[후쿠시마 원전 사고 발생 1주년 ①] 일본, 원전 건설 포함 에너지 기본 계획 백지화

기사 분류 > 전기기술

[후쿠시마 원전 사고 발생 1주년 ①] 일본, 원전 건설 포함 에너지 기본 계획 백지화 - 에너지 정책 원전에서 신재생에너지로 전환

2012년 4월 9일 (월) 12:13:19 | 지면 발행 ( 2012년 3월호 - 전체 보기 )

일본은 1973년 1차 석유 파동 이후 부족한 에너지원을 충당하고자 원자력발전소 건설에 매진한 결과, 미국과 프랑스 다음으로 세계 3위의 원전 보유국으로 자리했다. 여기에서 더 나아가 2005년 교토의정서 발효 이후, '원전을 통한 CO2 저감 목표 달성'을 표방하며 원전 확대 정책을 꾸준하게 추진해 왔다. 원자로를 2020년까지 9기, 2030년까지 최소 14기 이상 증설하고, 원전 설비 이용률을 2020년까지 약 85%, 2030년까지 세계 최고 수준인 약 90% 달성하는 것이 목표였다. 그 과정에서 2011년 3월 11일에 리히터 규모 9.0 동일본 지진에 이은 14m 높이 지진 해일(쓰나미)로 말미암아 도쿄전력이 운영하는 후쿠시마 1원전에서 국제 원전 사고 고장 분류 지침(INES) 레벨 7의 사고가 발생했다. 이를 계기로 일본 국민의 상당수가 원전 반대를 외치고 정치권에서 원전 정책 전면 재검토를 주장하자, 일본 정부는 에너지 기본 계획을 전면 재검토하기 시작했다. 후쿠시마 1원전 사고 1주년를 맞아 일본 정부의 사고 경위와 수습 과정 그리고 에너지 정책의 변화를 짚어 본다.

일본이 운영 중인 원자로는 55기로 세계에서 미국(104기)과 프랑스(58기) 다음으로 많으며, 원전은 전체 전력 비중의 27%를 차지한다. 2011년 3월 11일 오후 2시 46분에 후쿠시마 다이치 지역에서 북동쪽으로 약 150㎞ 떨어진 해저에서 리히터 규모 9.0의 강진이 발생한 데 이어 3시 38분 평균 높이 15m(후쿠시마 원전 14m)의 지진 해일이 후쿠시마 1원전을 덮쳤다. 진앙지震央地에 인접한 원전(원자로)은 후쿠시마 1원전(6기), 후쿠시마 2원전(4기), 오키나와 원전(3기)이며, 지진 발생 후 이들 원전의 원자로 13기 모두 자동으로 가동을 멈췄다.
원전 사고는 지진 해일이 덮친 후쿠시마 1원전 1호기(3월 12일), 3호기(3월 14일), 2·3호기(3월 15일)순으로 발생했다. 지진으로 원전 안팎의 전원이 끊기자 곧바로 원전 내 비상 디젤 발전기가 작동됐으나, 약 한 시간 후 지진 해일에 침수돼 작동을 멈추면서 냉각 계통은 기능을 상실했다. 이러한 상황에서 노심 용융이 일어나고, 수소 폭발로 원자로 격납 건물이 파손돼 방사성 물질이 대량 외부로 누출됐다.

후쿠시마 원전 사고는 인재
후쿠시마 1원전 원자로 6기는 모두 GE(General Electric) 사에서 설계한 비등 경수로(BWR : Boiling Water Reactor)이며, 1971년과 1979년 사이에 상업 운전을 시작했다. 1∼5호기의 격납 건물은 용기가 작은 초기 형태인 Mark 1이다.

