원자력발전

원자력발전은 화력발전과 무엇이 다른가요?

원자력발전은 물을 끓여 수증기로 터빈을 돌린다는 점에서 화력발전이나 열병합발전과 기본 원리가 비슷해요. 다른 것은 물을 끓이는 열의 출처예요. 화력발전은 석탄, 가스, 석유 같은 화석연료를 쓰고, 열병합발전은 쓰레기를 태우고, 원자력발전은 핵분열에서 나오는 에너지를 써요.

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위키백과는 화력발전이 온실가스를 많이 배출하는 반면 원자력발전은 온실가스 배출이 거의 없어 친환경에너지라고 부른다고 소개해요. 세계원자력협회(WNA)도 원자력이 전 세계 저탄소 전력의 20% 넘게를 차지하고 세계에서 두 번째로 큰 저탄소 전력원이라고 설명해요. 다만 원전 한 기를 짓는 데는 설계부터 15~20년 정도가 걸리고, 많은 지역 주민이 핵 위험 때문에 건설을 반대하고 있다고 위키백과는 덧붙여요.

부르는 이름도 입장에 따라 달라요. 위키백과와 정부 자료는 '원자력 발전소'와 줄임말 '원전'을 쓰고, 신고리 5·6호기 백지화 시민행동은 '핵발전소'라는 말을 써요. 이 글은 앞의 이름을 쓰되 반대 쪽 주장을 옮길 때는 그쪽 표현 그대로 옮겨요.

원자력발전소는 어떤 원리와 구조로 전기를 만드나요?

연료는 우라늄235를 농축시킨 농축 우라늄과 천연 우라늄 등이에요. 천연 우라늄은 99%가 우라늄238이고 0.7%만 우라늄235예요. 우라늄238은 핵분열시키기 어려워서 중수로를 뺀 다른 원자로는 천연 우라늄을 농축해 우라늄235의 비율을 높이는 과정이 필요해요.

가압경수형 원전은 원자로격납건물, 원자로보조건물, 터빈건물로 이루어진 발전소 건물과 외부 보조시설로 구성돼요. 주요 설비는 다음과 같아요.

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한국의 원전은 모두 해안가에 있어 바닷물을 냉각수로 끌어 쓰기 때문에 냉각탑이 없어요.

원자로에는 어떤 종류가 있고 한국은 어떤 것을 쓰나요?

위키백과는 원자로를 크게 세 가지로 나눠요. 중성자가 일으키는 연쇄반응으로 열을 내는 열반응로, 플루토늄을 연료로 쓰는 증식로, 삼중수소나 중수소를 연료로 쓰는 핵융합로예요. 핵융합로는 현재 개발 중이고 지금 발전에 쓰이는 것은 열반응로와 증식로예요.

한국의 원전은 대부분 가압경수로(PWR)이고, 월성 원전에는 캐나다에서 들여온 가압중수로(CANDU)가 있어요. 한국표준형원전 OPR1000을 거쳐 1400MW급 APR-1400이 개발됐고, 신고리 3·4호기와 2009년 아랍에미리트에 수출하기로 계약한 4기가 APR-1400이에요.

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위 표는 위키백과 대한민국의 원자력 발전 문서의 원전 현황표에서 단지별 첫 호기를 뽑은 거예요.

원자력발전은 어떻게 시작돼 지금에 이르렀나요?

핵분열 방식의 전력 생산은 1948년 9월 미국 테네시주 오크리지의 X-10 흑연원자로가 전구를 밝힌 데서 시작됐어요. 1954년 6월 소련 오브닌스크에 대규모 전력 생산을 목적으로 한 세계 최초의 원자력 발전소가 지어졌고, 최초의 상업용 원자로를 쓴 영국 콜더홀 발전소는 1956년 10월 17일 상업 운전을 시작했어요.

한국은 1956년 정부 조직으로 원자력과를 신설하고 한미원자력협정을 체결하며 원자력 도입을 처음 결정했어요. 1958년 원자력법을 제정했고, 고리를 첫 원전 건설지로 정해 1978년 고리 1호기가 처음 상업운전을 시작했어요. 1980년대에는 고리, 영광, 울진에 가압경수로가 지어지고 월성에는 캐나다에서 중수로가 들어왔어요. 위키백과는 2012년에 원전 설계코드, 원자로냉각재펌프, 제어계측장치 기술까지 완전한 자립이 끝났다고 적어요.

세계에서는 원자력발전이 얼마나 쓰이나요?

