1. 개요
대한민국의 원자력 잠수함 계획의 쟁점에 대해 다룬 문서.2. 도입 방식
2.1. 해외 도입
해외 도입이라고 할 수 있는 건 기존의 원자력 추진 잠수함들에게서 직도입하거나 라이센스를 통한 도입까지 있다. 한국이 해외도입을 할 경우의 대상국가는 딱 세 국가밖에 없다. 미국, 영국, 프랑스뿐이다.[1]러시아제 잠수함의 경우 해군이 과거 불곰사업 때에도 강력하게 반발했듯이 안정성 문제나 운용문제 및 후속군수지원에서 전혀 호환되지 못하기 때문이다. 물론 최신 러시아제 원자력 잠수함은 시울프급에 버금갈 정도로 성능이 좋은데 이건 애초에 팔지를 않는다. 설령 도입한다 해도 서방과 유사한 군체계를 쓰고있는 대한민국 국군의 특성상 운용하는데 상당한 어려움을 겪을 가능성이 매우높다.
중국은 아예 논외 수준이므로 제외한다. 인도는 아직 인도 스스로도 원자력 잠수함 개발 및 배치를 진행하는 중이라서 대한민국과 협력해 지원할 여력이 처음부터 매우 부족하다.
가능성이 가장 큰 함종은 다음과 같다.
문제는 이들 도입에 관련하여 비용과 VLS 탑재 문제가 걸린다. 그리고 미국, 영국의 원자력 잠수함은 설계 단계부터 해외 수출을 전혀 고려하지 않고 내수전용으로 설계되어 원자로에 사용되는 농축도 95% 이상의 핵연료를 사용하는 원자로를 운용하고 있기 때문에 도입은 현실적으로 어려움이 크다.
미국과 영국을 비롯한 국제사회가 한국에 농축률 90% 이상의 핵연료 재처리를 허용해줄 가능성도 희박[3]하며, 그러한 핵연료를 한국에 팔 해외국가도 사실상 없다. 농축률 90% 이상의 원자력기관을 만들수 있는 국가는 미국, 영국, 러시아, 프랑스, 중국인데, 미국과 영국은 법으로 수출을 금하고 있고 나머지 러시아나 중국도 수출할 리가 없다.
그리고 버지니아급과 아스튜트급을 도입할 수 있게 되더라도 저농축 핵연료를 사용하도록 설계변경을 해야 될 가능성이 높으며 원자로의 설계 변경 단계에서 막대한 예산이 소모될 가능성이 높다. 당연히 두 국가 모두 원잠 수출실적은 0이었다.
이와 비교해 프랑스의 원잠은 농축률 20% 이하의 핵 연료를 사용하여 연료수급의 용이함과
하지만 어느 국가의 원잠을 도입하건 원자력의 군사적 이용을 금지하고 있는 한미원자력협정 개정은 반드시 필요하다는 정치적 요소가 남아있다. 게다가 유력 도입국가들이 과연 정치와 외교적 문제 형태상 이를 수출할 것인지의 여부도 관건인데. 프랑스는 미국의 원자력법의 수출제한을 준수하는 형편이고, 자체적으로 만들고 있는 브라질도 미국과 영국의 압박을 이겨내고 수출할 리가 없다.
게다가 VLS 즉 수직발사기 체계를 두고도 이야기가 나올 수밖에 없는데 한국 해군은 오하이오급까지는 아니더라도 수직발사기체계를 갖고 싶어하는 게 현실이다. 도산안창호급 잠수함은 6문의 VLS를 탑재한 것으로 알려져 있으며, 배수량이 약 10%가량 증가할 예정인 장영실급 잠수함에서는 기존의 VLS 6문에 4문을 추가하여 총 10문의 VLS를 설치할 예정이다. 약 3700t~4000t의 수중배수량을 지닌 재래식 잠수함에도 수직발사관을 설치하여 운용할 계획을 가진 한국 해군이 도산안창호급보다 대형일 가능성이 크며 장기간 작전이 가능한 원잠에서도 이를 운용하길 원하는 것은 당연한 일이다.
이는 전략무기의 효과를 극대화하기 위해서는 필수적인데 순항미사일만 운용을 할지 탄도탄까지 포함할지 여부가 여전히 목적이 바로 잡혀있지 않다. 둘 다 운용하고 싶어한다면 결국 버지니아급의 VPM이 기반이 될 것으로 보인다.