원자로마다 노심의 핵분열 과정을 멈추게 하는 자동 정지 시스템, 핵연료의 붕괴열을 제거해 증기 발생기에 열을 전달하는 노심 냉각 계통과 냉각재 순환 계통, 방사성 물질 방출을 최소화하는 다중 방호벽 등의 안전 설비를 갖춘다. 후쿠시마 1원전의 원자로 격납용기는 3㎝ 강철, 1차 격벽은 약 1m 철근콘크리트, 2차 격벽은 약 2m 철근콘크리트로 이뤄졌다. 원전 사고 시 문제는 원자로가 정지한 후 잔존하는 붕괴열이다. 핵연료 물질이 잘게 쪼개지면서 생기는 핵분열 생성물은 안정 상태로 변환하는 과정에서 많은 열(붕괴열)을 내뿜는다. 이것을 그대로 두면 온도가 수천 ℃에 이르러 핵 연료봉이 녹으며(Melt Down) 다량의 방사성 물질이 나온다. 따라서 붕괴열을 식히는 냉각 계통은 필수다. 또한, 원자로는 역사적 지진 기록을 바탕으로 선정한 최대 잠재 지진과 지진 해일 등의 자연 재해에 견디도록 설계한다. 후쿠시마 원전도 내진 설계를 하고 안전 설비를 갖췄으나 규모 9.0 지진까지 고려하지 않았고, 지진 해일에 따른 물리적인 피해에도 대비하지 않았다.
도쿄전력 사내 사고조사위원회는 2011년 12월 2일에 '후쿠시마 원전 사고 조사 중간 보고서'를 발표했다. 보고서에서 직접적인 사고 원인을 지진으로 말미암은 주요 기기의 파손이 아닌 예상을 초과한 지진 해일에 의한 침수라고 주장했다. 도쿄전력은 2008년 기존에 상정한 5.7m를 훨씬 넘는 10.2m의 지진 해일이 덮칠 수 있다고 추산推算했다.
그러나 구체적인 근거가 없는 가정에 불과하다며 대책을 마련하지 않았다. 보고서에서도 원전 사고에 충분히 대비하지 않았다는 비판에 대해, 예상을 초월한 사태(지진 해일 높이 14m)였고, 안전 대책에 대해 정부와 함께 원전 정비를 추진해 왔으며, 정부 대책도 미비했다고 설명했다. 한편, 방사성 물질 대량 누출에 대한 원인과 경로 등은 명백히 밝히지 않았다.
후쿠시마 원전 사고는 지진 발생 시 원자로의 정지는 안전하게 이뤄졌으나, 지진 해일에 따른 전원공급 상실로 말미암아 일부 원자로와 사용 후 핵연료 저장 수조에서 핵 연료봉의 붕괴열 냉각에 실패했기에 발생한 것이다.
다음은 전문가들이 발표한 내용을 바탕으로 사고 발생 진행 과정을 재구성한 것이다.
지진 발생으로 원자로 자동 정지 : 지진 발생 당시 후쿠시마 1원전에서 가동 중이던 1∼3호기는 자동 정지(핵분열 중단)했으며, 4∼6호기는 정기 점검 중이었다. 2원전의 운전 중이던 1∼4호기도 자동 정지했다.
비상 디젤 발전기 가동 시작 : 지진 발생으로 소외 전원이 끊긴 후 비상 디젤 발전기가 원자로의 붕괴열을 제거하기 위해 작동했으나, 한 시간 정도 후 원전에 들이닥친 지진 해일로 그 기능을 상실했다.
지진 해일로 원전 내 전원 상실 : 비상 디젤 발전기 정지로 원전 내외 모든 교류 전원을 상실하자, 배터리로 전원을 공급해 원자로의 열을 격납용기 쪽으로 제거했다. 그러나 배터리마저 8시간 정도 가동한 후 수명을 다해 원전의 전기 공급이 완전히 끊겼다.
냉각수 유입 중단으로 수소 폭발 : 1∼3호기의 냉각수 유입 중단으로 말미암아 원자로 내부에 남아 있던 냉각수가 증발하며 핵 연료봉이 공기 중에 노출됐다. 고온의 핵연료 피복재와 냉각수가 반응할 때 생기는 수소로 격납용기 내 압력이 상승하자 원자로 밖으로 수소를 배출했다. 그런데 수소가 2차 격벽 내에 쌓여 고온·고압을 이기지 못하고 2차 격벽이 수소 폭발로 무너졌다.
사용 후 핵연료 냉각 실패로 수소 폭발 : 4호기는 사용 후 핵 연료봉을 원자로 건물 안 핵연료 저장 수조에 보관했는데, 전원 상실로 냉각수 공급이 끊겨 수조의 수위가 계속 낮아졌다. 이에 따라 사용 후 핵연료봉 역시 공기 중에 노출돼 냉각이 제대로 이뤄지지 않아 수소 폭발과 화재를 일으켰다.

