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국제 시사

에너지의 미래는 밝다(3/3)

원자력 기술이 에너지의 미래에 미치는 영향을 이해하기 위해 핵 기술을 소개하고 있습니다. 에너지의 미래는 문명의 미래이기 때문에 중요한 주제입니다. 화석연료 에너지를 대체할 에너지를 찾지 못하면 더 이상 문명은 없을 것입니다. 다시 장작을 태우면 나무도 더 이상 없을 것입니다. 풍력 발전기와 태양 전지판이 답이라고 생각한다면 화석연료 없이는 건설하거나 유지할 수 없습니다.

이것은 다양한 "거부자"가 뿌린 모든 혼란 때문에 논의하기 다소 어려운 주제입니다. 석유피크 거부, 기후 변화 거부, 부채 폭탄 거부… 또한 핵융합이 곧 도래할 것이라고 생각하거나 거대 우주 거울, 수소 경제 또는 존재하지 않는 다양한 형태의 기술에 대한 꿈을 꾸는 기술자들에 의해 뿌려지는 헛된 희망도 있습니다.

 

이 주제를 더 쉽게 논의할 수 있도록 몇 가지 가정을 하겠습니다. 우선 존재하지 않는 기술은 말 그대로 존재하지 않기 때문에 논의할 것이 없습니다. 융합 원자로, 토륨 원자로, 우주 거울 및 마법의 영구 운동 엔진은 다른 데로 치우겠습니다.  확장 가능한 기존의 입증된 기술에만 관심을 갖겠습니다.

또한 화석 연료가 매우 풍부하지만 너무 비싸고, 에너지가 너무 많이 소모되어 현재와 같은 속도로 땅에서 계속 빼내지 못한다고 가정할 것입니다. 화석 연료를 생산하는 국가의 대다수는 최고 생산량을 넘었습니다. 미국 셰일 오일 및 가스 생산은 지금까지 3000억 달러에 달하는 일시적인 돈 낭비입니다. 기억해야 할 몇 가지 날짜가 있습니다. 기존 석유 생산량은 2005~6년에 정점에 달했습니다. 디젤 생산량은 2017년에 정점을 찍은 것으로 보입니다.

 

마지막으로, 기후 변화가 실제적이고 가속화되고 있으며, 인간이 주로 화석 연료(및 소 방귀)를 태워서 일어난 일이고, 엄청난 죽음과 고통을 초래할 것이니, 화석 연료의 지속적이고 증가하는 사용은 정말 어리석은 생각이라고 가정할 것입니다. (물론 이 가상의 공포가 실제한다거나, 게다가 인간 때문이라는 것은 이미 헛소리로 판명되었지만) 따라서 여기서는 더 이상 논의하지 않을 것입니다. 

 

 

많은 사람들은 재생가능 에너지원(태양, 풍력, 수력 및 바이오매스)의 일부 조합이 화석 연료를 대체할 수 있다고 확신하는 것 같습니다. 오류입니다. 틀린 것입니다. 수력은 이미 전체 사용 중이며 제한적입니다. 풍력과 태양열은 간헐적이므로 천연가스와 같은 가변 주문형 에너지원으로 완전히 뒷받침되어야 합니다. 바이오매스도 완전 사용 중이며 식품, 사료 및 건축 자재를 계속 키우는 데 필요합니다. 최근 설치된 풍력 및 태양광 발전 용량의 급증은 관대한 정부 보조금과 중국 제조업체가 태양광 패널 생산에 보조금을 지급하고 있다는 사실(더 이상은 아님) 덕분에 가능했습니다. 이러한 보조금에도 불구하고 풍력 및 태양열 설비가 가장 많이 설치된 국가에서 천연가스 사용과 마찬가지로 전기 요금이 결과적으로 상당히 상승했습니다.

