[이미디어= 황원희 기자] 최근 일본 리쓰메이칸 대학 연구진이 우라늄에서 원자력 발전을 통해 자원사용에 대한 수명 주기 평가를 했다고 밝혔다.

끊임없이 발전하는 전 세계는 도시화와 산업화를 야기했으며 이로 인해 급속한 인구증가가 이루어졌다. 이는 에너지에 대한 수요증가로 이어지고 있다. 오늘날의 도전은 지구온난화를 억제하면서 에너지 요구량을 충족시키는 데 있다. 즉 화석연료가 충족시키지 못하고 있는 상황에서 대체에너지의 요구도 커지고 있다. 화석연료의 사용과 관련된 환경악화와 천연자원 고갈을 완화하기 위한 노력으로 원자력은 대체 에너지원으로 홍보되고 있다.

에너지원이 환경에 어떤 영향을 미치는지 이해하기 위해서는 에너지원의 LCA(수명주기평가)가 중요하다. 따라서 많은 연구가 원자력을 통해 발생하는 전력과 관련된 수명주기 누적 에너지 소비와 온실가스 배출량을 평가했다. 그러나 이러한 연구의 대부분은 온실가스 배출량과 에너지 소비량을 조사하고 있어 이는 원자력을 통해 발생하는 전기의 환경 영향과 지속 가능성에 대한 일부만을 평가하는 데 그치고 있다. 예를 들어, 이 프로세스 동안 사용된 총 리소스를 아직 이해하지 못하고 있다. 

좀 더 전체적인 관점을 제공하기 위한 시도로, 일본의 리쓰메이칸 대학의 과학자 그룹은 덜 고려된 측정, 즉 이 과정의 수명 주기 동안 암석권으로부터 추출된 자원의 양을 통해 원자력 발전의 환경적 영향을 분석했다. 그들의 연구는 채굴 방법, 원자로의 종류, 원자력 발전 중에 사용되는 우라늄 연료 순환 시스템의 종류와 이를 통한 과정에서 환경적 영향을 어떻게 변화시키는지에 초점을 맞췄다. 연구진은 또한 매우 가변적인 실체인 우라늄 광산의 등급과 TMR(총 물질 요구량)에 미치는 영향을 평가했다. 이 논문은  청정 생산(Cleaner Production) 저널 제363권에 게재되었다.

이 연구의 해당 저자인 쇼키 코사이 교수는 “우라늄을 기반으로 한 1킬로와트시 원자력 발전의 자원사용 LCA는 TMR 분석을 통해 수행되었다”고 밝혔다. 따라서 철저한 LCA를 위해 개방 및 폐쇄 연료 사이클을 모두 조사했고, 원자력 발전의 다른 변수와는 별도로 개방 피트 채굴, 지하 채굴, 현장 침출(ISL) 등 세 가지 유형의 우라늄 채굴 방법을 조사했다. 이러한 변수에 대해 온실가스 배출과 천연 자원 사용량을 평가했다.

연구진은 농축우라늄 연료의 TMR 계수(채광 강도 지수)가 가장 높았고, 핵연료, 재처리된 우라늄 연료, 혼합산화물(MOX) 연료, 마지막으로 옐로케이크 등이 그 뒤를 이었다. 우라늄 광석의 등급은 TMR 계수에 큰 영향을 미쳤으며, 이는 TMR이 다른 채굴 방법에 따라 크게 변화하는 것을 의미한다. 현장 침출은 TMR이 가장 낮았지만, 채굴 방법은 온실가스 배출에 미치는 영향에 비해 자원 활용에 더 큰 영향을 미쳤다.

또한 연료 주기에 대해 우라늄 연료를 재처리하는 폐쇄 주기가 부산물을 재사용하지 않는 개방 주기보다 26%나 더 낮은 자원을 사용하는 것을 발견했다.

원자력 발전의 천연 자원 사용은 재생 가능 에너지와 유사하며 화력 발전보다 현저히 낮은 것으로 나타났다. 게다가, 지구 온난화 잠재력과 원자력 발전의 TMR은 매우 다른 추세를 보였다. 낮은 온실가스 배출량과 함께 원자력 발전도 천연자원을 적게 사용해 환경적으로 유리한 발전원이 됐다.

연구진은 자원 사용을 위해서라도 순환적 경제를 유지하는 일이 중요하다고 밝혔다. 또한 연구 결과는 정책 입안자들이 원자력을 이용한 전력과 발전을 고려하는 장기적인 에너지 정책을 수립하는 데 도움이 될 수 있었다고 결론지었다.

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