문제는 해외 도입시에 미국제 버지니아 급을 도입하더라도 VPM 운용관련 소프트웨어와 시험인증을 위하여 한국형 순항미사일과 SLBM 형태의 한국형 탄도탄을 인증시험을 거쳐야한다. 일각에서는 우방국간의 탄도탄 기술유출 우려라는 시각이 있는 문제라서 민감하다. 게다가 영국제와 프랑스제의 경우 VLS가 없어서 추가비용과 앞서 이야기한 소프트웨어 시험인증이 필요한 상황인데 잠수함용 VLS 개발비용 문제와 설계변경에 의한 추가비용 문제가 걸림돌이 된다.
도입이 여차저차 되었다고 해도 시험배치에서 빠른 취역을 위하여 도입국가의 핵잠운용 퇴역인력을 고용할지여부와 시간이 걸리더라도 자체적인 해군인력으로 시험기간을 거쳐서 취역을 하여 전투배치를 할지여부가 남아있다. 이지스함 도입 때에도 일본은 미 해군 퇴역장교들을 고용하여 취역시기와 이지스 체계 소프트웨어를 소화해낸바 있었고 한국 해군은 자체인력파견으로 연수로 돌아왔던 인력을 갖고 소화해내는 형태라서 어느 방식을 택할 것인가도 관건이다.
또한 이들 퇴역 후 원자로 처리문제를 두고도 문제다. 한국에는 우선 핵재처리 공장이 없다. 물론 도입 후 20년 이상은 써먹을 잠수함이니 그 안에 건설하면되지만 한미원자력 협정문제가 진통으로 남을 확률도 있다.
신규 잠수함 도입이 안 된다면 중고 도입을 하자는 의견도 나오고 있으며 가장 많은 원잠을 보유한 미국의 LA급 후기형을 도입/임대 하자는 이야기가 대표적이다. 문제는 시험 배치와 취역에 관련한 시간과 더불어서 감안한다면 운용기간이 짧을 수밖에 없고 퇴역하는 시점에 맞추어서 사실상 원자로도 수명 다한 격이니 도입해봤자 의미도 없다. 중고 핵잠수함을 도입한다 해도 도입 비용이 신규 도입과 비교해서 큰 차이가 없을 확률이 크다.
게다가 더 중요한 건 기본적으로 현재 원잠 보유국가 중에 원잠을 임대해줄 여력이 있는 나라가 없다. 특히 거론된 미국의 LA급만 하더라도 임대해줄 여력이 없다.
가장 큰 문제는 미국의 LA급 역시 농축률 90% 이상의 핵연료를 사용한다는 점이다.
2.2. 자체 개발
국내적으로 자체 개발하는 방식이 제기되는데 정치적 문제도 최대한 해결되며 농축도 20%를 유지하는 원자로 유지 문제도 있으니 정치적인 문제에서도 복잡하지 않게 자유로울 수 있다. 게다가 잠수함 관련 시스템이 노출되지 않을수 있다는 장점도 있다.문제는 개발 과정이 너무 길다는 점이다. 원자로 기술력은 있지만 선박 원자로 기술은 현재 한국에게 시험운용조차 되지 않은 상태이다. 출처. 그런데 국방과학연구소에서 잠수함용 원자로의 응용연구를 3년 전에 마쳤다는 소식이 전해져 상세설계와 제작까지 3~5년을 바라보고 있다.
이를 충족하는 신뢰성을 확보하는 데 최소 10년 이상은 걸린다. 수중에서 3차원 기동하는 잠수함에서 안전에 대한 신뢰성 확보는 또 완전히 다른 영역인데, 좋은 예가 장보고3 배치2에 탐재 예정인 리튬전지를 이용한 추진체계 개발에서 리튬전지의 안정성을 확보하는 시험을 근 10년 가까이 진행했다. 하지만 당장 북한의 SLBM 개발이라는 요소가 발생했기 때문에 우선 LA급을 임대해서 10여 년간 사용하며 당장의 소요를 해결하고, 그동안 자체 개발 시간을 확보하여 개발하는 방향으로 갈 수도 있다.
이렇게 될 경우 재래식 잠수함과 운영 노하우과 완전히 다른 원자력 잠수함 운영 노하우를 습득하는 시간을 벌 수도 있고, 또한 개발 기간 동안 시행 착오를 확연히 줄일 수 있을 것이다.
비슷한 사례로 인도가 아리한트급 국산 원잠을 건조하기 전, 러시아에서 아쿨라급을 임대하여 운용한 바 있다. 그러나 앞서 해외도입 항목에서 설명이 있듯 미국, 영국은 원자력 잠수함을 임대해준 선례도 없는 데다 가장 중요한 LA급 자체가 임대해줄 여유조차 없다. 군사 무기를 타국에 임대해주는지 의아해 할 수 있겠지만, 가끔 서로서로 빌려다 쓴다. 미국도 러시아 항공우주군의 수송기를 빌려쓴 사례가 있다.
