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과학, 기술
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원자력 딜레마,
값싸고 안전해 vs 기술위험 높아
2015년 역대급 지진이 경주와 울산 지역을 강타했다. 지진에 대한 낯선 공포 뒤로 여진처럼 원자력발전소에 대한 불안이 덮쳤다. 우리나라는 원전 밀집도가 세계에서 가장 높은데다 지진 해역에서 가까운 울산과 월성 등에 원전이 13기나 가동 중이기 때문이다.
원자력은 값싸고 깨끗하고 안전한 에너지라고 주장하지만 기술위험이 아주 높은 에너지요, 생태주의 가치와 충돌하는 것 또한 사실이다. 사용 후의 핵연료도 문제다. 원자력 딜레마에서 빠져나오려면 고차방정식의 해법을 찾아야 하는데, 과연 우리는 이 방정식을 풀 수 있을까?
논점 01 핵분열, 원자력 에너지, 원자력발전
화력발전은 석탄이나 중유, 천연가스 등을 연료로 발전을 하고, 원자력발전은 우라늄이라는 핵연료로 발전을 한다. 조금 자세히 설명하자면 원자력발전은 핵분열 반응을 통해 에너지를 얻고, 이 에너지로 물을 끓여 증기를 발생시킨 다음, 이 증기로 터빈을 돌려 전기를 얻는 것이다. 우라늄처럼 무거운 분자의 원자핵이 두 개 이상의 가벼운 원자핵으로 쪼개지는 것을 핵분열이라고 한다.(보통 우라늄 235나 플루토늄 239의 원자핵이 중성자를 흡수, 두 개의 원자핵으로 분열하는 것을 말한다.)
그렇다면 핵분열을 통해 어떻게 에너지를 얻을 수 있을까? 핵분열 반응이 일어나면 반응 전에 비해 질량이 줄어드는데, 줄어드는 질량만큼 에너지가 발생한다. 핵분열에서 막대한 에너지를 방출한다는 것 외에 중요한 사실이 하나 더 있다. 우라늄은 중성자와 결합해 핵분열을 하는데, 이때 한 개의 중성자를 흡수해서 핵분열을 하면 두 개 또는 세 개의 중성자가 나온다. 처음의 중성자만 공급하면 그 다음부터는 핵분열이 연쇄적으로 일어난다. 이를 사람의 힘으로는 막을 수 없어서 핵발전을 ‘붙일 수는 있지만 끌 수는 없는 불’이라고도 한다.
원자력 에너지는 연료비가 월등히 싸서 경제적이라고 말한다. 실제 우라늄 1g으로 석탄 3t에 버금가는 에너지를 만들어낸다. 하지만 이 핵분열 과정에서 다량의 방사성물질이 발생한다는 것이 문제다. 핵발전소 한 기가 대형 핵무기 수천 개에 맞먹는 방사성물질을 만들어내고 있다.
