재생에너지 확대와 충돌하는 원전 '경직성'…완화 방안은

한수원 중앙연구원장 "탄력 운전으로 출력 조정"

(서울=연합인포맥스) 유수진 기자 = 원자력발전의 단점으로 꼽히는 경직성을 '탄력 운전'으로 크게 완화할 수 있다는 주장이 제기됐다.

독일과 프랑스 등에서 이미 적극적으로 탄력 운전을 실시하고 있는 만큼, 우리도 기술 개발 등을 통해 출력 제어를 확대할 수 있다는 제언이다.

신호철 한국수력원자력 중앙연구원장은 7일 여의도 국회에서 열린 '바람직한 에너지믹스 2차 정책토론회'에 발표자로 나서 이같이 밝혔다.

기후에너지환경부가 제11차 전력수급기본계획(전기본)에 담긴 신규 원전 2기 건설을 그대로 추진할지, 아니면 뒤집을지 결정하기 전 여론 수렴을 위해 개최한 토론회에서다.

이날 신 원장의 발표 주제는 '원전의 경직성 완화 및 안전성 확보 방안'이었다.

원전의 경직성이란 원전 기술 특성상 전력 수요가 늘거나 줄었을 때 즉시 발전량을 조절할 수 없는 걸 일컫는다.

예컨대 밤에는 전력 소비가 줄고 낮엔 재생에너지 출력이 높아지니 원전의 출력을 낮춰야 하지만, 재생에너지 대비 즉각적인 부하추종(출력 조정)이 어렵다는 것이다.

이는 전력 계통의 안정성을 저해하는 하나의 요인이 될 수 있다. 그 때문에 무탄소 시대로 가기 위한 에너지믹스 논의에 빠지지 않고 등장하고 있다.

김성환 기후부 장관도 이날 인사말에서 "낮에 재생에너지-원전이 충돌할 때 원전 경직성 문제를 어떻게 조정할 것인가가 또 하나의 숙제"라며 "당장 올해 봄, 가을부터 전력을 적게 쓰는 시기에 원전과 재생에너지가 시장에서 충돌할 가능성이 상존하고 있는 게 사실"이라고 짚었다.

신 원장은 역시 "재생에너지가 확대될수록 원전의 경직성과 재생에너지의 간헐성이 부딪히는 사례가 늘어날 것"이라고 현 상황을 진단했다.

그러면서 봄, 가을철 낮 등 전력 소비가 줄어드는 시간대엔 원전 출력 감소 운전을 시행하고 있다고 밝혔다.

전력 소비량과 공급의 균형을 맞춰 전력 계통 안정성을 유지하기 위해서다. 같은 이유로 정비, 보수를 이 기간에 집중적으로 실시하고 있다고 덧붙였다.

적극적으로 탄력 운전을 수행하고 있는 해외 사례도 제시했다.

대표적인 국가가 유럽에 있는 독일과 프랑스다. 이들은 365일 24시간 부하추종 운전과 주파수제어 운전을 한다.

재생에너지 비중이 높은(30%) 독일은 기존 기저 발전(석탄·원자력)에 유연성을 요구하는 분위기가 형성돼 자연스럽게 탄력 운전이 자리 잡았다. 원전 의존도가 70%에 달하는 프랑스는 특화된 기술력과 운영 노하우 등이 영향을 미쳤다.

신 원장은 "두 나라는 상시로 탄력 운전을 실시한다"면서 "특히 프랑스는 1970년대부터 탄력 운전 기술개발을 진행해 와 하루에 두 번씩 출력 조정을 한다"고 설명했다.

이에 비해 미국과 한국은 탄력 운전 사례가 연간 수십 회에 그친다. 그것도 원격 주파수제어 등은 현행법상 아예 불가능한 게 현실이다.

높은 고정비 부담과 잦은 출력 변동에 따른 정비·고장 빈도 증가 우려, 화력 등 대체 수단 존재에 따른 니즈 부족 등으로 탄력 운전 시행에 소극적이었던 탓이다.

그렇다고 기술 개발에 손을 놓았던 건 아니다. 원자력계는 이미 핵연료봉 제조 기술과 노심 출력분포 감시, 열 피로 감시 시스템 등을 개발 완료한 상태다. 제어봉 재질과 제조 기술, 온라인 핵연료 성능 감시, 출력변화율 가이드 등은 개발 중이다.

신 원장은 "독일과 프랑스 대비 탄력 운전 횟수가 적지만 경직성을 탈피하기 위해 노력하고 있다"며 "내년부터는 출력 변동을 좀 더 크게 하고, 중장기적으론 1년 내 100일 정도 출력 변동이 가능하도록 추진하겠다"고 말했다.

sjyoo@yna.co.kr