 

원자력이 남습니다. 이것은 확실히 강력합니다. 1킬로그램의 핵연료는 14,000,000KW/H의 전기를 생산할 것입니다.  연료 1kg당 0.12달러(미국 평균)로 환산하면 약 1,600,000 달러(킬로당 1,400달러)에 불과해 핵 시설과 전력망을 구축하고 운영하면 1,598,600달러가 남습니다. 핵발전기술로 인한 환경 피해는 화석연료보다 훨씬 적습니다. 화석 연료로 수천만 명에서 수억 명의 사망자를 냈으며, 핵 오염 및 방사선 피폭으로 수천 명 사망자, 그 중 대부분은 핵무기 실험으로 인한 것입니다.

 

확실히 원자력에는 몇 가지 심각한 문제가 있습니다. 하나는 전체 에너지 생산에서 차지하는 비중이 4%로 수력(7%)에 비해 매우 적지만, 모든 재생가능 에너지를 합친 2%보다 훨씬 앞서 있습니다. 또 다른 하나는 핵심 자원인 우라늄의 공급이 다소 부족하고 우라늄의 핵분열성 동위원소인 U-235의 공급이 훨씬 더 적다는 점입니다. 미국은 핵연료의 자급률이 11%에 불과하고 절반은 러시아에서 공급받고 있는 반면, 미국 동부 해안을 따라 있는 원자력 발전소는 전력의 40%를 생산하며, 이 전력망은 핵연료 없이 작동할 수 없습니다. 또 다른 문제는 핵폐기물 처리 및 재처리의 기술적 문제가 많은 국가에서 너무 많이 입증된 것인데,  원자력의 가장 위험한 부산물인 사용후핵연료가 발전소에 축적된다는 점입니다.

 

마지막으로 역량 상실 문제가 있습니다. 러시아, 중국, 한국을 제외한 모든 원자력 국가가 신규 원전 건설 능력을 상실한 것으로 보입니다. 일본의 핵 프로그램은 후쿠시마 이후 혼란에 빠졌습니다. 미국에는 노후된 100개의 원자로가 있지만 완료 날짜가 불확실하며,  진행 중인 신규 프로젝트는 몇 개에 불과합니다. 독일은 프랑스의 노후된 원자로가 교체되지 않는 동안 원자력 산업을 완전히 폐쇄하기로 결정했습니다. 단 3개의 프로젝트(핀란드에서 1개)만 매우 오랜 시간이 걸리고 막대한 비용 초과가 발생했습니다. 영국은 원자력 산업을 민영화하는 비참한 경험을 했고, 기본적으로 프랑스에 넘겨줬지만 브렉시트로 인해 이 관계의 미래는 불확실합니다. 

 

요컨대, 서방(한국과 일본 포함)에서 원자력 산업은 혼란에 빠졌거나 빈사 상테에 있습니다. 모든 신규 원자력 발전 프로젝트의 약 2/3는 러시아의 Rosatom이 실행하고 있습니다. Rosatom은 또한 세계 전체 핵연료의 약 절반을 처리하고 특정 핵심 핵 기술에 대해 완전한 잠금 장치를 보유하고 있습니다. 이러한 사실은 미국의 정치 체제에 심각한 정신적 어려움을 일으키고 이러한 맥락에서 러시아를 언급하는 것을 피하기 위해 고통스러운 왜곡 작업을 합니다.

 

그러나 원자력의 가장 큰 문제는 방사선 공포증입니다. 사람들은 원자력을 핵무기 및 핵확산과 혼동하는 경향이 있습니다. 그들은 방사선과 핵 오염의 차이를 말할 수 없습니다. 위 모든 것들이 그들을 겁 먹게 하기 위해 "핵무기 반대!" 표지판을 들게 합니다. 때로는 당연합니다. 어떤 사람들은 원자력 기술을 안전하게 사용하는 데 필요한 적성과 전문성이 부족하므로 핵 사용 충동은 억제돼야 합니다. 하지만 좋은 생각이라고만 할 수 없습니다. 원숭이에게 수류탄을 주는 것은 아닙니다. 

