다시 생각하는 원자력

어근선 지음

엠아이디 2022년 11월 14일 출간 종이책 : 2022년 05월 12일 출간

작품소개

책소개

원자력은 X선의 발견을 통해 인류의 문명사에 편입된 지 이제 겨우 백년을 넘긴 젊은 에너지다. 이 강력한 원자력은 한때 전쟁에서 쓰이기도 했고, 친환경적이고 자원 부족 국가에게는 필수적인 에너지원으로 각광받고 있다. 한편 후쿠시마 원전 사고 등으로 인해 원자력이 과연 안전한 에너지인지, 더 안전하게 쓸 수 있는 방법은 없는지 원자력을 다시 생각할 시간이 인류에게 찾아왔다.
〈다시 생각하는 원자력〉은 오랜 기간 원자력 업계에서 현장 업무를 해 온 원자력 전문가가 과학자의 태도를 견지하며 쓴 책이다. 우주의 탄생부터 원자력의 현대적 활용까지, 사건사고의 기록을 비롯해 방대한 데이터를 한 눈에 요약한 원자력 현황까지 종횡무진 다룬다. 또한 현장에서 오랜 기간 일하면서 느낀 소회와 각종 현안과 에너지 정책 그리고 진솔한 제언을 통해, 원자력의 전반을 균형 잡힌 시각으로 살펴본다.

목차

6. 목차

머리말
추천사
목차

첫째, 원자력의 탄생, 숨겨진 이야기
원자력의 탄생
방사선과 방사선의 위험성
더 알아보기 - 방사선 노출 수준과 증세
핵무기 개발과 보유 현황
원자력발전의 시작부터 현재까지

둘째, 원자력의 위험성, 진솔한 이야기
원자력발전의 위험성 - 주요 원전 사고를 중심으로
방사선의 이용과 위험성 그리고 사고 통계
방사성 폐기물의 위험성

셋째, 원자력 안전을 위한 규제 이야기
각국의 원자력 규제 체계 - 미국, 프랑스, 우리나라를 중심으로
원자력 안전 규제체계 개선(안)

넷째, 원자력 안전에 대한 진솔한 생각
원자력은 안전할까?
원자력발전의 안전
방사선 시설의 안전
방사성 폐기물의 안전
사용후핵연료 관리정책
더 알아보기 - 주요국 사용후핵연료 관리 현황

다섯째, 우리나라의 미래 에너지 이야기
2050 탄소중립
더 알아보기 - 2050 탄소중립 시나리오
더 알아보기 - 2050 탄소중립 시나리오 최종(안) 총괄표
무탄소 재생에너지와 원자력
더 알아보기 - 원자력 청정수소 공급으로 탄소중립 및 수소 경제 달성
가동원전 계속운전
더 알아보기 - 각국의 계속운전 현황
소형모듈원전 개발 및 건설
핵융합 발전
더 알아보기 - KSTAR 토카막 제원 등

부록 1. 고준위 방사성 폐기물 관리 기본 계획(안)
부록 2. 원자력에 의한 청정수소 공급
부록 3. 계속운전 제도 개선(안)
부록 4. 소형모듈원전 개발 건설 현황 및 전망
부록 5. 국제핵융합실험로
맺음말
참고문헌
그림 목차
표 목차

책 속으로

필자는 1980년대 초반부터 40여년간 원자력 분야에서 학업, 연구, 설계, 안전성 심사와 검사 등의 업무에 종사하며 이론을 익히고 현장 경험을 쌓아왔습니다. 이를 바탕으로 원자력발전, 산업계 비파괴 시설 등 방사선 이용시설, ‘사용후핵연료’를 포함한 방사성 폐기물에 대한 위험성과 안전에 대하여 정확하고 진솔하게 이야기하고 싶었습니다. 그래서 이 책에는 원자력의 탄생부터 핵무기 개발, 원자력발전, 방사선의 위험성, 원자력 규제, 사용후핵연료를 포함하는 방사성 폐기물의 안전 등에 대한 저의 진솔한 생각들을 썼습니다. 그리고 이 책이 많은 사람들에게 객관적인 이해를 돕는 데 쓰이길 바라며, 원자력과 방사선에 대하여 정확하게 알고 그 미래를 안전하고 유익하게 열어가는 계기가 되었으면 합니다.
머리말

