[INRAG 영상] Climate change effects on nuclear power plants(기후변화가 원전에 미치는 영향)

[이승은간사]

Climate change effects on nuclear power plants(기후변화가 원자력발전소에 미치는 영향) - Helga Kromp-Kolb

영상 링크>>
https://www.youtube.com/watch?v=ZskyM9Hdb6I 
이 비디오는 INRAG 보고서 발표에서 녹화되었습니다.

사회자>>
니콜라우스에게 정말 고맙습니다. 우리는 원자력발전소에 미치는 기후변화의 영향에 대한 다음 발표를 준비하고 있습니다. 발표자는 헬가 크롬프 콜브(Helga Kromp-Kolb) 교수입니다. 그녀는 은퇴하기 전까지 기상학자이자 기후 과학자로 활동했습니다. 
그녀는 비엔나 자연자원 생명과학대학의 기상기후학연구소와 지구변화 및 지속가능성센터를 이끌었습니다. 최근 몇 년동안 그녀는 오스트리아에 지속가능한 대학연합과 기후변화센터를 공동으로 설립했습니다. 
그래서 우리는 그녀의 전문지식을 듣고자 합니다. 발표를 부탁합니다. 

Helga Kromp-Kolb.>>
소개해주시고 초대해주셔서 감사하다. 저는 원자력발전소가 허가된 이후 달라진 것 중 하나인 기후, 즉 기후변화가 원자력발전소에 미치는 영향에 초점을 맞춰 이야기하고 싶다. 저는 기후변화가 원자력발전소에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대해 이야기해보려고 한다. 그런 다음 해안지역, 해수면 상승 문제와 관련된 극단적인 사건들을 살펴보고, 전체적인 내용을 요약해볼 것이다.
기후는 모든 사람들이 알고 있는 것처럼 변화했고, 지구 평균 기온은 약 1.2도 상승했다.

이것들은 운영자 그리고 원자력 에너지의 가능한 생산량과 관련된 문제이다. 그러나 우리가 여기서 관심을 두는 주제는 아니다.
여기서 우리가 우려하는 것은 발전소의 수명이 연장될 경우 발전소에 미치는 영향에 대한 위험문제이다.

그리고 그것은 본질적으로 두가지 주제이다.
하나는 해수면 상승으로 인해 위험에 처해 있는 해안지역이다. 그리고 다른 하나는 극단적인 기상조건이 점점 더 자주, 강렬하게 발생하고 있으며 이것이 원자력발전소의 안전에 영향을 미친다는 것이다.

이것이 오늘의 핵심이다.
이제 기후변화 그래프를 살펴보면, 1880년 이후 기온이 상승한 것을 볼 수 있다. 특히 1970년대 이후로는 지속적인 상승이 일어나고 있으며, 현재는 산업화 이전 수준보다 약 1.2도 높은 기온 상승에 도달했다. 이것이 세계적인 평균이다. 파란색 선을 따라 있는 검은 점들의 변동성을 보면 해마다 높은 변동성이 있음을 알 수 있다. 따라서 평균적인 기온 상승은 없지만 매년 다른 모습을 보일 수 있다. 기온 상승은 우리가 예상하는 것보다 훨씬 더 클 수 있다. 그리고 이것은 개별 장소에도 물론 해당된다.

지구 평균은 천천히 상승하는 해양 온도에 영향을 많이 받는다. 육상 지역에서는 훨씬 더 빠른 온도 상승을 경험한다. 예를 들어, 오스트리아는 지구 평균보다 약 두 배의 온도 상승을 경험한다. 그리고 북부 국가들을 보면 그 규모가 더욱 커질 것이다. 원자력발전소는 모든 종류의 기후에 건설되어 있으며, 모든 종류의 기후에 맞게 건설할 수 있다.

그러나 문제는 우리가 새로운 기후에 새로운 발전소를 건설하는 것에 대해 이야기하는 것이 아니라는 점이다. 우리는 여러가지 기후에 건설된 발전소의 수명 연장에 대해 이야기하고 있다. 그리고 이것이 진짜 문제이다.
그렇다면 이것을 원자력발전소라는 측면에서 보면 어떤 의미를 갖는가? 여기에서는 지난 10년동안 건설된 발전소의 수를 볼 수 있고, 현재 가동 중인 대부분의 원전이 1980년대에 건설된 것을 볼 수 있다.

