“As a result of the disaster at Fukushima, I am no longer nuclear-neutral. I now support the technology.”

–George Monbiot, an environmental activist, writing for The Guardian

Sidelined for years after the tragic events at Chernobyl and Fukushima, nuclear power is revisited by policy makers as a reliable source of energy. To meet ambitious climate goals, France and Britain are leading the pack of advocates in Europe. In 2021, Emmanuel Macron pledged to build on France’s nuclear energy project as part of a future investment plan worth € 30 billion. France also forged an alliance with Eastern European countries to pressure the European Union to classify nuclear energy as “sustainable” investment, which will unlock billions of euros of investment and state aid. Poland wants to end reliance on coal, while Rolls-Royce, a British jet-engine maker, plans to build small and efficient nuclear power stations to fight climate change.

This enthusiasm is not echoed through every part of Europe; Germany and Spain are against more nuclear energy in the energy mix. A few months after an earthquake and tsunami caused the Fukushima disaster, Germany announced a gradual phase out of nuclear power. It is now still wary of nuclear power facilities; instead, the nation wants to increase its reliance on renewable energy sources.

Perhaps nuclear energy is somewhat misunderstood in lay [1] perception. The point made by journalist and environmental activist George Monbiot, writing for the Guardian in 2011, is precisely this. Monbiot explains that despite the scale of the Fukushima accident, no one has yet received a lethal dose of radiation– at least to our knowledge. He further says that the dangers of radioactive pollution have been exaggerated, citing data published by xkcd.com: “the average total dose from the Three Mile Island disaster for someone living within 10 miles of the plant was one 655th of the maximum yearly amount permitted for US radiation workers.”

Beyond consideration of risk, there is growing recognition that complete reliance on solar and wind is a long shot. For one thing, the productivity of these energy sources depend on the weather. In 2016, Germany installed 11% more turbines and 4% more solar panels but the electricity from these sources decreased by 2% and 3% respectively. Energy experts couldn’t come up with any other explanation than that it was less sunny and windy that year.

More importantly, the market value of solar and wind power decreases with market penetration [2]. In other words, the more panels and turbines one installs, the less economic sense it makes. A study on the “Market Value of Variable Renewables” by Leon Hirth revealed that as market penetration of wind energy increases from 0 to 30%, its value factor decreases from 1.1 to 0.5. Similar values were reached for solar energy at 15% market penetration. Roughly speaking, the value factor was defined in the study as revenue over the market price of electricity generated by an energy source.

Nuclear power facilities have a lower land footprint than solar and wind energy as well. A 1,000-megawatt power plant can fit into one square mile. To put it into perspective, to generate the same amount of electricity, wind farms take up up to 360 times and solar farms 76 times more land.

However, this doesn’t mean nuclear power is all good. Just because the dangers of nuclear meltdowns are exaggerated, it doesn’t mean they are nonexistent. And treating radioactive waste is tricky. But these concerns may not be the biggest. The nuclear industry has been constantly innovating for safer production and waste disposal. A Harvard Business Review article, explains: “Newer generations of nuclear reactors, particularly what is called a pebble-bed reactor, are designed so that the nuclear chain reaction cannot run away and cause a meltdown–even in the event of complete failure of the reactor’s machinery.” Moreover, the radioactivity of waste produced by nuclear facilities is reduced to 0.1% of the initial fuel after about 50 years even without recycling. At least radioactive waste is contained; byproducts of burning fossil fuels are bodily absorbed.

While safety and environmental concerns have been the primary opposition in the past decade, the biggest hurdle now may be costs. Critics argue that nuclear plants are too expensive and long to build to be of any help to decarbonizing the power sector– these are often a multi-billion-dollar project. Jacopo Buongiorno, a nuclear scientist at MIT, concluded after two years of research with his team that “without cost reduction, nuclear energy will not play a significant role” in fighting against climate change.

All hope is not lost: the nuclear energy sector’s latest selling point has been a piece of technology involving small power plants, or scaled-down modular reactors. If successfully developed, smaller reactors would prove to be a more affordable and safer option.

"후쿠시마 참사 이후, 저는 더 이상 핵에너지에 대해 중립이 아닙니다. 저는 이제 원자력 발전을 지지합니다."

-환경운동가 조지 먼비오가 “가디언”에 쓴 글 중에서

체르노빌과 후쿠시마 비극 이후 수년 동안 소외되었던 원자력 발전은 이제 정책가들에 의해 신뢰할 수 있는 에너지원으로 다시 언급되기 시작했습니다. 야심찬 기후 변화 방지 목표를 달성하기 위해, 프랑스와 영국은 유럽 내 원자력 지지세력을 이끌고 있습니다. 2021년, 프랑스 대통령 에마뉘엘 마크롱은 300억 유로에 달하는 미래 투자 계획의 일환으로 프랑스의 원자력 프로젝트를 시작하겠다고 약속했습니다. 프랑스는 또한 동유럽 국가들과 함께 유럽 연합이 원자력 에너지를 "지속가능한" 투자로 분류하도록 압력을 가함으로써 이 분야가 수십억 유로의 투자와 국가 원조를 받게 하려고 노력하고 있습니다. 폴란드는 석탄에 대한 의존에서 벗어나기를 원하고 있으며 영국의 제트 엔진 제조업체 롤스로이스는 기후 변화에 맞서기 위해 소규모의 효율적인 원자력 발전소를 건설할 계획입니다.