전기를 생산한 최초의 원자로는 EBR-1이라는, 아이다호 국립연구소 에서 실험했던 원자로입니다. 1951년 12월 20일 오후 1시 50분에 전기를 200KW 생산했는데 이 때 사용된 원자로의 에너지는 그 7배인 1.4MW였습니다. 이 원자로는 맨해튼 프로젝트가 종결된 이후 원자력 에너지를 평화적으로 사용하기 위해서 발전을 위한 열원으로 사용한 최초의 시도였지요. 당시에는 발전에 필요한 우라늄이 많이 부족할 것이라는 판단이 가장 큰 고민거리였습니다. 이는 당시의 자원 탐사기술이 낙후되어 우라늄의 매장량을 충분히 확인하지 못했기 때문에 생긴 고민이었지 요. 하지만 지금은 자원 탐사기술이 발전해, 최근까지 확인된 바에 따르면 앞으로 100여 년간 원자력발전소에서 사용할 만한 충분한 양의 우라늄이 존재한다고 합니다.
원자력발전의 시작

원자력 에너지는 전기를 생산할 수 있는 우리나라의 에너지 자원 중 가장 경제적입니다. 석탄과 같은 화석에너지원에 비해서도 40% 정도 싸기 때문에 원자력 에너지가 가진 위험성을 알고 있으면서도 사용하고 있지요. 하지만 단순히 경제적인 이유만으로 원자력 에너지를 사용하고 있는 것은 아닙니다. 예를 들면 에너지 안보 확보 차원 등입니다. 현재 우크라이나와 전쟁 중인 러시아는 독일, 폴란드, 불가리아 등 러시아로부터 가스를 수입하는 국가들을 위협하는 무기로 에너지를 쓰고 있습니다. 이렇듯 급변하는 국제 관계로 인해 에너지 안보의 중요성이 높아지고 있으며 원자력발전이 중요한 방안으로 떠오르게 될 것입니다.
원자력발전의 효용성

원자력발전소도 고품질의 기기를 사용하고 안전성을 최우선으로 설계했지만, 몇 번의 실패 사례가 있었기 때문에 더 안전한 시스템으로 개선할 수 있었습니다. 처음부터 완벽한 기계를 만드는 것은 힘들지요. 인간의 풍부한 상상력으로 어느 정도 가상의 위험에 대처할 수 있어도 현실과 자연은 인간의 상상을 뛰어넘는 시련을 내릴 때가 종종 있기 때문입니다. 체르노빌과 후쿠시마의 사례에서 보듯이 원자력발전소에서의 중대사고로 인한 경제적, 사회적, 심리적 피해 및 주위 환경에 대한 영향은 상당합니다. 이러한 피해를 예방하기 위해서는 체계적인 관리와 규제를 통해 원전 안전성을 가능한 최대 수준까지 높이는 게 중요하고요.
원자력발전의 위험성

우리나라 원전은 정말 안전한가? 원자력 위험성에 대한 일반인들의 염려가 커진 데에는 TMI-2, 체르노빌 및 후쿠시마 원전 사고가 중요한 역할을 하였다. 특히 후쿠시마 원전 사고는 서방의 기술선진국인 일본에서 발생하여 그 여파가 결정적이었고, 바로 인접 국가인 우리나라 국민들의 우려는 엄청났다. 이에 대한 필자의 생각은 현재 우리나라에서 운전 중인 25기의 원전은 사고가 발생하더라도 큰 피해 없이 안전하게 제어 및 수습이 가능하다는 것이다. 일본과 같은 대규모 지진과 쓰나미 등이 없고, 과거 약 20년 동안의 수준으로 원전의 안전 관리가 유지된다 는 전제를 하였다. 원전의 사고를 100% 예방할 수는 없지만, 발생 가능성이 낮은 자연 재해나 인적 실수, 정비나 부품 불량, 기계적 고장, 전기적 고장, 화재 등으로 인해 사고가 발생한다고 하더라도 국내의 원자력 발전소는 심층방어의 개념으로 설계되어 있어서 기술적으로 통제될 수 있다.
원자력은 안전할까?

