별이의 아톰 열차 999_ 원자력 에너지

목차

1. 원자력이란 무엇인가(정의)
(1) 역사적 발견
(2) 구성성분

2. 원자력발전은 어떻게 이루어지는가(원리)
(1) 가시적 접근
* 원자로의 종류
* 발전의 기본원리
(2) 물리적 접근
* 핵에너지의 발생
* 지속적 핵변환
* 핵분열
* 핵융합

3. 원자력은 어떻게 쓰이는가(이용)
(1) 에너지원으로서의 이용
(2) 방사성동위원소의 이용

4. 원자력발전의 오늘과 내일(결론)
(1) 원자력발전의 오늘
(2) 원자력의 빛과 그림자(경제성/안전성)
(3) 원자력발전의 내일(결론)

본문내용

2005년까지의 기간을 대상으로 원자력발전의 건설 및 운전이 생산 및 부가가치 창출에 기여한 바를 산출하였는데, 원전 부문에서 창출한 부가가치 총액이 GDP에서 차지하는 비중은 1980년 0.7%에서 점차 증가하여 2005년 1.3%에 이르고 있는 것으로 나타났다. 우리나라의 대표적 산업의 GDP 점유율과 비교할 만큼 원전의 국민경제적 기여는 상당한 수준이다.
②안전성
원자력발전소 설계의 기본개념은 첫째 어떤 경우에도 원자로에 중대한 이상이 발생하지 않도록 하는 것이고, 둘째 만약 이상이 발생할 때 이를 사고로 파급되지 않게 억제할 수 있도록 하는 것이고, 셋째 이상상태를 억제하지 못하여 사고로 진전될 경우 그 영향을 최소화하는 것이다. 이를 위해 모든 재료와 부품용량을 여유 있게 설계하고, 중요설비는 예비설비와 이중계통을 갖추어 한 기기가 고장 나면 즉시 다른 기기가 그 기능을 맡을 뿐 아니라 동력원도 다중화 하여 외부전원이 모두 끊겨도 자동적으로 작동되는 비상 디젤발전설비까지 갖추고 있다. 또 중요설비나 계통을 한 군데로 모아 놓지 않고 서로 독립적으로 분리시켜 두어서 어느 한 쪽에 이상이 있어도 다른 한 쪽은 건전한 상태를 유지할 수 있도록 설계되어 있다. 발전소 부지는 자연재해에 견딜 수 있도록 각종 정밀조사를 거치며 구조물 및 설비에 대한 내진설계를 수행하고, 원자로는 비정상적인 요인으로 핵분열 연쇄반응이 급격히 증가할 때 스스로 핵분열을 억제하여 사고를 저지하는 고유안전성을 보유하도록 설계한다. 그럼에도 불구하고 뜻밖의 사고가 발생할 경우에 대비한 다섯 겹으로 된 다양한 차폐시설이 되어 있어 방사성물질의 누출을 철저히 차단하여 환경피해를 입히지 않도록 하고 있다.
발전과정에서 불가피하게 발생되는 방사선 및 방사성 폐기물을 안전하게 관리하고 처리·처분해야 하기 때문에 필수 안전장치 설치에 따르는 추가비용이 발생하며, 독성이 강하고 수명이 긴 고준위방사성폐기물(사용 후 핵연료)을 장기간 안전하게 관리해야 하는 점 등은 안전성 문제에서 드러나는 원자력 발전의 단점이다. 물론 방사선 및 폐기물의 관리가 엄격한 규제기준 아래 이루어지고 있어 우려할 바는 아니지만 지속적인 원자력발전 증대에 상응하는 관련기술의 개발이 원자력발전의 경제성 및 안전성을 더 높이기 위해 꾸준히 이루어져야 할 것이다.
(3) 원자력 발전의 내일(결론)
우리나라는 2000년대 들어 에너지소비 증가율이 다소 둔화되기는 했으나, 꾸준한 증가세를 나타내고 있다. 한편 전력소비 증가율은 아직도 연평균 6~7% 정도로 에너지소비 증가율을 앞지르고 있다. 최근 국제유가의 급등과 LNG, 석탄 등 에너지가격의 동반 상승과 미국의 서브프라임 사태로 인한 세계경기의 침체로 인해 우리나라의 에너지 및 경제상황은 과거 1, 2차 석유위기와 못지않은 어려움을 겪고 있다. 2008년 11월 소비자물가는 전년 동월대비 5.5%의 높은 상승률을 보이고 있고, 제조업의 생산증가율이 둔화된 가운데 내수경기는 급격히 위축되고 있다.
