폭염·가뭄 시대 원전의 숨겨진 약점…먼저 필요한 것은 막대한 '냉각수' > 이슈&피플

기후위기가 심화되면서 원자력발전의 또 다른 취약성이 다시 주목받고 있다. 바로 막대한 냉각수 의존성이다. 원전은 발전 과정에서 이산화탄소를 거의 배출하지 않는다는 장점 때문에 탄소중립 시대의 주요 전원으로 거론되지만, 안정적인 가동을 위해서는 대규모 수자원을 지속적으로 확보해야 한다. 기후변화로 폭염과 가뭄이 잦아지는 현실에서는 이 문제가 원전 확대 정책의 새로운 변수로 떠오르고 있다.

원자력발전은 핵분열 과정에서 발생하는 막대한 열을 식히기 위해 엄청난 양의 냉각수를 사용한다. 이 때문에 대부분의 원전은 바다나 강, 대형 호수 인근에 건설된다. 냉각수 공급이 원활하지 않으면 발전 효율이 떨어질 뿐 아니라, 일정 기준 이상으로 수온이 상승하거나 취수량이 부족할 경우 출력 감축이나 가동 중단까지 불가피하다.

실제로 해외에서는 이러한 사례가 반복되고 있다. 유럽에서는 최근 수년간 기록적인 폭염과 가뭄으로 주요 하천의 수위가 낮아지고 수온이 상승하면서 여러 원전이 출력을 줄이거나 일시적으로 가동을 제한했다. 냉각에 사용할 물이 부족하거나 환경 규제로 인해 고온의 냉각수를 하천에 방류할 수 없었기 때문이다. 기후위기가 단순히 재생에너지의 변동성 문제가 아니라 원전의 안정적인 운영에도 직접적인 영향을 미친다는 사실을 보여주는 사례다.

이해를 돕기 위해 AI로 생성한 이미지입니다

문제는 앞으로 이러한 현상이 더욱 빈번해질 가능성이 높다는 점이다. 기후변화는 폭염의 강도와 지속 기간을 늘리고 있으며, 지역별 강수량 편차도 확대되고 있다. 물 부족은 더 이상 일부 국가만의 문제가 아니다. 산업용수와 생활용수, 농업용수 확보 경쟁이 심화되는 상황에서 대규모 냉각수를 필요로 하는 원전은 수자원 확보 측면에서도 새로운 부담이 될 수 있다.

국내 역시 예외는 아니다. 우리나라는 여름철 폭염이 갈수록 심해지고 있으며, 극한호우와 가뭄이 반복되는 등 기후변화의 영향이 뚜렷하게 나타나고 있다. 여기에 반도체 클러스터와 AI 데이터센터 등 대규모 전력·용수 수요 시설이 잇따라 들어서고 있다. 이런 상황에서 신규 원전까지 확대될 경우 지역별 수자원 관리 부담은 더욱 커질 가능성이 있다.

원전 논의에서 간과되는 또 하나의 사실은 ‘에너지 안보’와 ‘물 안보’가 점점 분리될 수 없다는 점이다. 과거에는 발전소를 얼마나 많이 짓느냐가 핵심이었다면, 이제는 발전소를 안정적으로 운영할 수 있는 물을 얼마나 확보할 수 있느냐도 중요한 정책 변수다. 특히 기후변화 시대에는 냉각수 확보 능력 자체가 발전 설비의 경쟁력을 좌우하는 요소가 될 수 있다.

반면 태양광과 풍력은 발전 과정에서 냉각수를 거의 사용하지 않는다. 발전 설비를 운영하기 위해 막대한 수자원을 지속적으로 소비하지 않는다는 점은 앞으로 더욱 중요한 장점으로 평가받을 가능성이 높다. 전력 생산 과정에서 물 사용량까지 고려하는 ‘물 발자국(Water Footprint)’ 개념이 에너지 정책의 새로운 기준으로 자리 잡고 있는 것도 이러한 이유에서다.

물론 어느 발전원도 완벽하지 않다. 원전은 안정적인 기저전원을 공급할 수 있는 장점이 있고, 재생에너지는 출력 변동성과 계통 운영이라는 과제를 안고 있다. 그러나 특정 발전원의 장점만을 강조한 채 구조적인 한계를 외면해서는 현실적인 에너지 정책을 설계하기 어렵다.

앞으로 원전 확대를 논의한다면 경제성과 탄소배출량뿐 아니라 냉각수 확보 가능성, 기후변화에 따른 운영 리스크, 지역 수자원과의 경쟁까지 함께 검토해야 한다. 에너지 정책은 더 이상 전력만의 문제가 아니다. 기후위기 시대에는 전기를 생산하는 기술과 함께 그 전기를 생산하기 위해 얼마나 많은 물을 필요로 하는지도 국가 에너지 전략의 핵심 기준이 되어야 한다.