KOREA'S BEAUTIFUL FOUR SEASONS

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2011년 5월 31일 화요일

후쿠시마 (福島)사태와 한국의 핵 딜레마




-- 일본 후쿠시마 (福島) 원자로 사태는 원지로 안전에 관한 강력한 교훈을 던져주었다. 동시에 오늘 날 원자력 르네상스에도 제동을 걸었다.

이 여파로, 한국의 원자력 전략이 받는 도전과 남북관계의 교착상태로 야기될 수 있는 부정적 영향은 심각한 전망을 시사하고 있다.

그것은 북한 지역에 건조 중인 100MW 실험용 경수로가 현행 원자로의 노심용융과 같은 중대 사고를 초월하는 방사능 악몽을 불러 올 가능성이다.

한국원자력통제기술원은 평양 정권의 핵시설에서 발생 가능한 최대 사고의 경우에도 한국에 미칠 직접적인 피해는 매우 낮다고 보고 있다.

그러나  평양 정권의 원시적 기술력의 한계와 안전과 경험 부족 그리고 빈약한 물리적 대응능력 등이 겹쳐, 이 문제의 경수로는 후쿠시마 원전과 같은 대형사고 발생 가능성이 높은 것을 부인하지 않는다.

이와 관련, 피터 헤이즈 (RMIT 대학교 국제관계 교수, 노티러스연구소장)의 한국정부에 대한 원자력 및 대북정책 충고는 충분히 검토할 만한 내용을 담고 있다. -- 




2011년3월11일의 지진과 해일 이후, 일본 후쿠시마 원자로의 노심용융 (meltdown)과 평양 정권이 2010년11월 우라늄 농축 및 소형 경수로 프로그램을 첫 공개한 일련의 사건으로 한반도와 지역의 핵 문제는 재정의 (再定義)하기에 이르렀다. 

일본의 핵 사건은 아직 끝나지 않았다.  이런 사건은 부분적인 노심용융을 당한 후쿠시마의 원자로가 냉각 운전정지 상태를 이루고 사용 후 연료 격납용기가 안정될 때 일어난다.

이 상태에 이르려면 적어도 1년이 소요되며, 해체와 부지 및 주변지역 정리에는 10년 내지 30년이 걸린다.

따라서 이 사건의 정확한 범위와 지역 내 원자력 및 핵 확산과의 밀접한 관계를 추정한다는 것은 아직 시기상조라 할 수 있다.

그럼에도 불구하고, 후쿠시마에서 관측된 충격과 그 영향으로 잠정적인 결론은 이미 나와 있는 상태이다.

첫째,  좁은 의미로는 장차 원자로를 안전하게 건조할 장소 이다.  후쿠시마 재앙은 원자로를 공동으로 위치하게 한 바보짓 (그래서 한 원자로가 가까이 있는 원자로의 가동을 불가능하게 할 수 있다)과 해안지역에 위치하는 원자로는 해일을 당한다는 것을 드러냈다.

벌써, 베트남은 원자력 발전소의 설계 기준을 바꾸고 있다.  특히 4~5m 이상의 해일 위험은 최악 상태라고 추정하고 있다.

둘째,  사용 후 연료 격납용기의 위치를 원자로 노심 근처에 정한 것은 매우 의미심장한 설계 결함으로 나타났다.

사용 후 연료 격납용기는 다수의 원자로 운영에서 나오는 연료를 담고 있으며, 본질적으로 원자로 자체보다 큰 방사능 위협을 나타낸다. 사용 후 연료 격납용기의 문제는 원자로 건물 및 운영에 영향을 주며, 이 논리의 역 (逆)도 또한 같다.

예리한 관찰력으로 볼 때, 설계자와 조정자가 이것이 멍청한 생각이라는 것을 몰랐다고 믿기는 어렵다.  

이 멍청한 생각이라는 것은 사용 후 연료 격납용기와 원자로 노심 냉각시스템에 발생할 일반적인 고장모드 (failure mode)의 가능성이다.

놀랍게도, 이것은 초기 GE 비등수 원자로 (沸騰水 原子爐, BWR)의 사건이었으며, TEPCO (도쿄전력주식회사)는 엄청난 지진과 해일 위협에 직면한다는 최근의 충고에도 대응하지 못했음이 입증됐다.

앞으로, 사용 후 연료격납용기는 원자로에서 떨어져 위치해야 한다. 특히 한국과 같은 전쟁지역에서는 매설하는 것이 좋다.  