방사선사고는 방사선의 발견과 같이 시작된 역사이며 역사는 반복되게 마련입니다. 사고라는 불행과 실패에서 얻는 교훈은 성공에서 얻는 교훈보다 값지며 실패에 대한 정확한 분석만이 값진 교훈을 제공합니다. 실수를 가볍게 여기지 말고, 보다 진지하게 원인을 분석하면 미처 발견하지 못한 실마리가 거기 숨어 있을 것입니다.
사고에는 하인리히의 법칙이라는 것이 있습니다. 하인리히의 법칙은 1: 29 : 300의 법칙이라고도 하는데, 1929년 미국 보험사에서 보험 일을 하던 하인리히는 5,000건에 이르는 산업재해를 분석하였지요. 그 결과 대형사고 1건이 발행하기 전에 비슷한 경상사고 29건이 있었고 운 좋게 재난은 피했지만 크고 작은 사소한 징후가 300건이나 있었다는 사실을 발견하였습니다. 즉, 크고 작은 사고의 비율이 1: 2 9: 300이라는 법칙입니다.
아무리 사소한 사건이라 하더라도 반복이 된다면 결국 큰 사고로 이어지므로 사소한 사건으로부터 큰 사고를 예측할 수만 있다면 큰 사고는 분명 막을 수 있을 것입니다. 방사선사고 발생 예방을 위해서는 안전법규를 철저히 준수하는 자세와 안전문화의 정립이 필요합니다.
방사선 시설의 안전

출판사 서평

전세계는 다시 원자력을 생각하고 있다.
오랜 시간 원자력을 연구한 저자의 진솔한 이야기
우리가 원자력을 발견하고 제대로 쓰기 시작한 지는 고작 백여 년이 지났을 뿐이다. 전쟁 무기로 쓰이면서 원자력의 파괴적 위력을 전 세계가 실감했지만, 다행히 에너지로 활용하는 법을 터득한 인류는 이제 기존의 핵무기를 줄이고자 하고, 원자력을 어떻게 경제적으로 안전하게 이용할지를 생각하고 있다.
원자력은 우리에게 어떤 것일까? 아마 대부분의 사람들은 후쿠시마 원전 사고나 최근 드라마로도 각색된 체르노빌 원전 사고를 떠올리며 ‘위험하다’고만 생각할지 모른다. 하지만 과연 위험하기만 할까? 최근 러시아-우크라이나 전쟁으로 에너지가 무기화 됐을 때, 국가적 위협이 될 수 있음을, 에너지 안보를 위한 원전의 역할이 있음을 우리는 알게 되었다. 원전을 축소 및 폐지하는 수순이었던 유럽 국가들뿐만 아니라 우리나라에서도 후쿠시마 원전 사고의 강렬한 부정적 인상에서 벗어나 원자력을 어떻게 계속 활용할 수 있는지, 어떻게 더 안전하게 이용할 수 있는지를 재고하고 있는 상황이다.
전 세계가 다시 원자력을 생각하고 있는 지금이 원전 분야의 실무 책임자로 수십 년간 현장을 뛴 저자가 쓴 〈다시 생각하는 원자력〉을 읽을 적기가 아닐까 싶다. 원자력의 A부터 Z까지 다룬 이 책이 우리가 원자력을 떠올릴 때 놓치고 있던 것들을 명쾌하게 풀어내고 있으니 말이다.