게다가 앞서 설명된 것처럼 한국에는 핵재처리 공장이 없다. 농축도에 의거하여 운용주기가 결정되는 현실상 퇴역 전에 원자로를 다시 교체해야하는데 그때 드는 비용과 원자로 재처리와 폐기 문제가 해결이 안 될 가능성이 있다.
또한 한국 단독으로 원잠 개발을 나설 경우 정치적인 문제도 남아있다. 미국, 영국, 프랑스 뿐만 아니라 중국, 러시아 등도 한국의 원자력 추진 잠수함을 개발하는 것을 용인할 이유가 없다. 강력히 반대하고 간섭할 가능성이 높다. 이는 실제로 동북아균형자라는 외교 노선을 모색했던 노무현 정부가 원자력 잠수함 사업이야기가 밝혀졌을 때와 우라늄235 실험 관련하여 신고누락에 의한 국제원자력기구 사찰 문제가 발생했을 때 미국, 영국, 프랑스를 위시로 한 국제 사회는 한국을 집중 추궁했다.
그렇다고 한국의 원자력 자체의 기술력이나 운용을 거부하는 러시아나 중국 등에 정치적으로 편승한다고 두 국가가 한국을 도와줄 이유는 없다. 노무현 정부 시기 때 중국, 러시아와 미국 및 서방과 동등하게 한국에게 부정적 입장을 보였기 때문이다.
3,000톤급은 너무 소형이라 원잠으로 써먹기 썩 좋은 체급은 아니라며 루비급을 사례로 드는 경우가 있는데, 애초에 루비급은 수상배수량 2,400톤, 수중배수량 2,600톤급 잠수함으로 이미 재래식인 도산안창호급 배치 1보다 1,000톤 이상 작은 잠수함이다. 수중배수량 4,100톤급인 도산안창호급 배치-2보다 1,500톤이나 작아서 비교 대상이 될 수 없다.
함체 크기로만 따지면 도산안창호급과 동급 잠수함은 차라리 쉬프랑급 잠수함에 가깝다. 도산안창호급은 길이 83.5/93.5m, 폭 9.6m, 흘수 7.6m. 쉬프랑급은 길이 99.4m, 폭 8.8m, 흘수 7.4m. 루비급은 길이 73.6m에 폭 7.6m, 흘수 6.4m로 두 잠수함보다 선체가 작다.
도산안창호급을 베이스로 원잠이 건조된다고 할 때, 원자력 추진기관 수용을 위한 추가적 전장 확대와 원자로로 인한 배수량 증대를 감안하면 쉬프랑급과 비교해서 배수량이 그렇게 큰 차이가 나지 않을 가능성이 높다. 오스트레일리아 해군이 도입하기로 한 재래추진 숏핀 쉬프랑도 원판처럼 5,000톤급이 아니라 수중배수량 4,000톤 이상급 잠수함이라는 점에서 원자력 추진기관으로 인한 중량 증대 폭을 짐작할 수 있다.
3. 핵연료 공급
한국의 원잠 계획이 지지부진한 가장 큰 이유이기도 하다.[5] 한국의 핵잠 보유 가로막는 '불편한 진실'일반적으로 원자력추진 잠수함은 잠수함이라는 제한된 공간 안에서 잠수함을 최고 30노트급의 고속으로 추진시킬 수 있는 고출력을 요구한다. 대양에서 작전하기 위한 필수 조건이다. 원잠은 재래식 잠수함하고는 성격이 달라 추격, 미행같은 임무를 중점적으로 맡는다.
따라서 저농축우라늄을 다량 사용하는 원전용 대형 원자로와는 달리, 원잠용 원자로는 소형의 반응로에서 고농축우라늄을 사용한다. 미국 핵잠들은 전통적으로 농축도 90% 수준의 무기급 우라늄을 사용하며, 러시아는 21-45%, 프랑스는 7.5% 중국은 4% 급의 저농축 우라늄을 사용한다.
미국과 러시아는 잠수함용 원자로의 크기를 줄이고 연료교체가 필요없도록 40-90%의 고농축 우라늄을 사용해 왔지만 안전상의 문제로 점차 농축도 19.5% 가량의 저농축 우라늄을 사용하려는 추세이다. 미국원자력산업계도 안전성 향상을 위해 미 해군의 핵잠수함이나 핵항공모함의 연료를 저농축우라늄으로 교체를 권고하고 있다. 저농축 우라늄의 원자로는 고농축우라늄 원자로보다는 다소 크기와 비용이 증가하지만 안전성이 크게 향상되고 관리도 쉬워져서 장점이 더 많다. 또한 컨테이너 상선이나 쇄빙선 등 민간용 원자력 선박에도 적용하기도 용이하다.
