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오늘날 화석연료의 과다 사용으로 기상이변이 지구 곳곳에서 속출하고 있다. 원자력은 지구온난화의 주범 온실가스를 배출하지 않는 친환경 에너지 자원이다. 국제원자력기구(IAEA)는 현 시점에서 원자력 발전을 중단하면 연간 6억t의 온실가스가 추가 배출될 것으로 보고 있다. 신재생에너지

오늘날 화석연료의 과다 사용으로 기상이변이 지구 곳곳에서 속출하고 있다. 원자력은 지구온난화의 주범 온실가스를 배출하지 않는 친환경 에너지 자원이다. 국제원자력기구(IAEA)는 현 시점에서 원자력 발전을 중단하면 연간 6억t의 온실가스가 추가 배출될 것으로 보고 있다. 신재생에너지의 한계를 고려한다면, 원자력이 지구 온난화를 막을 수 있는 유일한 대안인 셈이다. 세계원자력협회(WNA)의 통계를 보면 2030년까지 전 세계적으로 430여기의 원자력발전소가 추가로 건설된다. 원전 건설을 추진하고 있는 국가 중엔 안전성 및 환경적 이유로 신규 건설 등을 중지했던 미국, 스웨덴, 독일 등이 포함돼 있다. 이처럼 원자력발전이 확대되는 가장 큰 이유는 기후 변화에 대비하면서 대용량의 전원을 얻는 수단으로 사실상 원자력발전 외엔 대안이 없기 때문이다. 현재 우리나라는 에너지 필요량의 약 80%정도를 해외에서 수입하여 쓰고 있다. 그 대부분은 석유와 석탄에 의존하고 있으나 이들이 매장량 또한 한정되어 있다. 더구나 막대한 외화를 들여 전량 수입하고 있는 석유는 복잡한 국제정세로 가격과 공급이 항상 불안정한 상태에 있다. 한국은 원자력이 국내 전력생산량 40% 이상을 담당하며 경제ㆍ산업 발전에 크게 기여했다. 원자력 발전은 석유화력 발전보다 초기건설비가 높기는 하지만, 건설공기의 단축과 자재의 국산화 등으로 설비 감축의 여지가 있고, 연료의 안정적 확보, 저렴한 발전단가 등을 고려할 때 경제적 측면에서 화력발전보다 오히려 유리 할 수 있다. 원자력의 발전단가는 kWh당 34.8원으로, 석유의 3분의 1 수준이다. 연간 연료비도 LNG보다 40배 가량 싸다. 현재 발전비중을 기준으로 보면 한국은 프랑스, 스웨덴에 이어 세계 3위의 원자력 국가이다. 지난 30년간 원자력발전소를 운영하면서 우리는 다른 국가가 갖지 못한 경험과 노하우를 보유하게 됐고, 이를 바탕으로 한국형 차세대 원전 모델 APR1400을 개발했다. APR1400은 국제적인 안전요건을 설계에 반영하고 있고 설계표준화 및 건설공기 단축을 통해 20~30%의 가격 경쟁력을 확보해 지난해 아랍에미리트(UAE) 원전 수주에 성공했다. 원전산업은 가장 유망한 차세대 수출 분야 중 하나로서 국가발전의 견인차 역할을 하게 될 것이 확실하다. 이러한 원자력발전소는 국가전력계통 기저부하의 대부분을 담당하고 있어 소내 전력계통에서 사고가 발생하면 발전소가 운전 정지될 뿐만 아니라 경우에 따라서는 사고가 파급되어 전력계통 전체에 심각한 문제를 야기시키며 막대한 경제적 손실을 초래하게 된다. 또한 원자력발전소의 경우 방사능 누출사고를 대비하여 전기1급(Class 1E)계통이 추가로 설계되어야 하며 아울러 이와 관련된 각종 규제요건을 만족시켜야 한다. 본 논문에서는 안정성을 대전제로 한 원자력발전소 계통구성과 함께 신뢰성 있는 보호계전방식에 대해 고찰하고자 한다.

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