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일본 에너지 정책과 원자력발전

현재 일본 에너지 정책은 ‘S+3E’를 기본방침으로 새우고 있다. 안전성(Safety)을 전제로 하여, 자급률(Energy Security), 경제효율성(Economic Efficiency), 환경적합(Environment)을 동시에 달성한다는 것이다. 특히 환경적합(Environment) 부문에서는 2050년까지 CO₂ 배출을 실질적으로 ‘제로화’ 하는 것을 목표로 하고 있고, 현재 각 항목의 목표 달성을 위한 대책을 마련하고 있다.

2022년 12월 22일에 책정된 'GX 실현을 위한 기본방침~ 향후 10년을 내다본 에너지 및 환경정책 로드맵' 에서는 향후 에너지 정책 중 하나로 탈탄소 효과가 높은 원자력을 활용할 방침을 제시하고 있다. 동일본 대지진 이후 원자력발전소 신규 증설을 상정하지 않던 기존 방침을 바꿔 전력의 안정적 공급과 탈탄소 사회 실현을 위한 방침으로 원자력을 채택하기로 한 것이다.

기시다 총리는 차세대 원자력 발전소 건설을 검토 중이며, 새로운 안전 메커니즘을 갖춘 차세대 혁신 원자로의 개발·건설 검토를 지시하고 있다. 현재 일본에서 화력발전이 CO₂ 배출량의 약 40%를 차지하기 때문에, 운전 정지 중인 원자력발전소를 재가동할 뿐만 아니라 신규 증설을 추진하면 CO₂ 배출량의 대폭 삭감을 실현할 수 있다. 게다가, 다른 발전 방법에 비해 연료비 비용이 저렴한 원자력발전을 이용하면 전력 공급 비용을 낮출 수도 있다. 이를 감안하면 S+3E 및 2050년 목표 달성을 위해 원자력발전에 기대하는 목소리는 높아질 것으로 예상된다.

일본 원자력산업의 시장 현황과 향후 과제

일본 원자력 산업은 매출액이 1조9000만 엔, 관련 종사자 8만 명을 보유한 산업으로 지금까지 50기 이상의 발전용 원자로 건설, 운전 및 보수를 실시해 온 실적을 보유하고 있다.

2011년 동일본 대지진으로 인한 후쿠시마 제1 원자력 발전소 사고 이후 새로운 규정을 도입하였으며, 현재까지 27기가 신규정에 기반한 심사를 신청하였고, 21기가 조기 폐로를 선택하였다. 2022년 6월 현재 심사에 합격해 재가동한 플랜트는 전 10기*이다.

*다카하마(高浜) 3,4호기, 오오이(大飯) 3,4호기, 미하마(美浜) 3호기, 이카타(伊方) 3호기, 겐카이(玄海) 3,4호기, 가와우치(川内) 1,2호기)

<원자력발전소 재가동 현황>

[자료: 경제산업성 자원에너지청]

그러나 현재 에너지의 안정적 공급 및 CO₂ 삭감 목표 달성 등 다양한 이유로 원자력발전소의 재가동이 요구되고 있다. 이에 기시다 후미오 일본 수상은 2022년 8월 24일 원자력발전소 재가동, 혁신로 연구개발 및 신증설에 대해 언급했다. 지금까지 재가동한 10기에 더해 7기의 원자력발전소를 2023년 여름 이후에 재가동할 방침이다(가시와자키 가리와 원자력 발전소(柏崎刈羽原発) 6,7호기, 도호쿠전력 오나가와 원자력 발전소(東北電力女川原発) 2호기, 간사이전력 다카하마 원자력 발전소(関西電力高浜原発) 1,2호기, 주고쿠 전력 시마네 원자력 발전소(中国電力島根原発) 2호기, 일본 원자력발전(日本原子力発電)도카이 제2호기)

‘탄소중립과 경제안전보장의 양립’이라는 정책 목표 면에서 생각하면, 전원(電源) 구성 상 원자력발전 비율을 2050년에는 30%까지 끌어올릴 필요가 있다. 그러나 운전 기간이 60년 이상이라 하더라도 기존에 건설한 원자력 발전소의 재가동만으로는 2030년 원자력발전 비중(20~22%)을 유지할 수 없다. 폐로로 결정이 난 것을 제외한 전체 36기의 원자력발전소(건설 중 포함)가 60년 운전한다고 가정해도 2040년 이후 설비 용량은 큰 폭으로 감소할 전망이다. 따라서 향후에는 원자력발전소의 재가동 만이 아니라 신설도 증가할 것으로 생각된다.