더욱이, 짧은 기간 동안 현장의 격납용기에 사용 후 연료를 보관하는 구조는 내용물의 반응이 없도록 냉각할 수 있어야 하며. 노심용융 가능성과 아 임계핵분열사고 (亞 臨界核分裂事故)용기로 간주된다.

이것은 가능한 한 빨리 건식저장으로 옮겨야하고, 지진과 해일, 화재나 테러리스트의 공격으로부터의 손상위험을 줄이기 위해 지면이나 지하저장 시설에 운송한다.

게다가, 분산전략은 중앙집권화한 사용 후 연료시설보다 총체적 대규모 누출위험을 경감케 할 수 있다.

셋째,  후쿠시마 사건은 이미 요구되고 있는 새로운 기능 (new features) 구축을 위한 원자로기술의 필요성을 드러냈다.  

이 기능에는 대상지 외, 중복 차폐된 통제센터, 대기전력 (待機電力), 디젤 발전기와 배터리를 통한 전원, 해일로부터의 최소 해발고도 안전, 현장의 배터리 전원 손실 시 수동 압력밸브, 흩어진 장비와 고장장비를 로봇과 드론이 식별하기위한 주요 구성요소의 컬러 코딩, 붕소 (硼素) 및 중요 물자 저장고의 시설 내 사전 배치가 포함된다.

넷째,  후쿠시마 사건은 다시 한번, 낮은 확률이지만 극단적인 실패를 겪게 되는 높은 기술의 운영에 대한 인간기여 (人間寄與)의 중심적 역할을 확인하고 있다.

후쿠시마 경험을 근거로, 현재까지 재검토가 필요한 문제의 범위에 포함할 내용은 다음과 같다.

핵사고 부지의 안정화에 관한 국제표준 설정, 편의성에 따른 국내표준에 대한 특별조정보다 복구 작업, 조직 내 및 신속 대응 가능한 국제대응 수용력, 완전한 재조사, 인접국가 뿐만 아니라, 자국 주민들과의 정보 공유를 위해 원자력 안전협약에 따른 국가의무의 대규모 강화 등이다.

일본정부가 핵 위기 첫 몇 주 동안 가까이 있는 정보를 당당하게 공유하기 위해 꾀나 노력했던 것은 틀림없는 일이었다.  

그럼에도 불구하고, 뜻밖의 불확실성의 예측에 근거를 둔 가능한 대응 요구 범위에 대한 모
든 새 사실을 회피함으로써, 정보가 공유된 것과는 달리, 잠재적인 위협에 대한 많은 지식은 사회와 이웃나라에게는 거부되었다는 인상을 남겼다.

다섯째,  엄청난 지진과 해일 가운데 후쿠시마 원자력 단지의 파괴는 운영자인 TEPCO에게 
헤아릴 수 없는 스트레스를 주었다.  

보도에 의하면, TEPCO의 CEO 마사타케 시미즈는 정보의 압도적인 홍수와 책임 및 결정의 중압감을 못 이긴 피로로 입원했다.  현장의 끔찍한 상태에 노출된 핵 노동자들은 의기소침하고 지쳤다.  

비상사태가 오래 끌게 되면서, 일본 핵 사업의 독점사례의 비판, 과거의 비판으로부터의 면제, 지역사회는 말 할 것도 없고, 지방자치단체에 대한 더 많은 책임의 요구가 일본 일간지와 주간지의 주류의 홍수를 이뤘다.

여섯째,  이 사건은 일본인이 해일에 직면한 한 희생자인양, 마치 원천적으로 타고난 것처럼 그리고 TEPCO의 “연루문화 (連累文化)”의 관념으로 메워졌다.

실제로, 후쿠시마 발전소의 뿌리와 실패의 책임은 일본 국내정치경제학과 전력산업부문의 제도적 구조뿐만 아니라, 미국수출입은행의 재무지원 그리고 애당초, GE (General Electric)의 핵 수출프로그램으로 후쿠시마를 포함하여 원자로를 TEPCO에 판매한 데 있다.

이 편리한 합의에서 GE 는 일본에 판매 및 건조한 발전기의 사고와 고장으로 발생되는 책임의 주권면책을 누리고 있다.

현재까지, GE는 주목의 대상에서 물러서 있다.  후쿠시마에서 무엇이 잘못되었고, 발전소가 어떻게 건조되었기에 이렇게 터무니없이 파괴되었는지 조사가 진행되면 이 상황은 바뀔 것이다.

장차 주요 핵사고의 책임은 확실히 핵 수출이 당면하는 문제가 될 것이다.  사고조사가 법률적으로 원자로 공급자와 건축가-엔지니어링회사의 과실로 나타나면 오래된 손해보상계약이 도전 받는 것은 가능하다.  이것은 한국에서도 두드러진 문제이다.

