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Research Paper

30 June 2018. pp. 261-286
Abstract
This paper evaluated the economic feasibility of the life extension of Kori unit 1 and Wolsong unit 1 according to the types of the nuclear power plants (NPPs) and the life extension period comparing to the levelized costs of energy (LCOE) of the new NPPs, coal-fired plants (CFPs), and combined cycle gas turbine (CCGTs) which proposed in the 7th Basic Plan for Electricity Supply and Demand. The economic feasibility of the life extension of NPPs using LCOE method is affected by the types of NPPs, lifetime extension periods, discount rate, and capacity factor. According to the analysis results, the pressurized light water reactor (PWR) is more economical than the pressurized heavy water reactor (PHWR). Comparing the economical efficiency between the life extension of NPPs and other alternatives, the operation of the PWR for 20 years is more economical than the one of new NPPs and CFPs. However, 20 years of life extension of PHWR is more economical than the CCGTs, but less economical than new NPPs and CFPs. In summary, the 20 years of life extension of the NPPs seems to be more, especially for the PWR, which is more cost effective than other generation alternatives. Therefore, the government policy of the life extension of NPPs need to be a selective approach that simultaneously considers both safety and economics rather than closing all NPPs.
우리나라의 에너지계획은 원자력발전의 계속운전에 대해서 제도, 횟수 제한, 운영형태 등을 명확하게 정하지 않고, 주기적 안전성 평가(PSR)에 근거하여 10년 단위로 계속운전 여부를 평가하면서 암묵적으로 계속운전을 전제하여 왔다. 이러한 전제는 각 시대의 정치·사회적 여론, 해외의 원전 계속운전 동향 등과 같은 국내외 에너지 환경 여건을 반영한 것이지만, 원자력발전의 10년간 계속운전 시나리오는 온실가스 감축 정책, 원자력발전에 대한 수용성 악화 등과 같은 불확실성을 반영하기에는 한계를 갖는다. 원전 계속운전은 우리나라의 중·장기 전원 구성에서 중요한 대안으로서의 역할을 가지므로 다른 발전원을 고려한 대안의 발전비용과 비교하여 원전 계속운전의 경제적 타당성을 평가하여야 한다. 그리고 전력수급계획을 수립할 때에 이러한 경제적 타당성에 대한 분석 결과를 반영한 중·장기 전원 구성을 도출해야 한다. OECD NEA (2012)는 OECD 국가들의 원전 계속운전에 대한 경제성 평가를 통해서 계속운전 후의 발전비용이 대체에너지의 발전비용보다 작으며, 대부분 국가의 원전산업은 앞으로 10년 이상의 기간에서 큰 수익성을 가질 것이라고 평가하였다. 본 논문에서는 제 7차 전력수급기본계획에서 제시한 신규 원전, 신규 석탄발전, 그리고 신규 LNG 복합발전의 균등화발전비용과 고리 1호기(가압형 경수로, PWR) 및 월성 1호기(가압형 중수로, PHWR)의 계속운전 기간별(10년, 20년) 균등화발전비용을 비교하여 원전 계속운전의 노형과 수명 연장 기간에 따른 경제성을 평가한다. 이는 우리나라의 에너지 계획을 수립할 때에 명시적으로 반영하지 않았던 원자력발전의 계속운전을 원전 노형별 및 수명 연장기간별로 구분하여 경제성을 평가하는 것이므로 원전간의 계속운전 여하, 다른 전원과의 비교에서의 계속운전 여하를 판단할 수 있다.계속운전을 위해서 실시하는 각종의 설비 투자, 점검, 추가 유지·보수 등이 노후 원전의 위험성 저하에 미치는 영향 정도를 실시하는 것도 필요하다. 그러나 본 논문은 규제기관이 원자력발전의 계속운전 승인 기준으로서 주기적 안전성 평가(PSA) 기준의 만족 여부를 사용한다는 점에 근거하여 계속운전을 위한 투자비가 규제기관의 안전규제 기준을 충족하는 수준이며, 계속운전을 위해서 실시하는 각종 설비 투자, 점검, 추가 유지·보수 등을 통해서 노후 원전이 갖는 위험성이 상당부분 낮아진다는 것을 전제한다. 본 논문은 다음과 같이 구성된다. II는 국내외의 원전 계속운전에 대한 선행연구이다. OECD NEA (2012), 송택호·정일석(2002), 김윤경·조성진(2014)의 분석 결과를 정리한다. III은 원전 계속운전의 경제성 평가를 위해서 발전비용을 도출할 때에 사용해야 하는 비용 항목들을 정하고, 그 값들을 정리한다. 발전비용을 계산할 때에 본 연구에서는 균등화발전비용(Levelized Costs of Energy, LCOE)을 사용하므로 균등화발전비용(LCOE)의 식을 제시한다. 그리고 원자력발전의 계속운전 투자비의 각 항목을 정의하고, 고리 1호기와 월성 1호기의 계속운전을 위한 투자 내역을 조사하여 정리한다. IV는 고리 1호기와 월성 1호기의 계속운전에 대한 경제성 평가이다. 경제성평가에서는 할인율과 이용률에 대해서 민감도 분석도 실시한다. 그리고 석탄발전, LNG복합발전, 유류발전의 균등화발전비용을 도출하여 고리 1호기와 월성 1호기의 균등화발전비용과 비교하여 경제성을 판단한다. V는 결론이다.
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Information
  • Publisher :Environmental and Resource Economics Review
  • Publisher(Ko) :자원 · 환경경제연구
  • Journal Title :자원·환경경제연구
  • Journal Title(Ko) :Environmental and Resource Economics Review
  • Volume : 27
  • No :2
  • Pages :261-286