울진의 미래에너지 발전 방향과 지역경제 상생 방안을 모색하는 '울진 미래에너지 포럼'이 오는 7일 개최된다. 한울원자력 전경. 한울원자력 제공
국내 최대 원전 집적지인 울진이 풍부한 무탄소 전력과 원자력 인프라를 기반으로 대한민국 미래에너지 산업의 핵심 거점으로 도약을 준비하고 있다. 이번 발표에서는 원자력수소의 생산·실증·산업화와 AI 시대 원전의 역할, 수소 저장·운송 및 재생에너지 연계 등 울진이 가진 에너지 자원의 산업적 활용방안을 집중적으로 모색한다. 원전을 품어온 울진을 넘어 원자력·수소·재생에너지와 지역산업이 함께 성장하는 대한민국 미래에너지 허브 울진의 가능성과 과제를 제시한다.
◆울진 원자력수소 산업 발전전략 및 과제
<발표2>김찬수 한국원자력연구원 고온원자로부장
원자력수소는 원자력에서 생산되는 전력과 열을 수전해·추출수소·열화학공정 등 기존 수소생산 기술과 결합해 대량의 청정수소를 생산하는 방식이다. 탄소중립과 수소경제 전환이 본격화되면서 원자력의 활용 범위도 전력생산을 넘어 수소와 산업공정열, 합성연료 등으로 빠르게 확대되고 있다.
해외에서는 미국·영국·스웨덴 등이 기존 원전 전력을 활용한 수전해 실증을 진행하고 있으며, 일본과 인도에서는 고온가스로와 연계한 수소생산 기술개발을 추진하고 있다. 국내에서도 한국수력원자력의 10MW급 저온수전해 실증사업과 한국원자력연구원이 주관하는 90MWth급 고온가스로 민관합작 개발 프로젝트가 진행되고 있다.
울진은 대형원전 8기가 운영되고 2기가 추가 건설될 예정으로 풍부한 원자력 전력을 활용할 수 있다는 것이 최대 강점이다.
반면 대규모 수소 수요처와 저장·운송 인프라 부족은 해결해야 할 과제다. 캐나다와 중국, 영국의 사례에서는 사업 초기부터 안정적인 수요처를 확보하고 전력·증기·용수 등을 함께 공급함으로써 사업 위험을 분산하는 전략이 중요하게 나타났다.
울진 역시 에너지 공급자와 사업 추진주체, 수소 수요기업으로 이어지는 가치사슬을 구축하고 정부와 경상북도가 인허가·재원·지역수용성을 지원하는 사업모델을 마련해야 한다. 특히 수소의 저장·운송 한계를 보완하기 위해 삼척 LNG기지 등과 연계해 e-메탄올, e-SAF, 암모니아 등 합성연료 생산으로 사업영역을 확대하는 전략도 필요하다.
발전전략은 단계적으로 추진해야 한다. 2030년까지 저온수전해 실증과 핵심 수요처를 확보하고, 2035년까지 고온가스로 건설과 합성연료 실증을 추진한 뒤 2040년까지 GW급 상용화와 산업단지 활성화로 이어가는 로드맵이 요구된다.
원자력수소는 아직 세계적으로 실증 단계에 있지만 향후 상업화 가능성이 높은 분야다. 울진은 풍부한 원자력 전력과 지역 수용성, 국가산단과의 연계 가능성을 바탕으로 대한민국 원자력수소의 생산·실증·산업화를 선도하는 핵심 거점으로 도약할 잠재력을 갖추고 있다.
◆울진 원자력 발전을 위한 전략 및 과제
<발표4>박찬오 서울대학교 원자력정책센터 연구위원.
반도체 공장과 인공지능(AI) 데이터센터 확대로 24시간 안정적인 전력수요가 증가하고 있다. 동시에 태양광 등 재생에너지 확대에 따라 시간대별 전력 수급조정의 중요성도 커지고 있다.
원전은 허용된 범위에서 전력수요에 따라 출력을 조절하는 부하추종운전이 가능하다. 그러나 발전량을 줄여도 건설비 등 고정비 부담은 유지되기 때문에 원전 출력조절과 에너지저장장치, 전력소비 조절 등을 종합적으로 비교해 안전성과 공급신뢰도를 유지하면서 비용을 최소화하는 방안을 찾아야 한다.
특히 주목되는 대안은 원전에서 생산한 전기와 열을 수소생산에 활용하는 것이다. 수전해설비는 전력공급에 여유가 있을 때 수소생산을 늘리고 전력수요가 증가할 때 가동을 줄이는 유연한 운영이 가능하다. 여기에 수소 저장시설을 결합하면 전력수급 상황에 대응하면서도 산업체에 필요한 수소를 안정적으로 공급할 수 있다.