다음 그림에서 볼 수 있는 것은 1980년대에 새로 건설된 원자력발전소 수가 수십년 중 가장 많다는 것이다. 그리고 지금의 기온과 그때 기온을 비교하면 약 0.7도 정도 상승했다. 그래서 전 세계 평균 인허가 온도가 약 1도 정도 변경되었다. 이제 수면연장에 대해 살펴보면, 수명이 끝난다는 것은 수명이 얼마나 연장되는지에 달려있다. 그리고 Mr. Yatsko는 이것이 연속적인 과정이 될 수 있다고 말한다.

하지만 2040년이나 2060년 같은 기간만 본다면, 2040년은 처음 20년이고 2060년은 다음 20년이 된다. 이제 일반적인 시나리오를 살펴보면 0.9도에서 1도 사이, 심지어 2.5도 사이의 기온 상승을 예상할 수 있음을 알 수 있다. 그러나 파리협정의 과거 한도 내에서 유지된다면 우리는 0.9~1.4도 사이에 있을 것이다. 그러나 제가 말했듯이 그것은 전 세계 평균이며 지역적 경험에 따르면 지역 현장은 상당히 다를 수 있고, 극단적인 기온은 평균 기온보다 빠르게 증가한다.

이것은 발표자료에서 볼 수 있으며, 전 세계 수준에서 갈색 점선이 표시된다. 갈색 점선은 세계적으로 증가할 것이다. 이에 비해 미국, 지중해, 브라질과 같은 온대 지역 해양 최대 온도는 약 1.5도 정도 따뜻해진다. 즉, 최고 기온이 평균 기온보다 50% 더 높아진다는 의미이다. 그리고 북극에 가면 3배의 요소도 발견할 수 있다.

따라서 이러한 세계 평균은 특정 장소의 원자력 발전소가 무엇을 만날지에 대한 정보를 실제로 제공하기에는 충분하지 않다. 한편, 기온 상승이 확실히 의미하는 것은 바다의 온난화와 물의 팽창 때문에 해수면이 상승한다는 것이다. 다른 쪽으로는 육지에서 운반되는 빙하의 얼음이 녹기 때문이다.

이 발표자료에서 볼 수 있는 것은, IPCC 보고서에서 파란색으로 표시된 2도 온난화 상황과 빨간색으로 표시된 일반적인 상황에 대한 시나리오이다. 해수면 상승의 문제는 우리가 빙하가 녹는 과정을 아직 과학적으로 완전히 이해하지 못하고 있다는 것에 있다. 따라서 이 내용을 살펴보면 다음과 같은 그래프를 얻을 수 있다. 

2016년에 Hansen과 공동 저자가 수행한 것처럼, 녹고 있는 그린란드의 빙상 데이터를 추정하면 해수면 상승이 훨씬 더 커진다는 것을 알 수 있다. 1980년대 측정 당시에 이미 발생한 20cm를 빼면 2060년까지 최대 1.4m가 될 수 있다. 즉, 2060년까지 해수면 상승 가능성은 여전히 1.2m에 달한다. 그것은 정말 상당한 수치이다. 그리고 해안에 위치한 발전소들은 이런 종류의 해수면 상승을 해결 할 수 있도록 지어지지 않았다. 그것은 단순히 벽이나 댐으로 발전소를 보호하는 문제가 아니다. 또한 발전소의 냉각수 배출에 대한 문제이기도 하다. 그것은 이정도 규모의 해수면 상승에서 문제가 될 수 있다. 

그리고 기온과 마찬가지로 해수면 상승도 전 세계적으로 균일하지 않다. 여기 발표자료를 보면, 육지 지역은 기온을 나타내고 바다 지역은 해수면 상승을 나타낸다. 그리고 세계의 서로 다른 지역 사이에 약 1미터 이상의 해수면 상승 차이가 있다는 것을 알 수 있다. 하지만 이러한 평균 수치는 해안 지역에 발전소를 조정하는데 필요한 모든 정보를 제공하지 않는다.

원자력발전소의 안전에 영향을 미칠 수 있는 극단적인 사건 목록을 보면, 왼쪽에는 국가적 위험이 분류되어 있고, 가운데는 사람이 만든 인위적 위험, 오른쪽에는 고의적 행위로 분류되어 있다.
왼쪽 두 열에서 빨간색으로 표시된 모든 위험요소는 기후 변화의 영향을 받는다.

즉, 이는 자연현상의 위험 중 80%에 해당하는 것이고, 인간이 만든 위험 중 20%가 기후변화에 의해 위험한 영향을 받을 수 있다는 것이다. 단순히 기온 변화가 무엇을 의미하는지 보는 것이 아니다. 이는 기후 변화의 결과인 전체 변화를 살펴보는 것을 의미한다.

