기후변화와 신냉전으로 탈세계화가 진행되고 있다. 자국 우선주의와 보호무역주의의 확산은 식량 전쟁과 에너지 전쟁을 유발하고 있다. 러시아 우크라이나 전쟁으로 유럽은 에너지 위기에 직면하여 탈원전을 철회하고 있다. 식량과 함께 에너지가 국가 안보의 중요한 변수가 되고 있다. 우리나라가 급변하는 세계질서에서 생존하기 위해서 국방 안보와 함께 식량 자립, 에너지 자립을 실현해야 한다. 우리는 전력 생산에 필요한 발전용 연료의 대부분을 해외로부터 수입하고 있다. 에너지 수입국인 우리나라가 에너지 전쟁에서 생존할 수 있는 길은 대체에너지 기술뿐이다. 우리나라는 대체에너지 기술에서 최고의 경쟁력을 가지고 있으며 원자력에너지 기술도 세계를 선도한다. 우리나라와 함께 미국, 프랑스, 러시아, 중국, 일본만이 원자력 발전을 위한 기술을 보유하고 있다. 최근 우리의 원전 기술은 체코의 원전 수주에서 압도적인 성적으로 프랑스를 누르고 입찰에 성공하였다. 또한 우리나라는 미래의 청정에너지인 수소에너지 기술과 핵융합에너지 기술의 선두 주자이다. 최근 우리나라의 핵융합연구소는 세계 최초로 핵융합 장치에서 태양 내부보다 7배 높은 온도를 구현하여 핵융합 실험에 성공하였다.
대체에너지 개발의 궁극적 목표는 핵융합에너지이다. 핵융합 발전은 태양에서 일어나는 핵융합 반응을 지구상에서 인공적으로 발생시키는 기술이다. 물질을 구성하는 기초단위인 원자는 그 중심에 양성자와 중성자로 이루어진 원자핵이 있고 그 주위를 전자가 돌고 있다. 태양 내부와 같은 높은 온도에서는 원자핵과 전자가 분리되는 플라스마 상태가 유지되며 가벼워진 원자핵들은 고속으로 충돌하여 결합한다. 결합한 새로운 원자핵은 이전의 두 원자핵보다 질량이 감소하며 질량의 변화와 속도가 만나서 막대한 에너지가 발생한다. 핵융합 반응에서 생긴 에너지로 수증기를 형성하고 수증기로 발전기를 돌려 전기를 생산한다. 핵융합은 핵분열 반응을 이용하는 원자력 발전과 달리 방사능폐기물과 온실가스가 발생하지 않으며 핵융합로의 이상으로 인한 위험성이 적다. 핵융합의 연료인 중수소와 삼중수소는 바닷물에서 얻을 수 있기에 에너지 공급에 대한 지정학적 갈등을 완화하고, 기존의 핵분열 에너지를 대체하여 핵무기 확산을 억제할 수 있다.
핵융합은 이제 시작 단계이며 상용화까지는 오랜 기간이 소요된다. 그때까지는 기존의 핵분열 에너지가 유일한 대안이다. 우리의 전력 생산은 절반을 화석에너지에 의존하고 있으며, 우리나라는 2050년 탄소중립을 선언하였지만, OECD 국가 중에서 온실가스 배출 증가율 1위를 기록하고 있다. 기후변화의 주범인 온실가스 배출의 대부분은 화석연료 사용으로 일어나며 지구온난화에 따른 온실가스 저감의 대책으로 원자력의 비중은 더욱 커질 전망이다. 온실가스를 배출하는 화석연료 중심의 에너지 정책은 폐기되어야 하며 핵융합에너지가 상용화될 때까지 기존의 핵분열 에너지의 사용은 불가피하다. 수력, 풍력, 태양광과 같은 친환경 에너지의 개발도 병행되어야 하지만 에너지 생산량과 효율성도 제한적이기에 원자력에너지를 보완하는 방향으로 발전시켜야 한다. 탄소중립을 위해서 개발하는 친환경 재생 에너지는 에너지 밀도가 떨어지며 기상 조건에 민감하고 건설 용지의 확보가 어렵다. 한편 원자력에너지는 전천후 사용이 가능하며 에너지 효율성이 높다. 하지만 원자력 기술의 사용은 안전성에 있어서 치명적인 위험을 안고 있으며 분해되지 않는 방사능폐기물을 배출한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 우리나라는 방사능 유출 위험이 적고 대형원전의 1/100 크기인 소형모듈 원자로를 개발하여 원자력에너지의 안전성을 획기적으로 향상하였다. 이제 에너지 안보뿐 아니라 국방 안보를 위해서도 원자력은 우리의 미래를 위한 포기할 수 없는 힘이다. 우리에게 원자력은 대체에너지 기술의 궁극적 목표가 아니라 그 목표로 가는 유일한 통로이다.
홍순원 논설위원·(사)한국인문학연구원 이사장