원자력, 과연 안전할까?
실제 사고 사례로 살펴보는 원자력 안전
책의 1장에서는 원자력의 역사와 활용 현황을 요약한다. 우주의 탄생과 함께 시작된 핵융합 반응부터 중요한 과학사적 순간들, 나아가 X선과 방사선을 발견하면서 문명에 적극적으로 쓰이던 시기로 나아간다. 또한 원자력 이용의 두 축인 핵무기와 원전의 현황 그리고 우리나라에서의 원전 현황도 함께 다루는데, 잘 요약된 데이터들이 독자들의 이해를 돕고 있다.
원자력을 떠올릴 때 많은 사람들이 ‘두려움’을 떠올릴 것이다. 하지만 그 두려움은 명확하지 않은 안개와 같다. 우리가 원전에 가지고 있는 이 두려움은 어디서 비롯됐을까? 이 ‘두려움의 실체’를 제대로 아는 것이 원자력 안전에 대한 이해를 높여줄 것이다. 2장에서 저자는 3대 원전 사고로 TMI-2 사고, 체르노빌 원전 사고 그리고 후쿠시마 원전 사고를 분석한다. 원전 사고가 왜 발생했으며, 어떠한 피해를 입었는지에 대해서 다루면서, ‘우리나라는 이러한 유형의 사고에 어떻게 대비되어 있는가?’에 대한 중요한 궁금증을 현장에서 오래 일한 전문가답게 명확하게 해소해 준다. 3대 원전 사고와 달리 우리나라의 원전은 설계상 대비가 되어 있음을 확인하고, 이전의 사고에서 얻은 교훈을 도출하면서 우리가 원자력 안전에 있어 무엇을 염두에 두어야 하며, 어떻게 사고를 예방할 수 있는지를 잘 보여준다. 또한 국내외에서 발생하는 방사선 사고와 방사선 폐기물과 관련된 통계 분석을 통해 원인 분석 및 해결 방안을 제시하고 있다.
3장에서는 각국의의 원자력 규제와 관련된 문제를 다루고 그 개선안을 제시하며 원자력 전문가들의 책임 있는 참여와 원자력 안전 위원회의 중립화와 전문화를 주문하고 있다.
더 안전한 원자력 나아가 미래 에너지를 위하여
충실한 데이터와 진솔한 제언
4장에서 저자는 이 책을 쓰게 된 핵심 메시지를 제시한다. 원자력발전은 과연 안전할까? 일반 국민이 방사선에 피폭될 가능성은 있는가? 그리고 원자력 폐기물 시설이 정말로 위험하고 후손들에게도 항구적인 멍에가 될 것인가? 이 세 가지 질문에 대한 저자의 대답은 진솔하면서도 명확하게 읽힌다. 원자력 안전 전문 기관의 철저한 심사와 검사, 사용자의 적절한 관리 프로그램이 조화롭게 지속된다면, 원자력을 지금까지처럼 국민에게 피해 없이 안전하게 이용할 수 있다는 것이다.
5장에서는 우리나라의 미래 에너지 이야기를 다룬다. 2050 탄소중립 등 우리나라의 에너지 정책 목표를 달성하고 안정적인 에너지 이용을 하는 미래 시나리오를 위해선 원자력발전을 하나의 수단으로 쓰는 것을 고민해 보자고 저자는 제안한다. 또한 각국에서 원전을 여전히 이용하고 있음을 보여주면서, 원전 이용의 국제적 흐름 또한 소상하게 밝히고 있다.
책을 읽다 보면 독자들에게 더 상세한 내용을 소개하는 ‘더 알아보기’ 그리고 각종 정책 제안들과 책 후반부에 수록된 충실한 부록이 눈에 띈다. 특히 미래 원자력 에너지 산업의 흐름 등 을 더 상세한 내막을 살펴보기 위해서는 부록과 ‘더 알아보기’도 함께 읽을 가치가 있다. 이 책은 원자력에 대해 더 알고 싶은 독자들에게는 정확한 내용을 전달하고 관련 산업 종사자들에게도 더 나은 원자력 안전과 이용을 위한 진솔한 제언을 전달하고 있다. 나아가 각 본문에 기입된 충실한 통계 자료와 데이터를 통해 원자력 이용과 관련된 현황들을 일목요연하게 살펴볼 수 있도록 저자는 친절하게 안내하고 있다.