세슘 누출량, 히로시마 원폭의 168배
과학기술정책연구원에서 발간한《후쿠시마 원전사고를 둘러싼 주요 쟁점과 향후 정책 방향》을 보면, 외부 누출 가능성이 큰 방사성 물질은 비활성 기체 방사성 물질(제논, 크립톤), 휘발성 방사성 물질(요오드, 세슘), 에어로졸·미세 먼지 형태의 핵물질과 여기에 흡착하는 방사성 물질 등이다. 후쿠시마 원전 사고로 외부로 누출된 주요 방사성 물질은 제논, 크립톤, 요오드, 세슘 등이다.
후쿠시마 원전 사고로 다량의 방사성 물질이 기체와 액체 상태로 대기와 바다로 누출됐다. 일본 경제산업성 원자력안전·보안원은 2011년 6월 6일에 "후쿠시마 1원전 1호기는 동일본 대지진 발생 당일인 3월 11일 오후 8시경 노심 용융이 발생해 압력용기가 손상됐다"라는 자체 분석 결과를 발표했다.
이에 따르면, 지진 발생 후 5시간 만에 전원 상실로 노심 용융이 발생했으며, 1∼3호기에서 사고 직후부터 3월 16일까지 대기 중에 누출된 방사성 물질량은 77만TBq(테라베크렐, 1TBq = 1조Bq)로 추산했다. 이것은 2011년 4월 INES의 '레벨 7'이라고 발표한 47만TBq의 두 배며, 1986년 체르노빌원전 사고 때의 약 7분 1에 해당한다. 또한, 2011년 8월 25일에 "후쿠시마 1원전 사고로 누출된 방사선량은 히로시마 원폭에 비해 세슘-137은 1만 5000TBq로 168.5배, 요오드-131은 2.5개 분, 스트론튬-90은 2.4개 분이다"면서, " 원자폭탄은 폭풍과 열선, 중성자선을 방출해 대량 살상을 일으키는 특징이 있어, 방사능량만으로 원폭과 원전 사고 피해를 단순히 비교하기 어렵다"라고 밝혔다.
문제는 토양과 식품 오염을 일으키는 반감기半減期가 30년인 세슘-137이다. 일본 문부과학성에서 2011년 9월 항공기로 방사성 세슘의 축적량을 측정해 오염 지도를 작성했다. 그 결과 후쿠시마 1원전에서 180㎞ 떨어진 군마 현의 북부 산간 지역에서 1㎡당 10만∼30만Bq 세슘을, 250㎞ 이상 떨어진 동남쪽 끝의 나가노 현과 그 경계 지역에서 3만Bq이 넘는 세슘을 측정했다. 이처럼 사고 원전 반경 250㎞ 이상 지역에서 세슘을 측정했다는 것은, 도쿄를 비롯해 수도권 전역까지 오염됐을 가능성이 높다는 것을 뜻한다. 세슘은 육지뿐만 아니라 후쿠시마 1원전 취수구를 통해 해양으로 28만Bq이 누출됐다. 2011년 9월 1원전 항만 해저에서 ㎏당 세슘-134를 13만Bq, 세슘-137을 15만Bq 검출했다.
오염수의 경우 세슘-134는 60Bq, 세슘-137은 90Bq이 넘으면 인체에 해롭다.

인체가 방사선을 받았을 때 영향을 나타내는 단위는 mSv(밀리시버트)로, 1Sv(시버트)는 생물체가 1㎏당 흡수하는 방사선량을 나타내는 단위다. 1년간 자연으로부터 받는 평균 방사선량은 2.4mSv 수준이며, 흉부 엑스레이를 한 번 촬영할 때 방사선량은 최대 0.3mSv 정도다. 그러나 아주 높은 방사선에 노출되면 인간 세포에 심각한 영향을 끼칠 수 있다.
방사선에 피폭被曝즉시 증상이 나타나는 수준은 500mSv 이상이며, 2000mSv 이상이면 사망할 수 있다.

* 위 이미지를 클릭하시면 크게 보실 수 있습니다.