더구나 기후변화협약에 따른 온실가스 감축의무 부담이 현실로 다가오고 있어 미래 에너지시장의 불안은 증폭되고 있다. 이러한 어려움을 극복하기 위해서는 에너지 효율 향상, 국민적인 에너지절약 노력과 함께 우리나라 CO2의 배출량의 약 1/4을 차지하고 있는 전력부문의 온실가스 감축체제 구축이 시급히 요구되고 있다. 즉, 화석에너지의 공급 및 가격 불안에 대응하는 전력수급체계를 조속히 구축하여 전력뿐만 아니라 에너지 전반의 수급안정화를 도모해야 할 것이다.
또 원자력은 이산화탄소(CO2) 등 온실가스 배출량이 다른 에너지원에 비해 매우 적어 기후변화 대응을 위한 주요 발전원으로 인식되고 있다. 밀려온 경제위기와 기후변화대응을 위해서 정부는 지난 8월에 국가에너지기본계획을 확정하였다. 이 계획에 따르면, 화석연료 사용을 억제하고, 부족분을 신재생에너지와 원자력으로 대체할 것으로 알려지고 있다. 신재생에너지는 현재 2.4%에서 2030년 11%까지 대폭 확대할 계획이며, 원자력발전도 약 10기 가량을 더 건설할 계획이다. 국가의 에너지를 확보하기 위해서는 신재생에너지를 적극 확대해야 하지만 국가적인 지원이 필요하고 여러 면에서 한계점을 가지고 있다. 아직 낮은 경제성으로 인해 국내산업화의 기반이 조성되지 못하고 있으며, 국토 여건상 획기적으로 확대하기 어려운 것이 현실이다. 이러한 화석연료 시장의 불안, 신재생에너지의 제약점 등을 감안할 때 원전의 역할에 대한 진지한 재평가와 향후 방향 설정이 중요한 시점이다.
그러나 국제원자력기구(International Atomic Energy Agency: IAEA)에서는 새로 발간한 보고서를 통해 2030년이면 세계 원자력 발전수준이 거의 두 배로 증가할 것으로 전망했다.
한편 핵발전 팽창의 상당부분은 우리나라를 비롯해 일본, 중국, 인도에서 발생할 것으로 분석됐다. 현재 건설중인 31개 신규 핵발전소 중 11곳은 중국과 인도에 있다. 한편 미국의 경우 전기 생산량의 5분의 1을 103개의 원자로에서 담당하고 있는데, 기존 및 신규 핵발전소를 통해 발전용량이 15~50% 상승할 것으로 예측됐다.
이러한 성장에도 불구하고 이 보고서는 원자력 에너지가 지구 전체 발전부문에서 담당하는 몫이 현재 16%에서 2030년에 13%로 감소할 것이라고 분석했다. 다른 전력원의 성장이 더 빠르기 때문이다.
결국, 원전의 안전성 및 수용성을 기반으로 원자력 발전에 더욱 많은 힘을 기울여야 하지만, 고준위 방사성폐기물 관리대책과 함께 신 에너지 발전에 대한 계획도 수립해야 한다.
1902년 4월 20일, 마침내 순수한 라듐 0.1그램을 분리해내는 데 성공해 이듬해 1903년 노벨 물리학상을 받은 피에르 퀴리는 노벨상 수상 기념 연설에서 다음과 같이 말했다.
“라듐은 범죄자들의 손에 들어가면 위험한 물질이 될 수도 있습니다.
그래서 우리는 오늘 바로 이 자리에서 스스로에게 물어보아야 합니다.
자연의 비밀을 캐는 것이 인류에게 얼마나 도움이 될까,
그 비밀을 안다고 하더라도 제대로 활용할 수 있을 만큼 인류는 성숙한가,
아니면 오히려 해로운 지식을 갖게 되는 것은 아닌가.”

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