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[원자력 탐험대 3화] 새로운 에너지, 원자력의 발견

  • 2014.04.16.
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값싸고 깨끗한 에너지 공급… ‘굴뚝 없는 발전소’
1951년 미국서 세계 첫 원자력 발전 성공
지구 온난화 원인인 화석 연료 대체 에너지

 

원자력발전소
[원자력 발전소의 모습. 화력 발전소와 달리 이산화탄소 등 온실 가스를 배출하는 굴뚝이 없다.]

 

화력과 수력은 아직도 인류가 사용하는 에너지의 70% 이상을 공급해 주는 중요한 발전 형태다. 하지만, 화력과 수력 발전은 여러 문제가 있다. 수력 발전은 한정된 지역에서만 건설이 가능하고, 화력 발전은 화석 연료의 부족으로 생산 비용이 점점 올라가고 공해 문제도 일으킨다는 것. 이 때문에 인류는 끊임없이 새로운 에너지를 찾기 위한 노력을 해 오고 있다.

△최소의 비용으로 최대의 효과를 얻어라

미래를 위한 새로운 에너지가 갖춰야 할 가장 중요한 조건은 비용이다. 즉, 얼마나 싼값에 사람들에게 에너지를 공급할 수 있는 가다. 이는 인류가 에너지를 발견한 뒤 줄곧 이어져 온 가장 큰 숙제 가운데 하나다.

예컨대 수소 자동차는 현재의 휘발유 자동차보다 오염 물질을 덜 배출하고, 물을 통해 무한정 원료를 얻을 수 있다. 그런데 물에서 수소를 얻고, 이를 다시 연료로 만들어 사용하도록 하기까지에는 엄청난 돈이 필요하다. 이렇게 많은 돈을 주고 수소 연료를 만든다면, 연료의 값도 비싸질 수밖에 없다.

전기를 만드는 과정을 경제학자의 눈으로 들여다봐야 할 이유가 이 때문이다. ‘최소의 비용으로 최대의 효과를 얻는다.’라는 경제 원칙은 에너지 생산에 있어서도 중요한 기준이 된다. 실제로 과학자들은 전기를 만들어내기 시작한 뒤부터 이런 고민을 계속해 왔고, 마침내 20세기 초에 또 하나의 커다란 발견을 한다.

원자로

 

[세계 최초로 발전에 성공한 원자로 ‘EBR-1’. 원자력 발전은 100년도 채 안 되는 짧은 역사를 가졌지만 값싼 청정 에너지로 세계 여러 나라에서 널리 쓰이고 있다.]

 

△환경까지 지키는 원자력

1951년 미국 아이다호 주에 있는 한 시험장에선 세계의 에너지 역사를 바꿀 엄청난 실험이 조용히 이뤄졌다. 국립원자력시험장에서 ‘EBR-1’이라는 실험용 원자로로 세계 최초의 원자력 발전이 성공한 것이다.

많은 어린이가 알고 있듯 원자력 발전의 연료는 우라늄이다. 석탄이나 석유와 마찬가지로 땅 속에 묻힌 광물 형태의 이 물질은 독특한 특징이 있다. 석탄이나 석유에 비해 훨씬 적은 양으로, 더 많은 열을 낼 수 있는 것. 물론 이를 위해 첨단 과학 기술이 필요하다.

화력 발전소도 석탄을 태워 열을 일으키고, 이 열로 발전기를 돌린다. 그리고 이때 생기는 연기는 대부분 높은 굴뚝을 통해 내보낸다. 이 연기는 몸에 해로울 뿐 아니라 이산화탄소 즉 온실 가스가 많이 섞여 있다.

원자력 발전소의 경우, 우라늄을 태우는 것이 아니라 전기스토브처럼 스스로 열을 내기에 연소 가스가 발생하지 않는다. 그렇기에 원자력 발전소는 연소 가스를 내보내는 굴뚝이 필요 없다. 이것이 바로 원자력의 또 한 가지 장점이라 할 수 있다.

화석 연료 사용으로 지구 온난화가 심해지는 현재 석탄이나 석유 등을 대신할 수 있는 거의 유일한 에너지가 곧 원자력이다. 태양열과 조력, 풍력 등도 청정 에너지로 손꼽히지만, 이들 대체 에너지의 경우 아직은 전기를 만드는 데 필요한 비용이 너무 비싸다. 값이 싼 데다, 깨끗하기까지 한 원자력은 그래서 더 주목을 받는 것이다.

원자력 역시 단점을 가졌다. 발전 과정에서 나오는 방사선은 사람들에게 아주 위험한 존재다. 물론 많은 과학자가 연구를 거듭해 현재는 원자력 발전의 안전에 대한 신뢰가 많이 높아졌다. 그러나 일본의 후쿠시마 원전과 같은 사고가 계속되는 한 원자력 발전에 대한 사람들의 두려움은 그치지 않을 것이다. 그러므로 자연재해 등에서 보다 안전한 원자력 발전소를 만들기 위한 노력이 더욱 필요하다.

소년한국일보 20140409

– 작성 : 소년한국일보 윤석빈 기자 binys@snhk.co.kr

– 원문보기 :  http://ka.do/y5Bo

 


>>원자력탐험대 다른 호 보러 가기

1화_인류발전의 원동력 불   http://blog.khnp.co.kr/blog/archives/5733

2화_전기의 발견과 발전의 종류 http://blog.khnp.co.kr/blog/archives/5811

 

 

 

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