일본 정부는 2011년 12월 현재 경계 구역과 계획적 피난 구역에 해당하는 후쿠시마 현의 11개 기초 지자체를 오염 제거 특별 지역으로 지정했다. 앞으로 연간 방사선량에 따라 ▲20mSv 이하를 피난 지시 해제 준비 구역 ▲20∼50mSv를 거주 제한 구역 ▲50mSv 이상을 귀환 곤란 구역 등으로 분류했다.
20mSv 이하 구역은 2012년 3월부터 10mSv 이상 장소를 중심으로 오염 제거를 시작하고, 2013년 8월까지 피폭선량을 반감시키는 것이 목표다. 20∼50mSv 구역은 2012년 10월부터 작업을 시작해 방사선량을 20mSv 이하로 낮추는 것이 목표다.
50mSv 이상 구역은 효과적인 오염 제거를 위해 환경성 등에서 실증 사업을 시행할 계획이나, 구역 자체의 오염 제거를 시행할지는 정하지 않은 상태다.
일본 환경성은 2011년 12월 11일 방사선량이 시간당 0.23mSv 이상인 지역의 오염 제거 및 방사선 세슘이 1㎏당 8000Bq이 넘는 하수도 진흙과 소각재를 정부가 처리하는 지정 폐기물로 정했다. 환경성은 "개인 부지에 대한 출입 동의나 오염 제거 지역에서 수거한 토양을 임시로 보관하는 장소 확보에 일정한 기간이 필요하다"면서, "본격적인 오염
제거 시행 시기는 2012년 3월 말 이후가 될 것이다"라고 전망했다. 이를 위해 2012년 3월까지 관련 기초 지자체와 구체적인 추진 방법을 조정해, 오염제거 실시 계획을 작성 중인 것으로 알려졌다. 또한, 2012년 1월 26일 비산飛散방사성 물질을 제거하는 '오염 제거 특별 지역'공정표를 발표했다. 현지 주민의 동의와 오염 토양의 거치 장소 확보 등 조건을 갖춘 지역부터 방사성 물질 제거 작업을 시작해 2014년 3월 말까지 마친다는 계획이다. 연간 방사선량이 50mSv 이상인 지역을 제외한 모든 지역의 연간 방사선량을 20mSv 이하로 낮춰 주민을 조기귀환시키는 것이 목적이다.

후쿠시마 1원전 폐기, 2051년에야 가능
에다노 경제산업상은 2011년 9월 15일 "심각한 사고를 초래한 후쿠시마 1원전 원자로 1∼4호기와 더불어 5, 6호기도 폐기해야 한다"면서, "또한, 후쿠시마 2원전도 현지 주민의 재가동 동의를 얻을 수 있는 상황이 아니며, 현 상황이 지속된다면 원자로 폐기는 불가피하다"라고 밝혔다.
니시자와 도쿄전력 회장은 2011년 9월 21일 "심각하게 손상된 후쿠시마 1원전 원자로 4기를 폐기하겠다"면서, " 피해가 적은 5, 6호기는 지자체의 의견을 토대로 영구적으로 폐기할지 여부를 판단하겠다"라고 밝혔다. 한편, 니시자와 회장은 "1원전에서 10㎞ 떨어진 2원전 원자로 4기에 대해 아직 결정한 것이 없다"라는 말을 덧붙였다. 사고 당시 가동 중이던 1∼3호기는 원자로와 핵연료가 모두 손상됐으며, 정지 중이던 4호기는 노심과 핵연료 손상은 없으나, 원자로 격납 건물은 수소 폭발로 손상이 심각한 상태다.
후쿠시마 현 의회는 2011년 10월 20일 도쿄전력 후쿠시마 1, 2원전 원자로 10기 전부의 폐기를 요구하는 청원을 채택했다. 일본에서 원전 지역의 도와 현 의회에서 원전 폐기 청원을 채택한 것은 처음이다. 청원서에서 "원전 사고 수습 전망은 보이지 않으며, 주민은 방사능 오염이라는 불안한 상황에서 생활한다"면서, "원전에 의존하지 않는 사회를 지향하는 탈원전은 주민 대다수 의견으로 후쿠시마 1, 2원전의 폐기를 요구한다"라고 밝혔다. 사토 후쿠시마 현 지사도 기자 회견에서 "청원 채택을 진지하게 받아들이며, 후쿠시마 1, 2원전의 향후 방향성을 검토할 것이다"라고 밝혔다. 청원은 법적 구속력은 없으나 일본 정부는 원전의 재가동에 관한 현지 지자체의 의견을 중시한다는 방침이므로, 지진 후 정지 중인 후쿠시마 1, 2원전의 재가동은 불가능해 보인다.
일본 내각부 산하 원자력위원회는 2011년 10월 28일 후쿠시마 1원전 원자로 1∼4호기 폐기를 위한 중장기 계획과 공정표를 발표했다. 원자력위원회는 "압력용기와 격납용기가 손상돼 용융된 연료 추출이 어렵기에 원자로 폐기 종료까지 30년 이상 걸릴 것이다"라고 밝혔다. 공정표에서 사용 후 핵연료 풀의 연료는 3년 이내, 원자로 내 용융 연료는 10년 이내 각각 추출한다는 목표를 제시했다. 이를 위해 1∼3호기 '냉온 정지 상태'를 2010년 말까지 앞당기고, 핵연료 풀의 연료를 3년 이내 추출해 원전 부지 공용 풀로 옮기기로 했다. 또한, 1∼3호기 용융연료는 파괴된 격납용기를 수리한 후, 방사선 차단을 위해 물로 채우고 10년 이내 추출하기로 했다.
냉온 정지 상태 조건은 ▲압력용기 저변 온도가 100℃ 이하 유지 ▲원전 부지 경계선에서 추가 피폭을 연간 1mSv 이하로 유지 ▲향후 3년간 주수注水및 정화 장치의 안정적 가동 확인 등이다.

