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Energy & Economics

가나가 첫 번째 원자력 발전소를 계획하고 있다: 그러한 결정의 배경은 무엇인가

남아프리카 음푸말랑가 주 스탠더턴 인근 발전소

Image Source : Shutterstock

by Seth Kofi Debrah

First Published in: Jul.09,2024

Nov.09, 2024

가나는 첫 번째 원자력 발전소를 건설하기 위해 5개 회사로 부터 입찰을 받는 것을 고려하고 있다. 해당 회사는 다음과 같다: 프랑스의 EDF, 미국에 본사를 둔 NuScale Power & Regnum Technology Group, 중국의 국영 원자력 공사, 한국의 Kepco와 그 자회사인 한국수력원자력, 러시아의 Rosatom. The Conversation Africa의 Godfred Akoto Boafo는 가나 원자력 위원회의 원자력 연구소 소장인 Seth Kofi Debrah를 인터뷰하여 가나의 전력 믹스 정책에 원전을 추가하는 것의 장단점과 왜 가나가 에너지 다각화에 힘쓰고 있고 또 새로운 에너지원을 찾아야 하는지에 관해 이야기를 나눴다.

 

가나에게 핵 옵션이 매력적인 이유는 무엇인가?

 

가나의 산업화 야망, 연료 부족, 제한된 자원, 기후 조건, 기후 변화 완화에 대한 국제 사회의 공약은 가나가 에너지 믹스에 원자력 에너지를 포함하도록 하는 요인 들이다.

 

핵 에너지는 일년 내내 이용할 수 있어 신뢰할 수 있다. 원자력 발전소는 기저 부하 발전소(한 지역의 지속적인 에너지 수요의 일부 또는 전부를 충족하는 데 사용되는 생산 시설)로 운영될 것으로 예상되며, 용량 계수는 약 92%이다. 재래식 원자력 발전소는 일반적으로 한 해의 92% 기간 동안 운영되는 반면, 천연 가스 발전소는 54%, 태양광 발전소는 24%, 풍력 발전소는 34%운영이 가능하다.

 

전기 수요는 전국적으로 증가하고 있다. 현재 가나 인구의 84%가 전기를 사용할 수 있지만 전기 그리드에는 접근권을 갖고 있지 않을 수 있다. 즉, 해당 지역에서는 전기가 이용 가능하지만 개인적인 상황으로 인해 전기를 사용하지 못할 수 있다는 얘기다.

 

전기 수요는 농촌 전기화 프로젝트(인구 500명 이상의 모든 커뮤니티에 전기를 공급하는 것을 목표로 함)와 산업화 이니셔티브(제조업, 알루미늄 및 철 산업 개발)와 같이 역대 가나 정부가 추진한 전기화 프로젝트의 뒷받침으로 빠르게 증가할 것으로 예상된다.

 

원자력 에너지를 선택한 또 다른 이유는 가나가 이 에너지를 활용하여 지방의 산업화를 지원하려 하기 때문이다.

 

예를 들어, 가나는 서아프리카 국가 경제 공동체(ECOWAS)의 전문 기관인 서아프리카 전력 풀을 통해 이 지역에서 전기 순(純) 수출국이 되는 것을 목표로 한다. 서아프리카 전력 풀은 15개 (ECOWAS) 국가 중 14개국을 포함하며 값싸고 경쟁력 있는 비용으로 안정적인 에너지를 공급하기 원한다.

 

세계 은행에 따르면 서아프리카의 평균 전기 보급률은 약 42%에 불과해, 이 지역 인구의 거의 절반이 전기를 사용하지 못하고 있다. 대조적으로 가나의 전기 보급률은 84%이다.

 

가나 정부는 원자력 에너지가 기후 변화에 맞서면서 산업화 야망도 달성하는 데 도움이 될 수 있다고 믿고 있다.

 

파리 협정에 서명한 가나는 온실 가스를 줄여야 할 국제적 의무가 있다. 원자력 에너지는 온실 가스를 전혀 배출하지 않는다.

 

가나의 전기는 화석 연료인 천연 가스를 사용하는 화력 발전소에 의해 주로 생산되고 있다. 화석 화력 발전소는 현재 에너지 믹스의 64%를 차지한다. 이것은 단일 연료에 대한 과도한 의존을 보여준다. 천연가스는 여러 산업 부문에서 경쟁적으로 사용되고 있어 부족 사태가 자주 발생한다. 또 천연가스 가격은 국제 시장에서 결정되기 때문에 가격 변동성이 크다. 

 

그러나 가나는 자체 천연가스 매장지를 갖고 있다. 하지만 그 매장량은 2028년 경 감소하기 시작할 것으로 예상된다.

 

가나의 에너지 믹스 정책은 얼마나 신뢰할 수 있나?

 

가나의 현재 에너지 믹스는 1,584MW 용량의 수력 발전, 3,758MW의 화력 발전소(대부분 천연가스로 작동) 및 112MW의 태양광 발전으로 구성되어 있다. 하지만 재생 에너지의 용량(시설에서 생산하여 전력망에 공급할 수 있는 총 전기량)은 제로(Zero)다. 왜냐하면 재생 에너지의 발전원이 가변적이기 때문이다.

 

한 나라의 에너지 믹스 정책이 생산할 수 있는 전기 용량은 매우 중요하다. 재생 에너지를 고려하기 이전 에너지 믹스 정책은 강력한 기저부하 용량(특정 시점에 전기 그리드에 공급해야 하는 최소 전력량)을 가지고 있어야 신뢰성을 보장할 수 있다.