저자는 원자력 안전을 논의할 때 ‘얼마나 안전한가’ 만큼이나 ‘얼마나 안전하게 인식되느냐’도 중요하다고 역설한다. 실제로 원자력이 안전하게 이용되고 있더라도, 원전 대형 사고가 낳은 강렬한 공포심은 사실과는 다른 원전에 대한 우려와 불신을 낳기 때문이다. '무지에서 나오는 두려움'이라는 말이 있다. 원자력발전에 대한 오해도 사실 대중들에게 잘 알려지지 않아서 오는 두려움에서 비롯된 것이 아닐까. 그리고 또 하나의 두려움, '무지를 이용해서 만든 두려움'이 있을 것이다. 원자력을 잘 모르면서 논하는 비전문가와 그릇된 인식으로 대중을 호도하는 이들이 만든 '원자력발전에 대한 막연한 두려움'이 과학과 논리로 이루어져야 할 논의의 장에 무분별하게 침투하고 있다. 이러한 상황을 저자는 책 곳곳에서 안타까워하고 있다. 40년간 원전 관련 업무를 통해 체득한 객관적인 인식과 판단을 통해 원자력에 대한 반지성주의를 타파하고, 독자들에게 바른 인식을 전달하고자 노력한 이 책이 우리 사회에서 원자력발전에 대한 건강한 논의가 이루어지고 지혜로운 국가정책으로 나아가는 데 도움이 되기를 바란다고 저자는 말한다.
원자력이 정말 100% 안전하다면 아마 이 책이 나올 필요는 없었을 것이다. 100% 안전하다고 확신할 수 없기 때문에 설계부터 관리 그리고 이후의 대책까지 잘 살펴보아야 하는 것이고, 그렇기 때문에 이 책을 통해 그 실체를 정확히 파악하는 것이 필요하다. 우리가 원자력을 생각할 때 대형사고 같은 최악의 상황을 상정하고 막연히 두려워하는 것은 오히려 원자력에 대한 우리의 합리적인 사고를 가로막을 것이다. 왜 우리가 원자력 안전을 신경 써야 하는지, 원자력 안전을 담보하기 위해선 무엇이 필요한지를 이 책을 통해 살펴보면서 탄탄한 준비와 올바른 인식을 갖추어야 할 것이다. 이 책은 우리가 원자력을 다시 생각할 때 꼭 곁에 두어야 할 책이 될 것이다.

작가정보

저자(글) 어근선

서울대학교 원자핵공학과에서 준최우등으로 학사 학위를, 메사추세스공과대학(MIT)에서 문교부 국 비유학생(학술특기자)으로 박사학위를 받았습니다. 최초의 한국형 원전(OPR1000)인 한빛 3,4호기 원자로 노심설계 핵심 분야의 실무 책임자로, 원자로 설계 시작부터 참여하여 시운전 및 상업운전까지 성공적으로 마무리하여 이 분야에 대한 기술 자립에 기여했습니다. 한빛 3, 4호기 시운전 동안의 여러 가지 현안들을 미국 전문가들의 한국 방문 없이 독자적으로 해결했습니다. 고연소도 핵연료 안전성 관련 범세계적 전문가 모임인 OECD/NEA SEGFSM(Special Expert Group on Fuel Safety Margin)의 한국 대표로 2004년 4월부터 3년간 참가했습니다.
이후 약 10년간 KINS의 월성원전 규제 PM(Project Manager)을 역임했으며, 월성 1호기 압력관 교체와 계속운전 등의 안전성 심사와 검사 업무를 기획부터 100% 출력 운전까지 담당했습니다. 현재까지 한국원자력안전기술원(KINS) 책임연구원으로 있습니다.