노다 요시히코 총리는 2011년 12월 16일에 "후쿠시마 1원전 원자로가 냉온 정지 상태에 도달해 발전소 사고 자체는 수습됐다"면서, "오염 제거 작업인원을 2012년 4월을 목표로 3만 명 이상 확보하고, 2012년도 예산안을 포함해 1조 엔이 넘는 비용을 준비하겠다"라고 밝혔다. 노다 총리는 압력용기 저변 온도가 100℃ 이하이므로 만일의 사고가 발생해도 원전 부지 외의 방사선량을 충분히 낮게 유지할 수 있다는 점에서 냉온 정지 상태 조건을 충족했다는 것이다.
이어 일본 정부와 도쿄전력은 2012년 1월 '원자로 폐기 중장기 대책 회의'에서 후쿠시마 1원전 1∼4호기를 3기에 걸쳐 2051년까지 폐기하기로 했다. ▲1기(2011년 12월∼2013년) - 원자로 내 풀에 든 사용 후 핵연료 추출 ▲2기(2013∼2021년)- 격납용기에 녹아내린 핵연료 추출 착수 ▲3기(2021∼2051년) - 용융 연료 추출 완료, 원자로와 격납 건물 해체 등이다. 에다노 경제산업상은 기자회견에서 "가능한 구체적인 계획을 세웠으며, 관련기관과 연계해 적확하게 노력하겠다"라고 밝혔다.
또한, 호소노 원전사고담당상은 "연구 개발 상황에 따라 원자로 폐로 완료 시기를 앞당길 수 있다"라고 밝혔다.
일본 정부 산하 제3자 위원회가 노다 총리에게 제출한 보고서에 따르면, 후쿠시마 1원전 사고 배상금은 향후 2년간 약 4조 5,000억 엔, 원자로 폐기에 드는 비용은 1조 1,500억 엔에 이른다. 이에 따르면 도쿄전력은 인력 삭감과 불요불급겘要겘急한 자산 매각 등을 통해 향후 10년간 3조 2,500억 엔을 마련해야 한다.
한편, 2012년 2월 13일 후쿠시마 1원전 2호기 원자로 온도가 온도계의 표시 한계인 300℃를 넘어 342℃까지 올라갔다. 도쿄전력의 보안 규정상 관리목표(80℃)를 넘어선 것은 물론, 일본 정부가 2011년 12월 16일 후쿠시마 1원전 냉온 정지 상태(100 ℃ 이하)라고 선언한 이후 최고치를 기록한 것이다.
압력용기의 온도가 계속 올라가자 후쿠시마 현 주민은 원자로 안에서 핵분열이 연쇄적으로 일어나는 재임계 상태로 치닫는 것이 아니냐며 우려했다. 하지만 도쿄전력은 "2호기 압력용기 밑 부분에 설치한 온도계 3개 가운데 2개가 30℃를 유지한 것으로미뤄 문제의 온도계가 고장난 것으로 판단한다"면서, " 만약의 사태에 대비해 냉각수 주입량을 늘리고 재임계를 방지하기 위해 핵분열을 억제하는 붕산을 냉각수에 타고 있다"라고 발표했다.

