한국이 수출한 UAE 최초 원자력 발전소 개발 현황

2009년 12월, 한국전력공사가 UAE 최초의 원자력 발전소 건설 프로젝트 수주에 성공했다. 발주처는 UAE의 원자력공사(ENEC)다. 프로젝트 수행을 위해 한전을 비롯해 한전KPS, 한전KDN, 한국수력원자력공사, 한전기술, 한전원자력연료, 현대건설, 두산에너빌리티, 삼성물산 등이 컨소시엄을 구성해 건설부터 상업운전까지 전 과정에서 협력해 왔다. UAE 및 아랍권 최초의 ‘바라카(Barakah, 아랍어로 براكة 라고 표기하며 축복이라는 뜻)’ 원전은 총 4개 호기로 이루어진 한국형 원전(APR1400)이며 UAE 아부다비의 서부 알 다프라(Al Dhafra)지역에 건설됐다. 2012년 7월 1호기 착공에 돌입한 이후 2023년 8월 9일 기준 3호기까지 상업운전 중이며, 4호기는 완공 후 UAE의 연방 원자력규제청(FANR; Federal Authority for Nuclear Regulation)의 운영 허가 취득을 준비하고 있다. 4호기 완공 및 상업 운영 시 예상 발전량은 총 5600㎿로 UAE 전력 수요의 25%를 충당할 수 있을 것으로 전망된다. 바라카 원전은 건설뿐만 아니라 시운전 시험, 인허가, 운영을 위한 경험 인력 파견 및 발주자 교육훈련 등 다방면에서 한국과 긴밀히 협력하고 있다. 바라카 원전 운영사인 Nawah Energy Company 또한 ENEC과 한전이 합작 설립한 바 있다.

<바라카 원전 위치와 모습>

[자료: World Nuclear Association, ENEC]

UAE 원자력 에너지 정책과 소비∙발전 동향

UAE는 2017년 에너지 전략 2050(UAE Energy Strategy 2050)을 출범해 2050년까지 에너지믹스를 원자력 에너지 6%, 청정에너지 44%, 가스 38%, 청정석탄 12%로 변화시키는 것을 목표하고 있다. 2023년 7월, UAE 정부는 기존 에너지 전략을 개정하며 추가 목표 9가지를 발표했다. 2030년까지 청정에너지 비중 30% 이상 달성, 에너지 분야 내 1500억~2000억 디르함(405억~540억 달러 수준) 투자 계획 등이 개정 내용에 포함된다.

<UAE 에너지 전략 2050 개정 내용>

[자료: UAE 에너지인프라부 트위터 계정]

UAE는 일조량이 높은 사막기후로 재생에너지 부문 내 태양광 발전 비중이 압도적으로 높으며 수력 발전, 풍력 발전 등 자연환경을 이용한 신재생 에너지원 개발에 어려움이 있다. 그에 따라 수소 등 새로운 청정에너지원 개발에 힘쓰고 있으며 원자력 에너지도 그 중 하나이다. 더불어 바라카 원전 건설 및 운영이 성공적으로 진행됨에 따라 이를 대표적인 성공사례로 앞세워 국내 원자력 발전소 확대, 개발뿐만 아니라 해외 수출 및 협력 기회를 모색하고 있다. UAE 정부는 원자력 에너지 및 청정에너지 분야 과제와 발전 방향에 대해 논의하는 장을 마련하기 위해 원자력 에너지 포럼(Nuclear Energy Forum) 등 관련 행사를 주최했으며 2023년 11월에 예정된 COP28(유엔기후변화협약 당사국총회)의 개최국으로 선정된 바 있다.

UAE의 에너지원별 소비 동향을 살펴보면 석유, 천연가스 소비 비중이 90%를 웃돌아 의존도가 매우 높은 것을 알 수 있다. 2019년까지 전무했던 원자력 에너지 소비는 바라카 원전 1호기 완공 이후 발생하기 시작해 2021년에는 재생에너지 소비량을 넘어섰다. 2, 3호기의 완공 및 상업운전 돌입에 따라 소비량이 점차 늘어나는 추세이다. 원자력 에너지 발전량과 발전 비중도 2022년에 전년 대비 2배가량 빠르게 늘었다.