일곱째,  일본정부는 잘못에 대한 국내의 원인조사에 추가하여, 국제공식조사를 요청해야 한다. 

국제조사가 일본 자체에 의한 것이든, IAEA (국제원자력기구)에 의한 것이든 관계없다.  중요한 것은 이 사고가 원자력을 추진한 사람들의 상상력의 범위를 넘었다는 것을 인지하는 것이다.

그리고 정확하게 주 이내의 글로벌 이벤트이며, 방사능은 전체 북반구를 일주 했을 뿐 아니라, 열대 수렴대 (熱帶 收斂帶)로 분산하여 남반구까지 돌고 있다.

이 사건은 TEPCO만의 책임이 아닌 중앙정부의 핵 정치인의 사건이다.  이것은 또한 처음부터 원자력을 추진한 사람들의 책임이다.

일본 내 GE텔레비전광고가 “우리는 삶에 좋은 것들을 가져오다” 고 말한 비등 수 (沸騰水)원자로는 어쩐지 오늘 날 비현실적으로 보인다.

여덟째,  후쿠시마 사건은 국가 또는 비 국가 행위자가 핵연료 사이클 시설, 특히 원자로와 사용 후 연료 격납용기를 방사능전의 표적으로 선택하는 위험의 형상을 미리 나타냈다 (핵탄두를 사용하는 전쟁에 대비하여).

비교적 보안 수준이 낮은 대부분의 핵시설은 잘 조직된 테러리스트의 현대식 가벼운 무기와 유도탄의 공격에 버티기 어렵다. 

이 문제가 2012년 서울 글로벌 핵 안보정상회의의 주요 주제가 될 것은 의심의 여지가 없지만, 후쿠시마는 방사능 테러를 즉각적이고 긴급한 문제로 만들었다.

아홉째,  지진과 해일이 화석 (化石)연료와 핵추진 중앙발전소 그리고 전송 및 분배격자에 가한 충격의 대응에서 뜻밖의 발견이 있었다.

모듈의 빠른 전개의 결합, 작은 신 재생 자원과 가정의 대규모 효율성 프로그램과의 결합, 상업 및 산업용 최종용도는 중요한 전력 인프라의 대규모 붕괴 시 기존 전력시스템보다 더 빠르고 싸게 탄력성을 제공할 수 있다는 것이다. 

이것은 중앙발전소의 건조는 적어도 2년이 걸리는데 반해, 광전변환공학 (光電變換工學), 풍력발전과 최종사용효율은 공급 인프라가 있으면 매우 빠르게 설치될 수 있기 때문이다.  

그리고 한 번 설치되면, 중앙 그리드가 다운되어도, 국부적 작동으로 계속 사용할 수 있다.

이런 대규모 대응의 경제학은 통합된 국가 스마트 그리드가 있음으로써 많이 개선되었으나 오늘 날 일본에는 이 국가 스마트 그리드가 완전히 부족한 상태이다. 

그러나 이런 그리드는 대체에너지가 전원 장치에 중앙발전소보다 빠르고 더 신뢰할 수 있는 방식으로 탄력성을 추가하게 된다.

열째,  후쿠시마는 아시아의 원자력 르네상스를 멎게 했다.  

중국은 핵 확장계획을 재검토하고 있으며, 필리핀은 오래 전에 완공된 화산 옆에 위치한 원자로를 작동도 하지 않고 다시 무기한 보류하기로 했다.

인도네시아 무리아 (Muria)에서는 지역 이슬람사회가 주도하는 핵 기지 반대에 부딪쳤다.  인도에서는 핵 비평가에 영향을 받지 않는다고 오래 생각되었다.  독일과 이탈리아는 전적으로 원자력을 피하고 있다.

한반도의 한국의 원자로 단지는 어마어마하다. 한국의 큰 야망은 표준가압 수형 원자로(標
準加壓 水型 原子爐, PWR)의 수출이다. 북한 지역에서는 평양 정권이 1기의 소형 경수로 공사를 하고 있다.  

실제로, 한국은 위에서 설명한 모든 문제를 재검토할 뿐만 아니라, 많은 경우 현재의 원자로군의 구형 장치의 개장 (改裝)을 해야 한다.  이것만으로도 많은 시간과 비용이 소요된다.

하지만, 한국의 야심적인 원자로 확장계획은 더 까다로운 부지 (敷地)제약에 직면하고 있다.  원자로의 병치 (倂置, 여럿이 함께 위치)는 당연히 재검토되어야 한다.