2051년까지 폐로 과정에 들어간 후쿠시마 1원전.

일본, 2050년 원전에서 벗어나
일본은 원전이 국가 전체 전력 공급원의 27%를 담당한다. 자유민주당은 후쿠시마 1원전 사고 이전에 온실가스 감축 목표를 달성하고자 원전을 적극 지지했고, 2010년 에너지 기본 계획을 통해 원자로를 2020년까지 9기, 2030년까지 최소 14기 건설을 추진해 왔다.
그러나 원전 사고 이후 아사히신문에서 2011년 6월 실시한 여론 조사 결과, 일본 국민의 74%가 원전의 단계적 폐지를 원하는 것으로 나타났다. 이는 2007년 28%에 비해 크게 높아진 것이다. 이에 간나오토 전前총리는 "원전 신설 계획을 포함한 에너지 기본 계획을 전면 재검토할 것이며, 태양광 발전 등 신재생에너지가 향후 일본 에너지 정책의 핵심요소가 될 것이다"면서, "2020년까지 온실가스 배출을 1990년 대비 25% 감축하겠다는 목표를 달성하기 위해 원전이 아닌 천연가스와 신재생에너지를 확대 공급하겠다"라고 발표했다.
일본 정부는 최근 안전, 환경, 에너지 안보, 경제성 등 주요 논점을 검증한 후 중장기 대안을 제시했다. ▲에너지 믹스 관련 기본 방침 - 신재생에너지, 화석연료 청정화, 에너지 절약, 분산형 에너지 등은 에너지원의 한 부분을 담당할 잠재력이 있다. 에너지 프론티어 개척과 분산형 에너지 시스템으로 전환해 잠재력 개발을 촉진함으로써 원전 의존도를 구체적으로 감소한다. ▲온난화 대책 기본 방침 - 원전 의존도 감소 시나리오에서 구체적으로 검토할 에너지 절약, 신재생에너지, 화석연료 청정화 등을 CO2 감축으로 연결한다. 또한, 수요자 주체인 분산형 에너지 시스템으로 전환하는 것도 온난화 대책에 효과적이다.

40년 이상 가동한 원자로 폐기
호소노 원전사고담당상은 2012년 1월 6일 후쿠시마 1원전 사고를 근거로 관련 법 개정안의 개요를 발표했다. 주요 내용은 가동한 지 40년이 넘은 원전을 원칙적으로 폐로하는 '40년 가동 제한 제도'도입이다. 이전까지 30년 가동한 원자로에 대해 10년마다 사업자가 안전 평가를 실시해 향후 10년간 장기 보수 관리 방침을 제출하도록 경제산업성령으로 의무화했을 뿐 원자로 폐로 시기를 정한 법제는 없었으며, 가동 중단도 사업자의 판단에 맡겼다.
일본 원자력안전규제조직 등 개혁준비실은 "가동기간을 40년으로 제한한 이유에 대해 원자로 압력용기의 열화 평가 기준을 40년으로 규정한 사업자가 많으며, 미국도 원칙적으로 40년을 한도로 한다" 라고 밝혔다. 현재 일본에서 가동한 지 40년 이상인 원전은 도쿄전력의 후쿠시마 1원전, 일본원자력발전의 쓰루가 1원전, 간사이전력의 미하마 1원전 등이다.
한편, 예외 규정으로 사업자가 가동 연장을 신청할 경우 시설의 열화 평가, 시설을 유지할 수 있는 기술 능력을 심사하고, 합격하면 가동 연장을 허가할 방침이다. 가동 기간 40년이 넘은 원자로에 대해 사업자가 환경상에게 20년 상한의 연장 기간을 신청할 수 있으며, 허가를 받으면 1회에 한해 가동을 연장하도록 한 것이다. 후지무라 관방 장관은 예외규정에 대해 "가동 기간 40년 제한 방침은 변함이 없으며, 가동 연장은 극히 예외적인 부분에 한정할 것이다"라고 밝혔다.
예외 규정이 있지만, 사실상 신규 원전 건설이 불가능한 일본은 결국 2050년이면 현재 55기의 원자로를 모두 폐쇄할 것으로 보인다. 즉, 일본은 탈원전을 선언한 셈이다.

