원자력 발전소의 건설 비용은 왜 이렇게 비싼가?
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원자력 발전소의 건설 비용은 왜 이렇게 비싼가?
원자력발전은 다른 발전에 비해 발전 비용이 매우 저렴하다는 장점이 있어 탈탄소 실현을 위해 기대를 모으고 있지만 건설비용이 많다는 점이 이용확대를 막고 있다. 미국에서는 1980년대 워싱턴州에 여러 개의 원자력 발전소를 건설할 계획이 있었으나, 건설비가 당초 예상의 6배까지 증가하여 건설이 지연되었다. 왜 이렇게 건설비가 상승했는지 건축 관련 칼럼을 다수 집필하고 있는 전문가(브라이언 포터)가 정리한 자료이다.
발전소를 운영해 나가는데 있어서는 「연료비」 「운전·보수비」 「자본비(건설비의 상각)」의 3종류의 비용이 발생한다. 원자력발전소의 경우 건설비가 비싸 자본비가 60%에서 80%에 이른다고 한다.
전력소비는 시간이 흐르면서 변화하기 때문에 발전소는 수요 변화에 맞춰 가동되거나 중단되지만 원자력발전소는 발전하든 안하든 자금이 소요되어 정지, 재가동을 쉽게 할 수 있도록 설계되지 않은 경우가 많기 때문에 연속운전하고 있는 경우가 대부분이다.
원자력발전은 열원을 이용하여 물을 증기로 바꾸고 증기로 터빈을 돌려 발전하기 때문에 연료 이외는 화력발전과 거의 동일한다. 원자로에는 감속재에 경수를 사용하는 경수로, 중수를 이용하는 중수로, 흑연을 사용하는 흑연로 등이 있으며 세계적으로 전통적인 것은 경수로이다.
전문가 중에는 다른 방식이 발전소에는 더 적합하다고 생각하는 사람도 많았는데, 미국에서도 경수로가 주류가 된 이유는 미 해군이 채택한 탓이 크다고 볼 수 있다고 한다. 미 해군에서는 이외에 냉각제로 액체 나트륨을 사용하는 방식도 검토됐지만 나트륨은 물과 격렬하게 반응하기 때문에 해군에서 사용하는 원자로에는 적합하지 않다고 판단됐다. 이후 민수용 원자력발전 기술의 조기발전을 위해 기존의 경수로 기술이 쓰이게 됐다고 한다.
미국에서는 상업용 원자력 발전소는 1960년대부터 건설되기 시작했다.
자료를 살펴보면 건설 개시 시기, 이자등을 고려하지 않고 건설을 하룻밤에 할 수 있는 것처럼 상정한 오버나이트 코스트로 킬로와트당 건설비를 보면, 검증용 로를 제외하면 당초는 킬로와트당 1000달러로 되어 있던 것이, 10년에 9000달러까지 올랐다.
오름세는 프랑스와 독일, 일본에서도 마찬가지라고 하는데 미국은 특히 건설비 상승폭이 크고 시간이 지나면서 악화된 것으로 보아 음을 나타낸다고 한다.
과거의 계산에 따르면 1976년부터 1988년 사이의 전체 인플레이션율은 5.5%로 재료비는 연 7.7% 상승, 인건비는 연 18.7% 상승했다고 한다. 원래 건설에 걸리는 시간이 1960년대에는 5년 이상이었던 것이 1980년에는 12년으로 증가하고, 자금조달이나 노동비용이 증가하고 있다. 이 비용증가의 요인 중 하나는 칼버트 클리프스 원자력 발전소 건설에 있어서 조정위원회와 원자력위원회와의 소송 결과 원자력 위원회는 발전소 건설에 앞서 환경영향평가의 실시가 의무화되었다는 것이다.
인건비 증가는 규제 강화로 발전소 건설 부담이 커진 것이 한 요인이다.전문 기술인 단체가 점점 새로운 원자력 관련 규격을 개발하고 기본 구조 부품의 제조·시험·성능 기준이 더욱 엄격해지면서 부품이 높아졌다는 것이다.1970년대 후반에는 원자력 발전소 1기당 필요한 설계 공학의 인력이 3배까지 늘었다고 한다.
이러한 기준변경은 건설 중인 발전소에서의 설계변경을 야기하고 경우에 따라서는 이미 작업한 부분의 철거가 필요해 설계 엔지니어와 매니저, 현장 검사관 등 높은 급여를 받는 사람들의 개입과 감시가 요구되었다. 1978년 시점에서 '안정적인 인허가 요건을 달성하는 것은 보다 짧고 예측 가능한 프로젝트 기간을 얻기 위한 모든 노력의 명확한 목표'라는 의견이 제기되었다는 것이다.
1970년대부터 2020년에 걸친 원자력규제위원회 규제 가이드와 개정 횟수를 살펴보면, 1970년대에 개정 수가 굉장히 많았고, 그 후 1980년대~90년대는 개정 수가 줄었고, 2000년대부터 다시 개정 수가 조금 늘어난 것을 알 수 있다.
Why are nuclear power construction costs sohigh? Part I
https://constructionphysics.substack.com/p/why-are-nuclear-power-construction
Why are nuclear power construction costs sohigh? Part II
https://constructionphysics.substack.com/p/why-are-nuclear-power-construction-370
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