사용 후 연료 격납용기에 저장하는 연료봉의 밀도만을 증가시키려는 생각은 의심의 여지가 없는 나쁜 생각이다.  실제로, 한국은 현행 부지에 더 건조하여 확장계획 상 원자로 수효를 늘릴 수 있을 뿐이다. 

또한, 원자로와 원자로 그리고 사용 후 연료 격납용기 사이의 일반적인 고장모드의 위험도 감수하고 있다.

게다가, 사용 후 연료 저장소를 원자로 부지로부터 분리하라는 압력은 안전성 확인과 분류된 사용 후 연료 부지의 일련의 신뢰성의 절박함을 증가시키고 있으며, 이미 지역사회의 저항으로 정치적 진퇴유곡의 상황이 되었다.

그 결과는 핵 의사 결정권자에 대한 새로운 세 냉혹한 정치적 압력으로 나타나고 있다.  

첫째 트렌드는 지하 잠정 사용 후 연료 저장용량을 증가시키는 동안 핵폐기물의 직접 처분의 촉진이다. 

지하저장은 사용 후 연료 격납용기의 공중 충격으로 한국에서는 대규모 방사능 누출이 일어나지 않는다는 것을 보증할 필요가 있다.  동시에 사용 후 연료는 깊숙한 지하에 처분하면 충분히 냉각된다.

급속하게 대두되는 깊은 시추공 기술이 중기적으로 이 문제에 대한 현실적 해법의 가망이 있다.  그러나 일본처럼, 플루토늄 기반의 에너지전략 때문에, 한국은 이 선택을 의미 있는 방법으로 연구하지 않고 있다.

한반도는 고준위 핵폐기물을 3~5km 깊이로 천공 (穿孔)된 구멍에 영구히 설치하기에 적합한 지질구조처럼 보인다. 이 깊이에서는 수백만 년 동안 안전하게 격리될 수 있다.

하지만, 이 옵션을 활용하기 위해서는 두 의식 형태를 버려야한다.  우선, 사용 후 연료는 소중한 자원이기 때문에 회복할 수 없게 처분하기보다 미래의 재활용을 위해 보존해야한다는 것인데, 이것은 우라늄 공급부족을 말 하는 사고 추가 오류에 근거한 패러다임이다.

또 하나는, 평양 정권을 영원한 한국의 적으로 보는 시각이다. 일부 전문가들은 북한 지역
에서 깊은 시추공 산업을 시작하기에 좋은 장소는 이미 깊이 뚫어 놓은 산악지대의 지하 핵 시험 사이트라고 오히려 냉소적으로 말 한다.

둘째 트렌드는 원자로 설치를 위한 새로운 장소를 물색하는 것이다.  

당연한 해법은 북한 지역에 설치하는 것이다.  진정으로 통합된 한반도 전체를 망라하는 스마트 국가 그리드를 건조한다.  

그리고 러시아, 중국, 몽골 및 일본 그리드와 제휴하면 태양 생성된 엄청난 량의 전력을 한국과 일본으로 보낼 수 있다.  한국이 원자력의 안전한 설치를 원한다면, 평양 정권과의 화해를 서둘러야 한다.

셋째 트렌드는 원자력에 대한 의존도 증가 전략을 재고 (再考)하는 것이다.

이 전략은 전력 분야에서 기술적 다양성을 감소시키고, 지난 10년 동안 일본이 그 억울함을 발견한 것처럼, 동시에 많은 원자로를 폐쇄할 수 있는 심각한 기술적 결함에 취약해 질 수 있다. 

한국의 스마트 그리드의 도입은 전기 공급의 한 부분으로 더욱더 강조된 신 재생 에너지 효율성과 원자력에 대한 의존도 감소와 결합되어 합리적 전략으로 보이게 된다.

부수적으로, 이런 전략은 한국 내 연료 사이클 시설에 대한 국가와 비 국가 행위자들의 공격으로부터 일어날 방사능 위험도 줄이게 된다.  

한반도의 전쟁의 지속적인 위험에 따른 진짜 위험으로, 정치인들과 핵 지지자들도 얘기 않는 것을 선호하지만, 태만의 결과는 덜도 말고 진짜이다.

한편, 새로운 부지를 찾을 수 있는 유일한 장소는 북한 지역이 아니면 한국 내 지하이다. 

한국은 보수주의자들이 집권하는 동안 평양 정권과 전력분배시설 (power grid) 및 원자로에 관해 협력적 접근을 한다는 것을 상상하기는 어렵다.