세계원자력협회가 2026년 10월 23일 갱신한 자료에 따르면 원자력은 약 440기의 원자로로 세계 전기의 약 9%를 공급하고, 31개국이 원자력으로 전기를 만들어요. 2025년 원전은 2702TWh를 공급해 2024년의 2667TWh보다 늘었어요. 2025년에 전기의 4분의 1 이상을 원자력으로 만든 나라는 14개국이고, 프랑스는 전기의 약 70%를 원자력에서 얻어요.

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위 표는 세계원자력협회의 국가별 개요표에서 발전량이 큰 나라를 골라 줄인 거예요. 가동 가능은 전력망에 연결된 원자로를 말하고, 건설 중은 첫 콘크리트를 부은 원자로를 말해요.

엠버(Ember)는 2026년 4월 21일 보고서에서 2025년 태양광이 처음으로 풍력을 넘어서 원자력에 가까워졌고, 2026년에는 태양광과 풍력 모두 원자력을 넘어설 것으로 예상한다고 밝혔어요.

한국의 원자력발전 현황은 어떤가요?

산업통상자원부가 2025년 5월 12일 발표한 2024년 에너지 수급 동향에 따르면 원자력은 188.8TWh, 31.7%로 18년 만에 최대 발전원이 됐어요. 총발전설비 용량 153.1GW 중 원자력은 26.1GW, 17.0%이고 1년 사이 1.4GW(5.7%) 늘었어요. 원자력 소비가 늘어난 것은 신한울 2호기가 새로 들어왔기 때문이에요.

한국수력원자력은 2024년 4월 8일 보도자료에서 신한울 2호기(140만kW급)가 4월 5일 상업운전을 시작했고, 이로써 국내 운영 원전이 계속운전을 준비 중인 고리 2호기를 포함해 모두 26기가 됐다고 밝혔어요. 세계원자력협회는 2025년 한국의 가동 가능 원자로를 26기(25,609MWe), 건설 중을 4기로 집계하고, 2026년 5월 29일 신한울 4호기(1340MWe)가 건설을 시작했다고 기록해요.

앞으로의 계획은 제11차 전력수급기본계획에 담겼어요. 산업통상자원부가 2025년 2월 21일 확정을 알린 이 계획은 신규 대형원전 2기와 SMR 1기 건설을 담았어요. 원전 발전량 전망은 2023년 180.5TWh(30.7%)에서 2030년 204.2TWh(31.8%), 2038년 248.3TWh(35.2%)로 늘어요. 계획에서 ’37~’38년에는 APR1400 기준 대형원전 2기(2.8GW)가 들어가고, ’35~’36년에는 SMR 상용화 실증 1기(0.7GW)가 들어가요.

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위 표는 제11차 전력수급기본계획의 발전량·발전비중 전망에서 뽑은 거예요.

주요 수치를 한눈에 보면 어떻게 되나요?

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같은 해의 한국 비중이 31.0%와 31.7%로 다른 것은 두 출처의 집계 연도와 기준이 다르기 때문이에요. 세계원자력협회의 값은 2025년, 산업통상자원부의 값은 2024년 잠정치예요.

원전은 어떤 안전 장치와 규제로 관리되나요?

위키백과는 원전을 안전 면에서 특별하게 다루는 이유를 두 가지로 설명해요. 에너지를 만드는 과정에서 방사성물질이 생기고, 원자로가 멈춘 뒤에도 핵연료에서 붕괴열이 오랫동안 나온다는 점이에요. 그래서 원자로의 반응도 제어, 핵연료 냉각, 방사성물질 격납을 3가지 기본안전기능으로 두고, 심층방어 개념에 따라 보호계통과 공학적 안전설비로 이 기능을 지켜요.

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위 표는 심층방어 5단계 설명을 줄인 거예요. 한국은 국제원자력기구(IAEA)의 권고를 받아들여 2001년 1월 원자력법을 고쳐 10년 주기로 원전 안전성을 종합 평가하는 주기적안전성평가를 하고 있어요. 원전 운영은 한국수력원자력이 맡고, 국무총리 직속 원자력안전위원회가 감시·감독을 해요.

세계에서 큰 원전 사고는 세 번 꼽혀요. 1979년 3월 28일 미국 스리마일섬 원전에서 냉각수 공급이 끊겨 노심용융이 일어났고, 격납용기 덕분에 피해 규모가 줄었어요. 1986년 4월 26일 소련 체르노빌 원전에서는 가동 실험 중 원자로를 제어하지 못해 노심용융이 일어났어요. 2011년 3월 11일에는 동일본 대지진과 쓰나미로 7등급 원전 사고가 났고 10만 명 이상의 피난 주민이 생겼어요.