차세대인 4세대원자로들은 대부분 19.5% 정도의 고순도저농축우라늄(HALEU, High Assy Low-Enriched Uranium) 을 사용하므로 프랑스나 미국 등도 차후에는 이런 HALEU 를 사용할 것으로 보인다. HALEU 는 원자로의 크기를 크게 키우지 않고도 고농축 우라늄로와 마찬가지로 30년의 잠수함 수명주기 동안 연료를 교체하지 않고 잠수함이 퇴역할 때까지 쓸 수 있다. 미국은 이미 HALEU 의 상업적 생산을 위한 새로운 농축시설 건설에 착수했다. 한국이 잠수함 용으로 원자로를 자체적으로 새로 개발한다면 4.5% 의 일반 경수로를 축소한 방식보다는 19.5% 의 HALEU 를 연료로 하는 소형모듈형 SMR을 개발하는 것이 바람직해 보인다.
일각에서는 미국과 원칙적 합의가 이루어졌을 가능성을 전제로 미국에서 공급받을 수 있지 않겠느냐는 기대를 나타내고 있다. 그러나 미국의 현행 에너지법(Atomic Energy Act)의 123조는 '미국산 군용 농축 우라늄의 해외 수출은 금지된다'고 명시되어 있다. 이는 미국에서 원자력 잠수함용 핵연료를 공급받으려면, 미국이 해당 법조항을 개정하거나, 아니면 이에 대해 면제를 받는 특별협정을 체결받아야 함을 뜻한다. 엄청나게 많은 시간, 외교적 노력을 요구하는 일이다.
영국, 프랑스 등의 제3국 역시 미국의 에너지법 123조와 유사한 우라늄 수출통제 법규를 제정, 이행하고 있다. 프랑스의 지원을 받아 원자력 잠수함을 개발, 건조하고 있는 브라질도 핵심인 농축 우라늄, 잠수함용 원자로는 직접 개발하는 중이다. 결국 핵연료 공급은 독자적인 우라늄 농축이 그나마 현실적 대안이라는 결론이 나온다.
그런데 이를 위해서는 원자력협정에 관한 미국과의 외교적인 후속 조치, 그리고 관련 시설의 신규 확충 등을 위한 시간과 노력이 필요할 것임을 뜻한다. 덤으로 한국은 1991년의 한반도 비핵화 선언에 규정된 '핵연료의 재처리, 농축 시설 보유 배제'와 어긋나는 것이기 때문에 이를 두고 "비핵화 노선의 폐기"가 아니냐는 정치외교적 논란으로 이어질 소지가 있다.
게다가 핵잠수함을 위해선 '재처리 시설 기술과 농축연료를 위한 한미 원자력 협정'의 개정이 필요한데, 미국이 박정희 정권 시절부터 한국의 핵개발을 치밀하게 막은 결과물이 바로 핵연료 재처리 시설 건설과 한미 원자력 협정(1974)이다.
핵무기를 탑재한 전략 원자력 잠수함이 아닌 원자력 추진을 하고 핵탄두가 아닌 재래식 탄두를 장착 하는 SSGN이나 SSBN같은 공격 원자력 잠수함은 미국의 승인이나 다른 핵 보유국의 승인이나 NPT와 아무런 관련이 없다. 이는 같은 핵이라도 그 목적이 다르기 때문이다. 핵추진은 배 같은 탈것을 핵에서 발생하는 에너지를 이용해 이동동력을 얻기 위해 개발된 것이라 무기라고 보기에는 무리가 크다. 원자력 잠수함 연료를 외국에 의존한다는 것은 물론 기존 핵보유국들의 승인을 얻어야만 원잠을 건조할 수 있다는 것을 의미하며 나아가서 원잠의 운용측면에서도 해당 국가의 입김이 닿을 수 있다는 의미로 된다.
박근혜 정부 들어 개정된 한미 원자력 협정(2015)(협정의 유효기간은 20년)에서 20% 미만의 저농도 우라늄 농축을 미국의 허가가 있을 경우 할 수 있도록 개정되었다. 한미 원자력 협정의 개편으로 우라늄을 20%까지 농축이 가능해지면서 원자력 잠수함 개발의 제일 큰 골칫덩이인 연료 문제가 해결될지도 모른다는 떡밥이 돌기 시작했다.