이제 발표자료에서 폭염, 가뭄, 극한 기온 등을 지리적으로 볼 수 있고, 세계에서 원전이 있는 지역 중 어느 지역이 이러한 위험에 노출되는지 확인할 수 있다. 빨간색 사각형은 강하게 증가하는 추세이고, 노란색 사각형은 평균 추세를 의미한다. 예를 들어, 미국의 서해안이나 남부 유럽 또는 중동 지역은 극심한 더위와 극심한 가뭄의 경향이 높은 지역으로 실제로 큰 영향을 받을 것이라는 것이다.
반면, 미국 동부 해안, 중북부 유럽이나 아시아와 같은 다른 지역들은 이러한 영향을 덜 받는다.

다음 발표자료에서 홍수에 대한 위협을 살펴보면, 하천 홍수, 해안 침수로 구별할 수 있다. 해안 부분은 사각형이고, 하천 부분은 원형이다.

그리고 모든 장소가 같은 종류의 영향을 받는 것은 아니라는 것을 다시 볼 수 있다. 물론 이 지도에서 알 수 없는 것은 인허가 절차가 무엇인지, 허용범위가 얼마나 있는지, 어떤 종류의 예비 공간이 적용되었는가이다. 그래서 추세가 적을지 몰라도 인허가 당시 공간이 이미 작았다면 발전소에는 큰 영향을 미칠 수 있다.

왜 우리는 하천 홍수가 더 많이 발생할 것으로 예상하는가? 주로 따뜻한 대기에는 더 많은 수증기가 포함될 수 있기 때문에 폭우가 내릴 경우 더 많은 비가 내릴 수 있다. 특히 많은 지역이 이제 더 이상 스펀지 역할을 하지 못하기 때문에 물은 더 빨리 강으로 흘러 들어가고 홍수로 이어질 수 있다.

지리적으로 볼 수 있는 다른 외부 위험 요소들도 많이 있지만, 본질적으로 이러한 위험 요소들이 특정 현장에서 어떻게 변화하는지를 살펴보는 것은 개별 발전소의 문제이다.
우리는 상설, 돌풍, 모래 폭풍, 얼어붙는 비, 번개, 산불, 우박 폭풍 등에 대해 이야기하고 있다. 냉각수 유입/배출구는 예를 들어 눈보라나 결빙으로 인해 막힐 수도 있다. 그리고 온난화로 인해 서식지를 확장하는 동물이나 식물에 의해 차단될 수도 있다. 
또한 위험요소가 주변의 인프라에 영향을 미칠 수 있다는 점을 고려해야 한다. 발전소 자체만이 아니다. 작은 원인을 증폭시키는 연쇄적 효과가 있을 수 있다. 따라서 작은 산불은 예를 들어 원자력발전소로의 접근을 차단하거나, 다른 연쇄적 효과를 막는 더 큰 화재로 발전할 수 있다.

그리고 우리가 이미 확인한 것은 전력망에 위험이 증가하고, 방해 위험이 증가하고 있다는 것이다. 이러한 현상은 일부 사건으로 인한 갑작스러운 정지로 인해 더욱 증가할 수 있으며, 이는 전력망을 불안정하게 하고 대규모 정전을 유발할 수 있다. 몇몇 스트레스 테스트에서 알 수 있듯이 원자력발전소에서는 대규모 정전이 발생했을 때 냉각을 유지할 수 있는 가능성이 제한적이다.

요약하면, 기후는 현재 가동 중인 대부분의 원자력발전소의 인허가 이후 크게 변화했다. 일반적으로 대중에게 이야기되고 논의되는 세계 평균은 지역적 변화를 과소평가하며, 그 효과는 지수적 발전을 가져올 수도 있고 기하급수적 발전을 가져올 수도 있다. 그리고 예를 들어 해수면 상승과 관련하여 기후변화가 어떤 영향을 미칠지에 대한 평가에는 어느 정도 불확실한 면이 존재한다.

따라서 원전의 수명이 연장되고 수명이 길어지면, 원전을 재평가하고 업그레이드 할 필요가 있다. 하지만 조건이 훨씬 더 많이 바뀌기 때문에 업그레이드를 달성하기 더 어려울 것이다.

기후 과학자들도 지속적으로 학습하고 새로운 변화와 위협을 꾸준히 연구하고 있기 때문에 이는 지속적인 모니터링의 일부가 되어야 한다.
오늘 우리가 아침에 들은 것과 우리의 연구 결과들로 미루어 볼 때 이 문제에 대한 관심은 미미하다. 저는 더 많은 관심을 기울일 필요가 있다고 생각한다. 

고맙습니다.