하지만, 한국은 에너지 안보와 원자력에 관해 평양 정권과의 피할 수 없는 지속 가능성뿐만 아니라, 현재 공사 중인 북한 지역의 소형 경수로의 원자력 사고에도 직면하고 있다.

이 원자로는 후쿠시마 1개 원자로의 10%를 조금 상회하는 규모이지만, 연중 대부분 특히 겨울엔 바람의 방향이 평양과 서울에 직접 영향을 줄 북서풍을 타게 된다. 

원시적인 기술과 소재 때문에 통제의 상실과 노심용융의 진짜 위험의 가능성도 높다. 그리고 신뢰할 수 없는 전력망도 경수로의 계획되지 않은 돌발적인 운전 정지와 노심용융 사고의 한 원인이 된다.

평양 정권은 죽은 김일성의 생일 100주년 안에 원자로를 완공하라는 지도부의 지시에 따른 기술적 도전도 잘 알고 있다. 

1994년, 김일성은 기가 와트 (gigawatt, 10억 와트) 크기의 원자로는 북한 지역 전력망에는 너무 크고, 미국으로부터 400 메가와트 전기 원자로 이상의 것은 받지 말아야 한다는 전문가의 보고를 받았다.

평양 지도부는 공사의 기술 부조리에도 불구하고, 어쨌든 두개의 기가 와트 급 원자로 신포 (新浦)프로젝트를 추진했다.  

처음부터, KEDO (한반도 에너지개발기구)프로젝트는 주로 미국이 평양 정권에 대하여 에너지보다 적대 정책을 바꾸기 위해 개입한 사례이다.

평양의 이 소형 경수로 프로젝트는 순전히 국내적 위상 제고를 위한 정치적 요청에 의해 추진된 것이나 다름없다.  

이것은 한편 미국과 한국을 포함한 다른 나라에 프로젝트 참여의 기회를 주면서 경수로를 이용하여 농축프로그램의 지원을 얻기 위한 의도도 담고 있다.  

이제, 후쿠시마 이후, 한국이 반드시 선택해야 할 중요 사안을 살펴본다.

소형 경수로 공사는 확실히 남북 간 프로젝트가 되도록 평양 정권이 보장할 수 있으며, 오늘날의 정치적, 군사적 교착상태로 그 실현은 예상하기 어렵지만, 설계와 엔지니어링, 건설은 국제표준에 따라 실행한다.

분명히, 이것은 핵무기 문제의 해결 및 한, 미 양국의 대북정책의 급진적 변화와 분리해서 생각할 수 없다.  

평양 정권의 이 소형 경수로는 한국 주민과 국토에 급속하게 대두되는 환경안보위협으로 취급될 수 있다.  그리고 일단 원자로를 가동하면 그 작동을 멈추게 할 군사적 행동에 돌입 할 것인지 결정해야 한다.  

내장된 노심에는 방사성 폐기물 핵분열 생성물이 거의 없고, 치명적인 냉각 고장과 노심용융 시 대기배출을 초기에 확인하게 된다면, 이것은 전력공급선의 절단처럼 아무데도 송전하지 못하게 할 수 있다.

이런 군사개입은 전쟁 위험 때문에, 평양 정권과의 협력은 어렵다.  매우 어려운 이 두 선택 가운데,  최소한의 저항의 방도를 찾는다면 그것은 “아무것도 하지 않는” 것이다.

제3의, 신앙기반 (信仰基盤)전략은 평양 정권의 원자로의 노심용융으로 한국에 대한 대규모 
방사능 누출의 위험을 각오하는 것이다.

북한 지역의 원자로 사고는 많은 인구를 바람 부는 방향에서 어쩌면 영원히 소개하는 것은 
말 할 것도 없고, 부지 (敷地)의 안정과 복구 작업을 위한 평양 정권의 물리적 및 병참요구의 대응 용량을 확실히 초월한다.

역설적으로, 이런 사고는 중국이나 러시아 그리고 심지어 한국의 전문가와 장비 및 물자를 포함하여 어쩌면 조율된 외부세력이 개입되는 인도주의 작전을 이끌어 낼 수 있다.

하지만, 화해와 개입 전략과 비교하면, 다른 두 전략은 전쟁 위험과 노심용융 및 방사능 위험이 따른다.  

따라서 한국정부는 후쿠시마 이후 핵 세계에서의 기회와 위험의 전망을 신중하게 검토해야 한다.  동시에, 한반도 내 원자력 추구의 어려움과 작은 영토 내 원자력 및 핵무기의 안보 딜레마를 극복하기 위하여 대북정책을 조정해야 할 것이다.





















 










 







































 



















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