 

그러나 원자력 기술을 안전하게 다룰 수 있다는 증거가 있습니다. 또한 핵확산 위험은 나타나지 않았지만 핵무기가 높은 억제력을 갖고 있다는 증거가 많이 있습니다. 한 가지 매우 중요한 예외(미국)를 제외하고 핵무기는 독특한 종류의 방어 무기로만 사용되었습니다. 적절한 사용이란 전혀 사용되지 않는 것입니다. 그렇습니다. 원자력 기술의 잠재적인 피해는 매우 높지만 그 확률은 매우 낮으며, 두 가지 중 생성물은 화석 연료를 태우는 쪽이 명백히 유해성이 훨씬 높습니다.(10배)

 

 

원자력 기술을 지능적으로 논의할 수 있으려면 물리학 및 화학에 대한 약간의 배경 지식이 있어야 하며 국가 및 국제 안보, 국방 기술 및 전력망에 대한 기본적인 이해가 있어야 합니다. 목표가 사람들로 하여금 원자력 기술을 두려워하게 만드는 것이라면 이 중 어느 것도 필요하지 않습니다. 왜냐하면 핵은 정말 굉장하기 때문입니다. 핵은 대부분의 사람들이 이해하지 못하는 전기보다 훨씬 더 굉장합니다. 원시 민족은 번개가 신이 분노하여 던지는 번개라고 생각하는 경향이 있었습니다. 원시인이 아닌 것으로 추정되는 현대인들은 그것이 사실이 아니라고 생각하지만, 대부분은 대신에 무엇을 생각해야 할지 모릅니다. (그렇다면 번개가 어떻게 생성되는지 설명하는 도표를 그려주세요.)

 

 

번개를 맞는 것은 충분히 무섭지만, 사람들은 핵폭탄이 지구상 모든 생명체를 파괴할 수 있다는 말을 들을 때(실제로는 아니지만 확실히 하루 전체는 망칠 수 있다), 그것만 알면 되고 핵에 대한 모든 것을 두려워합니다. 최소한 번개는 볼 수 있지만 방사선은 대부분 그렇지 않습니다(다만 감마 방사선이 충분히 강하면 눈을 감아도 불꽃을 보기 시작할 것입니다. 이 경우 지옥에서 빨리 빠져나와야 합니다).

 

 

대부분의 사람들은 방사선이 암을 유발할 수 있으며, 보이지 않는 이것이 우리를 죽일 수 있다는 것을 알기 떼문에 분명히 악몽의 재료가 될 수 있습니다. 비록 대부분의 사람들에게 암을 주는 것은 방사선이 아니라 화석연료 산업과 화학 산업의 완벽히 합법적인 산물일지라도. 발암 효과에 대한 경고 라벨이 붙어 있는 철물점에서 구입할 수 있는 모든 화학 물질을 생각해 보십시오. 발암성 화학 물질 및 대기 오염과 달리 방사선도 몸에 좋을 수 있습니다. 네, 암을 치료할 수 있습니다(또는 적어도 완화될 수 있다). 

 

당신이 완벽하게 건강하다면 피부가 비타민 D를 생성하기 위해서는 여전히 방사선(태양 복사)이 필요합니다. 비타민 D가 없으면 면역 체계가 약해지고 무기력해지고 우울해지고 뼈가 약해지고 머리카락이 빠지게 됩니다. 또한 방사선은 절대적으로 어디에나 있기 때문에 피폭을 피할 수 없습니다. 따뜻한 차 한 잔을 따르십시오. 그러면 적외선 광자를 방출할 것입니다. 이것은 전자기 복사의 한 형태입니다. 아주 좋은 복사 형태로, 멋지고 따뜻합니다. 그러나 용접공이 마스크를 벗고 아직 주황색으로 빛나는 새 용접부를 보면 약간 더 높은 에너지의 적외선 광자가 그에게 심한 두통을 줄 것입니다. 마찬가지로, 12mm 파장의 약간의 방사선(전자레인지에 사용)은 아무 효과가 없지만 많은 양은 당신이 바삭해질 때까지 당신을 요리할 것입니다. 가장 위험한 종류의 전자기 복사(가장 파장이 짧고 가장 에너지가 높음)는 신체 분자에 손상을 줄 수 있는 X선과 감마선입니다. 손상이 너무 많으면 돌이킬 수 없게 되어 끔찍하게 병들어 죽게 됩니다.