하지만 유럽 전체가 이처럼 원자력 발전에 대해 긍정적인 것은 아닙니다. 독일과 스페인은 다양한 에너지원 중 원자력 발전의 비중이 높아지는 것에 반대합니다. 지진과 쓰나미가 후쿠시마 재앙을 일으킨 지 몇 달 후, 독일은 원자력 발전의 단계적인 폐지를 발표한 바 있습니다. 여전히 원자력 발전 시설에 대해 경계를 늦추지 않고 있는 독일은 대신 재생 가능한 에너지원에 대한 의존도를 높이고자 합니다.

일반인들은 원자력에 대해 제대로 알고 있지 못할 수 있습니다. 저널리스트이자 환경운동가인 조지 먼비오가 2011년 “가디언”에 기고한 글의 요점이 바로 이것입니다. 먼비오는 후쿠시마 원전 사고의 규모에도 불구하고, 적어도 우리가 아는 한 치사량의 방사능에 노출된 사람은 아직 없다고 설명합니다. 그리고 그는 xkcd.com이 발표한 자료를 인용하며 방사능 오염의 위험이 과장되고 있다고 말합니다. "스리마일 아일랜드의 사고를 보면, 발전소에서 10마일 이내에 살고 있는 사람들에게 노출된 방사능의 평균 총량은 미국 내 방사능 분야 근로자들에게 허용된 연간 최대량의 655분의 1에 불과했습니다."

원자력의 위험성에 대한 우려를 넘어, 태양열과 풍력 발전에 완전히 의존할 수 있는 가능성은 아직 희박하는 인식이 커지고 있습니다. 일단 이러한 에너지원의 생산성은 날씨에 따라 좌우됩니다. 2016년, 독일은 풍력 발전용 터빈과 태양광 전지판을 각각 11퍼센트와 4퍼센트씩 추가로 설치했지만 그해 태양열과 풍력 에너지 생산량은 각각 2퍼센트, 3퍼센트씩 감소했습니다. 에너지 전문가들은 그해에 맑은 날과 바람부는 날의 수가 적었다는 것외엔 다른 어떤 설명도 내놓지 못했습니다.

더 중요한 것은 태양광과 풍력 발전의 시장 가치는 시장 침투율에 따라 감소합니다. 다시 말해, 전지판과 터빈을 더 많이 설치할수록 경제성이 점점 떨어진다는 것입니다. 레온 허스는 "변동성 재생가능 에너지의 시장 가치"에 대한 연구에서 풍력 에너지의 시장 침투율이 0퍼센트에서 30퍼센트로 증가하면 가치 지표는 1.1에서 0.5로 감소한다고 밝혔습니다. 태양 에너지는 시장 침투율이 15% 정도일 때 비슷한 가치 효과를 보였습니다. 대략적으로 말하면 이 연구에서 정의된 가치 지표란 한 에너지원을 이용해 생성된 전기의 시장 가격 대비 수익의 탄력성을 말합니다.

원자력 발전 시설은 태양 에너지나 풍력 에너지에 비해서 토지 사용도가 낮기도 합니다. 1천 메가와트의 원자력 발전소는 1평방 마일의 토지가 필요합니다. 이와 비교하면, 같은 양의 전기를 생산하기 위해 풍력 발전소는 최대 360배, 태양광 발전소는 76배나 더 많은 땅을 차지해야 합니다.

그렇다고 해서 원자력이 모든 방면에서 다 좋다는 뜻은 아닙니다. 핵시설 사고의 위험이 과장되었다고 해서 아예 존재하지 않는 것은 아닙니다. 게다가 방사성 폐기물을 처리하는 것은 까다로운 일입니다. 단지 이것이 가장 큰 문제거리가 아닐 수 있다는 말입니다. 원자력 산업은 더 안전한 생산과 폐기물 처리를 위해 끊임없는 혁신을 모색하고 있습니다. 하버드 비즈니스 리뷰의 한 기사는 다음과 같이 설명합니다. "페블-베드 원자로라고 불리는 차세대의 원자로는 원자로의 기계가 완전히 고장나더라도 핵 연쇄 반응이 계속 일어나 노심용해를 일으키는 일이 없도록 설계되었습니다." 게다가 핵시설에서 발생하는 폐기물의 방사능 방출량은 재활용을 하지 않아도 약 50년이 지나면 초기 연료의 0.1퍼센트로 감소하게 되어 있습니다. 그리고, 적어도 방사성 폐기물은 한군데 모여 있습니다. 화석 연료 사용의 부산물은 신체로 흡수되어 버리지만 말입니다.

지난 10년간 안전 및 환경 문제가 원자력에 대한 주요 반대 이유였지만, 이제 가장 큰 장애물은 비용일 수 있습니다. 원자력을 비판하는 사람들은 원자력 발전소는 짓는 데 비용이 많이 들고 시간도 오래 걸려서 에너지 분야의 탄소 배출 감소에 도움이 되지 않는다고 주장합니다. 실제로 이는 수십억 달러 규모의 프로젝트인 경우가 많습니다. MIT의 핵과학자인 자코포 부옹지오르노와 그의 팀은 2년간의 연구 후 “비용 절감 없이는 기후 변화에 맞서는 데 있어 원자력이 중요한 역할을 하지 못할 것"이라고 결론지었습니다.

희망이 전혀 없는 것은 아닙니다. 최근 원자력 분야가 내세우는 것은 소규모 발전소, 즉 축소된 모듈형 원자로와 관련된 기술입니다. 만약 이런 기술의 개발에 성공한다면 소형 원자로들은 더 저렴하고 안전한 선택이 될 수 있을 것입니다.