<UAE 에너지원별 소비 동향>

(단위: EJ, %)

[자료: Energy Institute Statistical Review of World Energy 2023]

<2021~2022년 UAE 에너지원별 발전량>

(단위: TWh, %)

[자료: Energy Institute Statistical Review of World Energy 2023]

한-UAE 원자력 고위급협의회를 통한 협력 확대 방안 모색

한국과 UAE는 양국 간 원자력 협력 제반 사항을 논의하기 위해 2018년 11월에 ‘한-UAE 원자력 고위급협의회’를 발족, 운영해 왔다. 협의회는 원전 건설 및 해외 원전 사업, 원자력 연구개발, 핵안보 및 원자력 안전규제를 논의하는 3개 실무그룹으로 구성돼 있다. 지난 2023년 7월 28일, 제5차 한-UAE 원자력 고위급협의회가 4년 만에 대면으로 개최됐다. 협의회에서 양국은 특별 전략적 동반자 관계를 더욱 발전시키고 평화적 원자력 에너지를 비롯한 4대 핵심 분야(전통∙청정에너지, 경제∙투자, 국방∙방산기술) 내 협력을 강화해 나갈 것을 상기했다. 실무그룹 1은 바라카 원전 성공을 기반으로 제3국 공동 진출 방안을 구체화해 나가기로 했으며, 실무그룹 2는 SMR(소형모듈원자로)* 분야 내 신규 과제 발굴 및 기존 공동연구 과제를 검토, 실무그룹 3은 IAEA 총회 연계 세미나를 공동 개최해 양국의 성공적인 원자력 협력 사례를 소개하기로 합의했다.

  주*: SMR은 원자로, 증기발생기, 냉각재 펌프 등 원전을 구성하는 주요 기기를 하나의 용기에 일체화해 모듈의 공장 생산이 가능한 원자로이다. 발전용량은 기존 1000~1400㎿에서 300㎿ 수준으로 줄어들지만 제작, 설치가 대형 원전보다 경제적이며 사고 발생 확률이 낮다는 장점이 있다.

<제5차 한-UAE 원자력 고위급협의회>

[자료: 외교부]

시사점

과거 원전 사고 위험과 방사성폐기물 등을 이유로 원자력 에너지에 대해 회의적인 입장인 국가들이 있었고 그 영향으로 다년간 원전 개발이 정체됐다. 그러나 2022년 에너지 수급 불안정과 기후변화를 겪고 가시적인 탄소중립 전략을 수립하게 되면서 원자력 에너지가 재생에너지와 함께 탄소중립 달성과 에너지 자급력 확보를 위한 주요 에너지원이라는 인식이 세계적으로 확산되고 있다. 태양광∙열, 수력, 풍력 등 재생에너지는 날씨나 환경이 발전량에 영향을 주기 때문에 아직까지 안정적인 에너지원으로 보기 어렵다. 

반면, 원자력 발전의 경우 탄소를 발생시키지 않으면서 안정적인 에너지 공급이 가능해 미래 주요 에너지원으로 평가되고 있다. 특히, SMR은 대형 원전 대비 건설 시간과 비용 소요가 적을 뿐만 아니라 사고 위험도가 낮아 유망 분야로 여겨지고 있다. 2035년에는 SMR 시장이 630조 원 규모로 성장할 것으로 전망되는 가운데 미국, 러시아, 중국, 프랑스, 일본 등에서 SMR 노형 개발을 추진하고 있다. 한국 또한 2023년 3월, i-SMR(혁신형 소형모듈원자로) 기술개발사업단을 출범해 SMR보다 안전성, 경제성, 유연성이 향상된 i-SMR 기술 개발에 본격 돌입했다. 해당 사업단은 i-SMR의 설계와 인허가를 총괄하고 있으며 2028년까지 기술 검증 및 인허가 종료, 2030년대 수출을 목표하고 있다.

<i-SMR 심층방어설계 및 대형 원전과의 차이>

[자료: 과학기술정보통신부]

한국과 UAE는 바라카 원전 건설의 성공적인 협력 사례를 기반으로 SMR 등 신규 분야 개발에서도 지속 협력할 것으로 전망된다. 한국은 국내 기술과 제품을 주요 기반으로 원전을 개발하고 있어 바라카 원전 건설 당시와 마찬가지로 주협력사 외 관련 기술 및 기자재 수출 기회도 동반될 것으로 기대된다.

자료: Emirates Nuclear Energy Corporation, Energy Institute Statistical Review of World Energy 2023, World Nuclear Association, 외교부, 과학기술정보통신부, 현지 언론 및 KOTRA 두바이 무역관 자료 종합