원전의 사용후핵연료 저장 시설이 2030년쯤부터 포화 상태가 될 것으로 전망됩니다.
하지만 이 위기야말로 협정 개정의 가장 강력한 명분이 되고 있습니다.
파이로프로세싱 기술을 적용하면 고준위 방사성 폐기물의 양이 수십분의 1로 감소해 처분장 규모를 크게 줄일 수 있습니다.
파이로프로세싱 기술을 활용하면 이론상 사용후핵연료 부피를 1/20, 발열량은 1/100로 줄일 수 있고, 방사능 반감기를 30만년에서 300년으로 줄이는 것도 가능합니다.
이는 단순한 폐기물 처리를 넘어 '핵연료 재활용'이라는 새로운 가능성을 열어줍니다.
사용후핵연료에는 여전히 95% 이상의 우라늄과 1% 정도의 플루토늄이 남아 있어, 이를 재활용하면 엄청난 경제적 가치를 창출할 수 있는 것입니다.
파이로프로세싱, 핵확산 우려를 넘는 혁신기술
가장 큰 걸림돌은 핵확산에 대한 우려입니다.
하지만 한국이 추진하는 파이로프로세싱 기술은 이러한 우려를 근본적으로 해결할 수 있는 혁신적인 기술입니다.
파이로프로세싱은 500℃ 이상 고온에서 용융염 상태로 만든 다음 전기를 이용해 플루토늄과 우라늄 등을 분리하는 건식재처리 기술로,
이 기술의 큰 장점은 순수한 플루토늄만을 분리하는 것이 원천적으로 불가능해 핵무기 제조에 전용될 우려가 없다는 것입니다.
파이로프로세싱은 프랑스 등에서 사용하고 있는 '퓨렉스(PUREX)'로 불리는 습식 재처리 기술이 핵무기의 원료가 되는 플루토늄을 특정해 추출할 수 있는데 반해,
플루토늄을 별도로 분리하지 않고 나머지 액나이드와 혼합된 상태에서 추출함으로서 군사적 목적에 대한 우려를 불식시킵니다.
이는 마치 합금을 만드는 과정과 같습니다. 순금을 따로 빼내는 것이 아니라 다른 금속들과 섞인 상태로 추출하기 때문에, 무기로 사용하기 어려운 형태가 되는 것이죠.
트럼프 시대 원전 르네상스, 수십억 달러 기회의 창
도널드 트럼프 대통령이 원전 발전 용량을 2050년까지 현재의 4배로 늘리겠다는 등의 행정명령에 서명하며 원전 확대 의지를 강하게 보이고 있는 만큼 원자력 기기 제작 역량을 갖춘 한국이 적극적으로 투자, 합작 등을 통해 원자력 강화를 위한 협력을 추진해 볼 수 있습니다.
더욱 흥미로운 것은 최근 트럼프 행정부가 직접 한국에 "미국에 와서 원전을 지어달라"고 요청했다는 사실입니다.
올해 3월 미 행정부 고위 관계자가 우리 정부에 원전 확대 계획을 소개하면서 "한국 기업들이 적극적인 역할을 하기를 기대한다"고 밝힌 것으로 전해졌습니다.
이는 40년 전 스리마일섬 원전 사고 이후 멈춰선 미국 원전 건설의 현실을 보여줍니다.
원전 원천기술의 종주국이었던 미국이 이제는 한국의 시공 능력에 도움을 요청하게 된 것이죠.
경제적 가치를 무엇보다 중시하는 트럼프에게 이런 상황은 절호의 기회가 될 수 있습니다.
트럼프 행정부의 원전 확대 정책은 한국에게 절호의 기회입니다.
미국이 원전 산업 부활에 적극적인 상황에서, 세계 최고 수준의 원전 기술을 보유한 한국과의 협력은 양국 모두에게 이익이 되는 윈-윈 구조를 만들 수 있는 것이죠.
원자력협정을 개정해 우라늄 농축률을 높일 경우 효율적 에너지 활용으로 수십억달러의 이익을 창출할 수 있습니다.
이는 단순한 에너지 자립을 넘어 새로운 산업 생태계를 만들어내는 것을 의미합니다.
무엇보다 핵연료 주기의 완성은 한국 원전 산업의 경쟁력을 획기적으로 높일 것으로 예상됩니다.
지금까지는 원전을 수출해도 연료는 미국이나 프랑스에 의존해야 했지만, 협정 개정이 성사되면 설계부터 연료 공급까지 완전한 턴키 방식의 수출이 가능해집니다.
웨스팅하우스에 원전 1기당 1조원씩 50년간 지급해야 하는 굴욕적인 상황에서도 벗어날 수 있는 것입니다.
트럼프가 "미국에 와서 원전을 지어달라"고 한국에 직접 요청한 상황에서, 우라늄 농축권 확보는 한국이 단순한 시공업체가 아닌 핵연료 공급까지 가능한 완전한 파트너로 인정받을 수 있는 핵심 카드가 될 수 있습니다.
거래의 달인인 트럼프에게는 이런 패키지 딜이야말로 가장 매력적으로 다가올 것입니다.
신중한 접근, 평화적 이용 강조
정부는 이러한 민감한 사안에 대해 매우 신중하게 접근하고 있습니다.
조현 외교부 장관은 "한미 원자력협정 개정을 '잠재적 핵보유'를 위해서가 아닌 환경·산업 차원에서 필요하다는 걸 강조하는 게 중요하다"고 말했습니다.
이는 한국의 확고한 비핵화 의지를 보여주는 동시에, 원자력의 평화적 이용에 대한 국제사회의 신뢰를 얻기 위한 전략이기도 합니다.
핵무기가 아닌 깨끗한 에너지와 산업 발전을 위한 기술 개발임을 명확히 하는 것이죠.
미래 에너지 안보의 핵심 열쇠
결국 이번 협정 개정 시도는 단순한 기술적 권한 확보를 넘어 한국의 미래 에너지 안보를 좌우할 중대한 사안입니다.
기후변화와 탄소중립이 전 세계적 과제가 된 상황에서, 원전은 가장 현실적이고 효과적인 청정 에너지원 중 하나이기 때문입니다.
한국이 원하는 산업적 권한을 확보할 수 있을지, 미국이 우려하는 핵확산 위험을 불식시킬 수 있을지가 향후 협상 성패의 관건이 될 전망입니다.
40년간 제약되어왔던 한국 원전 산업의 완전한 자립. 이제 그 꿈이 현실로 다가오고 있습니다.
25일 한미 정상회담이 한국 원전 산업사에 새로운 이정표가 될지, 전 세계가 주목하고 있습니다.