 

어떤 산업 국가도 안정적이지 못한 가변적인 전기 생산에 기반하여 경제를 발전시키지 않았다. 그들은 항상 의존할 수 있는 안정적인 추가 에너지원이 필요했다. 유럽 국가들은 천연가스, 석탄, 수력 또는 원자력을 기저부하 용량으로 사용하고 가변적인 재생에너지를 추가 에너지로 활용했다.

 

가나가 천연자원을 개발하고 산업화의 거인(巨人)이 되고자 한다면 지속 가능하고 신뢰할 수 있으며 저렴한 기저부하 전기가 필요하다. 그런 전기는 원자력과 같은 에너지원에서 찾을 수 있다.

 

정부는 원자력에 대해 어떤 입장을 취하고 있나?

 

가나에는 다른 에너지 옵션이 많지 않다. 수력 발전은 좋은 에너지원이지만 대부분 이미 개발되었다.

 

잠재력을 가진 소규모 댐은 기후 변화나 변동성 및 불법 채굴의 영향을 받고 있다. 그리고 소규모 수력 발전소를 더 많이 건설할 경제적 타탕성은 의심스럽기까지 하다.

 

가나는 1960년대 초반에 원자력 발전을 위한 여정을 시작했지만 그 아이디어는 결코 실현되지 않았다. 원자력 발전 프로그램은 2007년 John Agyekum Kufuor 전(前) 대통령 정부에서 재개되었다. 이 프로그램은 국제원자력기구의 3단계 접근 방식을 따랐다. 가나는 현재 2단계인 공급업체 선정 및 부지 준비에 몰두하고 있다.

 

해안을 따라 건설될 예정인 원자력 발전소는 2030년 초에 가동될 예정이다

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가나의 어려운 재정 상황을 감안할 때 원자력 발전소는 좋은 생각일까?

 

원자력 발전소는 전 세계에서 가장 저렴한 전기 공급원 중 하나로 입증되었다. 원자력 발전소 건설은 초기에 막대한 재정적 부담이 있지만, 긴 수명(60년 이상)과 낮은 운영 비용으로 가장 저렴한 기저부하 전기원 중 하나이다.

 

전 세계적으로 선진국들은 자국의 핵 프로젝트에 대한 재정 지원을 모색하고 있다. 공공과 민간의 파트너십 옵션을 포함하여 원자력 발전소 건설을 위한 다양한 자금 조달 모델이 있다.

 

핵폐기물과 핵폐기물 처리 비용은 문제가 안되나?

 

가나는 이미 아프리카에서 몇 안 되는 방사성 핵 폐기물 저장 시설을 운영하고 있다. 즉, 가나가 원자력 발전소를 건설할 때 이미 핵폐기물 관리 역량을 갖추고 있다.

 

방사성 핵 폐기물의 관리 문제는 원자력 발전소를 계획하는 초기 단계에서 해결해야 할 문제이다. 이것은 대부분 국가가 핵 프로그램을 개발할 때 따르는 국제원자력기구의 수칙에 분명하게 나타난다. 이 수칙에는 3단계 접근 방식 전반에 걸쳐 해결해야 할 19가지 인프라 문제를 제시한다.

 

원자력 발전소는 수명이 다한 후 그 폐기물을 처리하는 책임이 발생하는 유일한 에너지원이다. 실제, 운영 중 및 운영 후 핵 폐기물 관리를 위한 전담 기금으로 핵 폐기물 관리를 계획하고 비용을 지불해야 하는 유일한 전력 계획이다.

 

핵폐기물의 관리 비용과 원자력 발전소의 수명 종료 후 원자력 발전소의 해체 비용은 원자력 발전소 건설 요금에 포함된다. 이것은 국제원자력기구 안전 기준에 명시된 안전 요구 사항이다. 또한, 원자력 발전소의 원천 기술 보유국은 원자력 발전소 운영 국가가 준수해야 하는 원전 해체에 관한 엄격한 규정을 가지고 있다.

 

일반 대중의 주요 관심사 중 하나는 때때로 “핵 폐기물”이라고도 불리는 고준위 사용후핵연료의 처리 또는 보관 문제이다. 고준위 사용후핵연료는 방사선 조사를 통해 사용된 연료이다. 이러한 사용후핵연료는 일반적으로 재처리를 통해 재사용할 수 있는 90% 이상의 사용 가능한 연료를 가지고 있다.

First published in :

The Conversation

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Seth Kofi Debrah

Seth Kofi Debrah는 2015년부터 Seth는 가나의 원자력 인프라 개발 실행에 중요한 역할을 해왔다. 그는 IAEA TC 프로젝트 및 조정 연구 프로젝트를 포함한 여러 국제 프로젝트에 참여했다. 그는 많은 프로젝트의 수석 과학 조사관 및 대리인 역할을 해왔다. 현재 Seth는 IAEA TC 프로젝트(GHA2005) - 발전을 위한 원자력 인프라 구축의 프로젝트 담당자(가나)이다. Seth는 또한 RAF2013(에너지 계획 역량 개발, 확장 및 강화 - 2단계)의 IAEA-AFRA 국가 코디네이터이기도 하다.

 

Seth는 원자력 인프라 개발에 중점을 두고 있음에도 불구하고 여전히 가나 대학교 원자력 및 연합 과학부 원자력 공학과 부교수로 재직하고 있다.

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