이와 같이 일본에서 내건 정책 목표 달성을 위해서는 원전 신설이 필수적이다. 하지만 2011년 이후 일본국내에서 원전건설은 중단되었으며, 건설 경험이 있는 기술자들의 고령화가 진행되며 on-time and on-budget(계획대로 예산대로 건설한다)을 자랑하는 일본 설계 및 건설 기술 계승에 문제가 생기고 있다. 실제로 순조롭게 건설실적을 쌓아온 중국, 러시아, 한국과 장기간 건설 중단 후 재개한 미국, 프랑스를 비교하면 건설공사 능력에 확연히 차이가 있다. 중국이 신설한 원전건설기간은 5~8년인 것에 비해, 12 년만에 원전 신설을 재개한 EU는 원전 신설에 14~16년 이상 걸리는 등 일본에서도 건설기간중단영향은 작지 않을 것이 예상된다. 일본의 경우 2011년 동일본대지진 이후 10년 넘게 안전심사로 인해 신설 원전 건설이 중단되었기 때문에 건축기술이나 설계능력에서 세계표준에 못 미칠 가능성이 있다.

또한 공급망의 존속도 문제이다. 일본에서 진행중이던 원자력 발전소 신설 계획은 동일본대지진이후 중단되었다. 일본 국내 프로젝트뿐만 아니라 해외 수출 안건도 중단 및 종료되면서 핵심 공급망의 매출이 끊겼고, 폐업 또는 존속 위기에 처해 있다. 공급망 구성 기업 중 새로운 규제 기준을 위한 안전 대책 공사에 종사하는 기업들은 매출이 올라가고 있지만, 운전 및 보수, 신규 건설에 관련된 기업들은 수주량이 감소하고 있다.

재가동이나 신규 건설은 전망이 불투명해 많은 기업이 앞으로의 원전사업을 우려하고 있으며, 후쿠시마 제1원전 사고 이후 원전신설이 불투명한 가운데 원자력 사업 철수를 결정한 기업은 20개사가 넘는다.

특히 요소기술을 가진 핵심 공급업체의 철수(Zirco Products Co., Ltd 2017년 폐업)로 인해 BWR용 원자연료피복관은 일본국내에서 조달을 할 수 없게 되었으며, 일본주탄강(Japan Casting & Forging Corporation 2020년 폐업)의 폐업으로 원자로압력용기 공급이 가능한 일본기업은 JSW(The Japan Steel Works, LTD.) 1개사만 남게 됐다.

<원자력사업에서 철수한 기업>

[자료: 경제산업성 자원에너지청]

시사점

향후 일본 에너지 정책에서 원자력은 중요한 역할을 담당할 것으로 생각된다.

하지만 후쿠시마 제1원전 사고 이후 일본 내 원자력발전소 신설 프로젝트는 여전히 중단 중이며, 공급망 존속 위기 및 인력 부족 위기를 극복해야 하는 상황이다. 과거 일본 원자력 발전소는 국산화율이 90%를 넘었지만, 장기 공백이 있는 지금 향후 가동 목표를 달성하기 위해서는 계속적으로 원자력 발전소 건설을 실시해 온 다른 나라의 노하우를 적극적으로 도입할 필요가 있을 것으로 생각된다.

또한 일본은 현재 보유한 60기 원전 중 21기가 폐로를 앞두고 있다. 폐로에 걸리는 기간은 약 30년이며, 해체폐기물의 재활용 사업화도 추진되고 있다. 업계 관계자와의 인터뷰에 따르면, '폐로 작업은 안전규칙을 확인해야 하는 등 반드시 수행해야 할 일들이 있고, 앞으로 기술 발전 가능성이 있다 생각한다'고 언급하였다. 일본정부부처는 동 기술을 보유한 해외사업자의 기술 및 노하우 도입에 적극적이며, 다른 나라들과 기술을 공유를 함으로서 새로운 비즈니스기회 창출을 기대할 수 있을 것으로 보고 있다. 

자료: 경제산업성 자원에너지청, 일본원자력산업협회, 아사히, 마이니치, 일간공업신문, 나고야무역관 종합