 

 

보시다시피 모두 용량의 문제라는 것을 알 수 있습니다. 얼굴에 휴대폰을 하루에 많은 시간에 대는 사람들은 뇌암에 걸릴 가능성이 더 높을 수 있습니다(증거는 아직 결정적이지 않음). 그러나 하루 종일 코를 후비는 사람들은 아마도 코암에 걸릴 가능성이 더 높을 것입니다. 일반적으로 방사선을 두려워하는 것만으로도 방사선 공포증에 시달리게 되기 때문에 얼마나 많은 방사선에 노출되고 어떤 종류의 방사선에 노출되는지 아는 것이 매우 도움이 됩니다. 방사능 때문에 원자력 발전소를 두려워하는 것은 그저 어리석은 일입니다. 사실, 원자로가 최대 출력으로 가동되는 원자로 격납건물 안에 서면, 방사선량이 태양 복사와 다른 우주 광선의 공격을 받는 탁 트인 하늘 아래 서 있는 것보다 낮습니다.

 

핵 과학은 인간이 실제로 연금술에 가깝습니다. 중세 연금술사들은 납을 금으로 변환할 수 있는 철학자의 돌을 찾았습니다. 네, 핵 과학자들이 원소를 변환하는 방법을 알아냈습니다. 비록 금을 납으로 바꾸는 것이 그 반대로 하는 것보다 훨씬 더 쉬운 것으로 밝혀졌지만, 두 경우 모두 엄청난 에너지 낭비입니다. 에너지 낭비가 아닌 것은 우라늄을 플루토늄으로 변환하는 것입니다. 유용한 U-235 동위 원소의 0.7%를 포함하는 우라늄을 취하여 U-235를 3-5% 농축하고 원자로에 넣고 많은 증기와 전기를 생성할 수 있습니다. 동등하게 유용한 플루토늄 0.7%(게다가 냉각되고 안전해지는 데 오랜 시간이 걸리는 다른 고약한 방사성 폐기물을 많이 포함)가 나옵니다.

 

원자력 기술에 대한 약간의 두려움은 확실히 요구되는데, 이는 기술 자체가 아니라 그것을 사용하는 인간의 실수에 관한 것입니다. 이와 관련하여 가장 크고, 가장 위험한 인적 오류는 원자력 공학자나 기술자가 아니라 핵 기술이 사악한 목표를 달성하고 일반적으로 핵 공격을 위협하고 핵 사고를 준비함으로써 사회 교살을 강화할 수 있는 훌륭한 기회를 제공하는 자기애적 살인 소시오패스의 지배에 동의하는 시민들에 의해 만들어졌습니다. 핵 공격은 엄밀히 말하면 자살 행위이지만, 핵 사고는 결코 단순한 위협 수준을 넘지 않습니다.

 

 

스리마일, 체르노빌, 후쿠시마 원전 3대 원전 사고를 자세히 살펴보면, 며칠에 걸쳐 등 뒤에서 몇 번을 찔러도 사람이 죽을 수 있나 하는 자살로 간주되는 사고처럼 보입니다. 오히려 그런 사고는 최고위 수준의 관리들이 참여하여 매우 구체적인 (이전의) 비밀 목표를 달성하기 위해 세심하게 계획된 특수 작전처럼 보입니다. 그런 사고를 막는 것이 직업이었던 사람들이 의도적으로 수행했었다는 주장은 대다수 사람들은 상상할 수 없을 정도로 터무니없지만, 속임수를 간신히 꿰뚫어 보는 소수를 "음모론자"로 그리는 공통점이 있습니다. 핵 공포가 어떻게 조장되고 어디에 쓰이는 지는 다음에 논의해 보겠습니다.(3/3, 완)