다만 원전 연계 수소사업은 경제성을 면밀하게 따져야 한다. 시간대별 전력요금과 수급조절 기여에 대한 적절한 보상체계를 검토하고, 전력비 절감과 보상수입뿐 아니라 설비이용률 변화에 따른 투자·운영비와 추가 저장비용까지 함께 분석해야 한다.
수소의 경쟁력도 생산단가만으로 판단해서는 안 된다. 실제 전력·열 공급가격과 계약조건을 구체화하고 저장과 운송을 포함해 최종 수요처에 도착하는 가격을 기준으로 평가해야 한다. 원전과 수소생산시설을 연계하는 과정에서 안전성과 전력공급·정산체계를 명확하게 구축하는 것도 중요하다.
특히 수소환원제철과 같은 대규모 산업수요는 원전 연계 수소산업을 구체화할 중요한 기회다. 포스코와 한국수력원자력, 지자체가 수소 수요와 공급조건을 함께 검토하고 실증 경험을 수전해설비 제조, 통합제어, 운영·정비 산업으로 확대한다면 새로운 지역산업과 일자리 창출로 연결할 수 있다.
원전 활용 고도화는 전기·열·수소의 생산과 공급을 하나의 산업체계로 설계해 원전의 경제성과 재생에너지 활용도를 높이고 탈탄소화를 함께 실현해야 한다. 향후 원전을 '잘 활용하는 역량'을 확보하는 것이 원자력산업의 새로운 경쟁력이 될 것이다.
◆글로벌 에너지 위기와 울진 미래에너지 전략
<종합토론 좌장>배규성 경희대학교 연구교수·러시아수소에너지연구회 회장
세계는 전쟁과 인공지능(AI)이 동시에 불러온 거대한 격변기를 맞고 있다. 우크라이나 전쟁과 중동지역의 잇따른 무력충돌은 국제 에너지 공급망의 불확실성을 키우고 있다. 특히 에너지 수입 의존도가 높은 한국은 국제정세 변화로 석유와 가스 공급에 차질이 발생할 경우 산업경쟁력과 국민경제가 동시에 영향을 받을 수 있다.
동시에 AI 데이터센터와 반도체 등 첨단산업의 성장으로 24시간 안정적인 대규모 전력수요가 증가하고 있다. 이러한 변화에 대응하기 위해서는 화석연료 의존도를 낮추면서 안정적인 무탄소 전원과 청정수소 공급체계를 구축하는 새로운 에너지 전략이 요구된다.
이러한 측면에서 울진의 가능성은 크다. 울진은 국내 최대 수준의 원전 집적지역으로 풍부한 무탄소 전력과 원자력 인프라를 갖추고 있으며 원자력수소 국가산업단지 조성도 추진되고 있다. 원전의 전력과 열을 청정수소 생산 및 첨단산업과 연결한다면 울진은 단순한 전력생산지역을 넘어 미래에너지 산업의 생산·실증·연구 거점으로 발전할 수 있다.
특히 원자력과 수소, 재생에너지를 각각의 산업으로 접근하기보다는 상호 보완적인 하나의 에너지 체계로 연결하는 전략이 필요하다. 원자력은 안정적인 무탄소 전력을 공급하고, 수소는 산업 탈탄소화와 에너지 저장·운송 수단으로 활용하며, 재생에너지는 지역 특성을 반영한 주민참여와 소득 창출 사업으로 발전시킬 수 있다.
이번 포럼에서 논의되는 AI 시대 무탄소 전원과 혁신형 SMR, 원자력수소, 재생에너지, 수소 저장·운송 전략을 울진의 실제 산업정책과 연결하는 것이 중요하다. 기술개발과 실증에 그치지 않고 기업 유치와 산업단지 조성, 지역 일자리 창출로 이어지는 구체적인 실행전략이 마련돼야 한다.
울진은 이제 원전을 보유한 지역이라는 기존의 틀을 넘어야 한다. 원자력·수소·재생에너지를 연결하는 대한민국 미래에너지 허브를 목표로 장·단기 발전전략을 마련해야 하며, 이번 포럼이 글로벌 에너지 위기와 AI 시대에 대응하는 울진의 새로운 성장동력과 지역경제 발전 방향을 구체화하는 논의의 장이 되기를 기대한다.
원형래
현장의 목소리를 담아 지역의 미래를 기록하는 기자입니다.영남일보(www.yeongnam.com), 무단전재 및 수집, 재배포금지