원전 수명과 계속운전, 영구정지는 어떻게 되나요?

일반적인 설계수명은 경수로 40년, 중수로 30년이에요. 계속운전은 운영허가가 만료된 원전의 안전성을 법이 정한 기술 수준에 따라 평가해 만족하면 허가기간 이후에도 운전을 이어가는 것이에요. 한국은 2005년 9월 원자력법 시행령과 시행규칙을 고쳐 계속운전의 법적 근거를 처음 마련했어요. 한국원자력산업협회 자료에는 고리 1호기가 2017년 6월 18일, 월성 1호기가 2019년 12월 24일 영구정지됐고, 고리 2호기는 2023년 4월 8일 발전을 멈추고 계속운전 준비를 위한 정비에 들어갔다고 나와요.

사용후핵연료와 방사성폐기물은 어떻게 처리하나요?

원전이 낳는 고준위 방사성폐기물, 곧 사용후핵연료의 처분은 오래 풀리지 않은 문제였어요. 세계 10대 원전 운영국 중 고준위 방폐장 계획이 없던 나라는 인도와 한국뿐이었고, 2025년 2월 27일 고준위방사성폐기물관리특별법이 국회를 통과하면서 길이 열렸어요. 현재 고준위 방폐물은 원전 부지 안 임시 저장시설에 있는데, 2030년 한빛원전을 시작으로 한울원전(2031년), 고리원전(2032년) 순으로 포화에 이를 전망이었어요.

특별법은 국무총리 소속 관리위원회 설치, 관리계획 수립, 관리시설 부지 적합성 조사와 선정 절차, 유치지역 지원 등을 담았어요. 최종 부지를 정하기까지 최소 13년 이상 걸릴 전망이고, 1986년 이후 영덕, 울진 등에서 방폐장 부지 선정을 추진했지만 주민 반대로 9차례 무산된 적이 있어요.

원자력발전 찬성과 반대의 근거는 무엇인가요?

원자력발전을 반대하는 쪽과 찬성하는 쪽은 서로 다른 근거를 들어요. 아래는 출처에 실린 주장을 그대로 귀속해 정리한 거예요.

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한국원자력문화재단이 2016년 실시한 원자력 국민인식 조사에서 원자력 종합인식도는 61.5점이었고, 5대 요인 중 원자력발전 안전성이 56.6점으로 가장 낮았어요. 거주지 내 원전 건설 수용도는 37.5점으로 최저였어요.

2017년 신고리 5·6호기 공론화에서는 어떤 결과가 나왔나요?

2017년 6월 27일 울산 울주군 신고리 5·6호기 건설이 일시 중단됐고, 공론화위원회는 7월 24일 출범해 3개월 동안 설문조사와 공청회, 토론회를 거쳤어요. 10월 13일부터 15일까지 시민참여단 471명이 최종 합숙 토론을 했어요. 문재인 대통령은 2017년 대선 때 신규 원전 건설계획 백지화, 노후원전 수명연장 중단, 월성 1호기 폐쇄, 신고리 5·6호기 공사 중단을 공약으로 내세웠어요.

공론화위원회는 2017년 10월 20일 건설 재개를 정부에 권고했어요. 판단 유보를 뺀 최종 조사에서 건설 재개가 59.5%, 건설 중단이 40.5%로 19%p 차이가 났고, 95% 신뢰수준에서 오차범위는 ±3.6%p였어요. 유보를 포함한 4차 조사 결과는 건설 재개 57.2%, 건설 중단 39.4%, 판단 유보 3.3%였어요. 1차 조사에서는 건설 재개 36.6%, 건설 중단 27.6%, 판단 유보 35.8%였어요.

같은 날 신고리 5·6호기 백지화 시민행동은 기자회견에서 시민참여단의 판단을 존중한다면서도 "공론화 기간 동안 우리가 목격한 것은 '기울어진 운동장'이었다"고 말했어요. 이 단체는 수십 년간 원전 정보를 일방적으로 접해 온 상황에서 공론화 기간이 너무 짧았다고 평가했고, 시민참여단 59.5%의 건설 재개 선택에 그런 문제점이 반영됐다고 주장했어요. 밀양 주민들도 결과를 비판했어요. 위키백과는 이 과정에서 약 1,000억 원의 손실이 발생하고 한수원 노조 등 원자력업계의 반발이 있었다고 적어요.