원전의 가격 경쟁력은
신재생에너지 등 여타 발전원과 비슷해

일본 내각부 원자력위원회 소위원회는 2011년 10월 25일 도쿄전력 후쿠시마 1원전 사고를 감안한 원전 사고 비용을 1㎾h당 0.0046∼1.2엔으로 추산했다.
소위원회는 정부의 '도쿄전력 경영·재무조사위원회'에서 정리한 후쿠시마 1원전 사고 보고서를 참고로 사고가 발생한 원전의 폐기 비용을 약 3,200억 엔으로 추정하고, 여기에 피난 및 피해 등의 손해 배상 비용을 포함한 원전 사고 손해액이 약 3조 9,000억 엔에 이른다고 추산했다. 사고 비용은 손해액에 사고 발생 빈도를 곱해 추산한 것이다. 사고 빈도는 IAEA 안전 목표인 '10만 년에 한 번인경우 1㎾h당 0.0046∼0.0062엔'인데, 후쿠시마 원전 사고를 감안한 일본 내 현 상황인 '500년에 한 번의 경우 1㎾h당 0.92∼1.2엔'으로 추산했다. 오염제거 비용과 폐기물을 보관하는 중간저장 시설 비용 등을 여기에 포함하지 않아 앞으로 더 상승할 수 있다.
이를 근거로 일본 국가전략실 산하 '에너지·환경 회의 비용 등 검증 위원회'는 2011년 12월 원전을 포함한 각 전원의 발전 비용을 추산한〈비용 검증 보고서〉를 발표했다. 보고서 작성 시 후쿠시마 원전 사고를 바탕으로, 기존에 저렴하다는 원전 비용 외에 숨겨진 비용은 없는지를 검증했으며, 원전 의존도 감소 시나리오 검토 과정에서 현재는 아직 주요 전원이 아닌 신재생에너지와 열병합 발전 등을 포함한 기타 전원의 장래 가능성도 예측했다. 추산 방법은 2010년, 2020년, 2030년에 각각 새롭게 가동하기 시작하는 모델 플랜트를 상정하고, 이 모델 플랜트가 가동 연수에 걸쳐 매년 발생시키는 비용으로써 자본비, 가동 유지비, 연료비, 사회적 비용(CO2, 대책 비용, 사고 리스크 대응 비용, 정책 경비)을 상정해, 이를 해당 가동 연수 기간 중 예상 총 발전량으로 나눔으로써 발전 원가(단위 : 엔/㎾h)를 구했다.

보고서에 따르면, 원전 비용을 2004년에 비해 약 50% 높은 1㎾h당 최저 8.9엔으로 추산했다. 사고비용 0.5엔, 입지 교부금 등의 정책 경비 1.1엔을 추가한 금액이다. 사고 비용 0.5엔은 사고에 따른 손해 총액을 약 5조 8,300억 엔으로 예상해 계산한 것이다.
그 결과 원자력뿐만 아니라 석탄과 LNG 화력 발전도 기저 전원으로 경쟁력을 갖췄으며, 풍력과 지열 등 일부 신재생에너지도 입지 제약 등의 문제를 해결해 조건이 적합한 장소에 설치하면 원전과 석탄 화력 발전 등과 경쟁이 가능한 수준으로 분석했다. 특히 기술 혁신과 양산 효과 등으로 말미암아 2030년에 1㎾h당 육상 풍력은 8.8엔, 주택용 태양광은 9.9엔으로 낮아질 것으로 전망했다.
▲풍력 : 육상 풍력 - 입지 조건이 적합한 장소라면 2010년 모델 플랜트 약 10엔/㎾h, 2030년 모델플랜트 약 9엔/㎾h으로 원자력, 석탄·LNG 화력 발전과 비슷한 수준. 해상 풍력 - 자본 비용이 육상 풍력의 2배로 2020년 모델 플랜트 9.4∼23.1엔/㎾h, 2030년 모델 플랜트 8.6∼23.1엔㎾h으로 추산.
▲태양광 : 2010년 모델 플랜트 발전 비용은 30엔/㎾h 이상으로, 다른 전원 대비 높은 수준임. 하지만 2030년에 양산 효과 등으로 현재 비용의 1/2∼1/3 정도 하락할 것으로 보임. 이는 석유 화력보다 낮은 수준이며, 차세대 태양전지 등 혁신적인 기술을 실현하면 더욱 낮아질 것으로 전망.