핵-원자 반응단위 차이도 모르는 반핵인사들

¶ 주한규

-<IPCC 보고서>, 에너지전환포럼의 “소형 모듈형 원자로도 이산화탄소 배출” 주장 반박

-kWh 발전당 전주기 이산화탄소 발생량은 원전이 최저로 태양광의 1/4, LNG의 1/40 

-자료와 기본원리 무시한 억지 주장으로 원전 흠집내기 혈안. 아인슈타인이 통탄할 노릇

‘에너지 전환 포럼’이 소형 모듈형 원자로(또는 소형 원전 모듈, SMR)를 비방하면서 낸 보도자료 1번 항목이 SMR의 탄소 배출이 거의 없음을 부정하는 것입니다. 그러면서 원자력이 태양광 발전보다 2배, 풍력보다 7배 많이 이산화탄소를 배출한다고 주장합니다. 근거로 내세우는 것이 2008년 한 교수가 발표한 논문 자료입니다.

하지만 이는 명백히 틀린 참으로 한심한 주장입니다. 전문가 수백 명이 모인 국제 기후변화 패널이 발행한 <IPCC 보고서>(2014년)에는 반대로 나와 있습니다. 진짜 전문가들이 여럿 모여서 방대한 자료를 분석해 평균과 최대값, 최소값 등을 제시한 결과입니다. 이 자료에 따르면, kWh 발전당 전주기 이산화탄소 발생량은 석탄 820g, 가스 490g, 원자력 12g, 태양광 48g 등입니다.

사실 원자력이나 태양광이나 석탄 발전에 비해 이산화탄소 발생량이 월등히 적습니다. 이 점이 중요합니다. 원자력 하는 사람들은 태양광이 원자력보다 4배 더 배출하니까 태양광이 이산화탄소 배출 관점에서 나쁘다는 이런 식으로 말하지 않습니다. 둘 다 화석 연료에 비하면 실질적으로 무탄소 배출원이다 이렇게 얘기하지요.

원자력이 이렇게 단위 전력량당 이산화탄소 발생량이 적은 것은 에너지 원천이 핵 반응이기 때문입니다. 원자 핵을 이루고 있는 핵자(양성자와 중성자)들은 원자들이 분자를 만들 때 전자 공유를 통해 결합되어 있는 것보다 훨씬 단단히 결합되어 있습니다. 결합의 단단함을 나타내는 인자를 결합 에너지라고 합니다.

핵자의 결합 에너지는 단위가 메가 일렉트론 볼트(MeV)입니다. 분자의 결합 에너지 단위는 그냥 일렉트론볼트(eV)입니다. 일단 단위에서 1백만 배 차이가 납니다. 우라늄이 핵 분열할 때 발생하는 에너지는 200MeV인 반면, 수소 원자 두 개가 결합해 수소 분자가 될 때 발생하는 에너지는 4.25eV입니다. 태양광 전지에서 전자의 이동에 의해 발생하는 에너지도 그냥 일렉트론 볼트(eV) 수준입니다.

원전을 건설하거나 핵 연료를 만드는 과정에서 이산화탄소가 발생하기는 합니다. 그러나 운영하는 과정에서는 화학 반응보다 1백만 배 이상 높은 막대한 에너지를 생성하면서도 전혀 탄소를 배출하지 않기 때문에 단위 전력 생산량당 생애 이산화탄소 배출량은 제일 적습니다.

개별 연구자는 자기가 취한 자료에 따라 사실과 다른 결과을 내놓을 수 있습니다. 그래서 교차 검증이 필요한 것이지요. 이런 교차 검증을 거친 IPCC의 이산화탄소 배출량 자료는 국가별 탄소 밀집도를 보여주는 아주 유용한 툴인 일렉트릭시티맵(electricitymap.org)에도 사용되고 있는 공식 자료입니다.

이런 자료와 기본 원리도 모르고 억지 주장만 해대니 일일이 반박하기가 짜증이 납니다. 메가 일렉트론 볼트도 모르는 사람들이 원자력 흠집내기에 혈안이 되고 있으니 돌아가신 아인슈타인이 무덤에서 나와 통탄할 노릇입니다.

참고로 1GW 석탄 발전소 하나를 1년 내내 가동하면 이산화탄소가 약 700만 톤 가량 나오고, LNG로 대체하더라도 430만 톤은 나옵니다. LNG는 전주기 이산화탄소 발생량이 석탄의 60%, 발전 중 연소에 의한 발생량은 석탄의 50% 정도로 사실상 상당히 많은 이산화탄소를 배출합니다. 흔히 알려진 바와 달리, 결코 청정연료가 아닌 것이지요.