비슷한 시기 북한이 실시한 SLBM 개발 소식도 원자력 잠수함 건조에 대한 명분을 실어주는 상황이었다. SLBM을 막는 데 가장 좋은 방법은 잠수함을 항구 근처에 매복시켰다가 SLBM 탑재 잠수함이 출항할 때부터 미행하는 것인데, 이런 임무는 재래식 잠수함으로는 기술적 한계가 명백하다.
하지만 그 전제가 미국의 동의 여부라는 게 문제. 아직도 농축의 주체는 한국 정부가 아닌 미국의 동의가 있어야 가능한데, 사실상 재처리와 농축에 관해서 미국은 동의해 줄 생각은 없되 가능하다는 문구를 넣어 한국의 체면을 살려주는 외교적 수사라는 게 전문가들의 견해이다.#
2020년 10월, 언론보도#에 따르면 김현종 국가안보실 2차장이 9월 중순경 방미 당시 미국에 원자력 잠수함 개발 계획을 설명하고 원자력 잠수함 가동에 필요한 핵연료 구입 의사를 전달했으나 미국은 자국의 핵 확산 방지 원칙을 내세워 난색을 표시한 것으로 알려졌다.
2021년 8월, 중앙일보의 보도#에 따르면 중국 견제를 위해 미국이 전향적인 태도를 나타낼 수 있음이 시사되었다. 올해 한미 SCM에서 핵연료 공급에 관한 문제가 논의될 수도 있다고 한다.
2021년 9월 언론 보도에 따르면 미국이 호주의 핵잠수함 보유를 용인해 주었던 것과는 달리 한국에는 핵잠수함 보유를 위한 핵연료 제공을 허용해 주지 않았던 것은 호주가 미국의 대중 견제 정책에 적극적·지속적으로 협력·참여해 왔던 것과는 달리 한국은 균형외교와 전략적 모호성을 기치로 미중 사이에서 줄타기를 해 왔던 것에 따른 것이었다고 한다. 미국-호주는 19세기 이래 2차대전을 거치며 한국보다 훨씬 오랫동안 동맹으로 신뢰를 쌓아놓은 사이로, 중국이 호주의 수출무역에 차지하는 비중이 압도적임에도 중국을 WTO에 정식 제소하거나 코로나의 기원에 대한 조사를 강력히 촉구하는 등 중국의 보복을 두려워하지 않고 반중 전선에 선봉으로 나서왔다.[6]
현실적으로 보아 20% 이상의 농축도를 가진 고농축 원자로를 개발 사용하는 것은 너무 국제정치적 위험이 크고 결국 저농축 우라늄인 5%, 7.5%, 19.5%, MSR 의 네 가지 대안이 있다. 프랑스는 이미 안전성을 이유로 저농축우라늄을 사용중이고 미국도 에너지부가 안전성 제고와 사고시 위험감소를 위해 미 해군의 핵연료를 무기급 우라늄 연료를 저농축 우라늄으로 바꿀 것을 제안하고 있다.
- 4.5-5% 농축도의 상업발전 경수로용 핵연료를 사용하면 이미 소형경수로 개발 경험이 있으므로 가장 개발이 빠르고 핵연료 획득문제도 없다. 다만 10년 연료교체 주기를 맞추려면 출력에 비해 원자로 크기가 커지는 것을 감수해야 한다.
- 7.5% 농축도를 사용하는 프랑스 쉬프랑급 핵잠수함 원자로를 채택하면 10년 주기로 연료교체 비용 등 운용비가 증가하지만 어차피 10년 주기의 원자로 안전점검이나 오버홀과 일치해 큰 문제는 아니다. 프랑스제 원자로를 완제품으로 직도입하면 한국이 개발할 필요도 없고 가장 빠르게 한국핵잠을 실용화 할 수 있다. 다만 7.5% 핵연료는 상업적으로 팔지않아 프랑스에 공급을 의존해야 한다.
- 19.5% 농축도의 우라늄은 고순도저농축우라늄(High Assay Low Enreched Uranium, HALEU) 라고 하는데 농축도가 높아 교체 주기도 길고 크기도 축소할 수 있는 등 장점이 많다. 다만 현재 상업발전용 경수로 기술과 다소 달라서 새로운 경수로의 개발이 필요해 실제 건설은 2030년 이전는 어렵다.
현재 전세계적으로 개발중인 소형모듈원자로(SMR)등 대부분의 차세대 원자로 들은 크기 축소, 핵폐기물 획기적 감소 등의 장점을 위해 HALEU 를 쓰는 추세이다. 즉 한국도 미래 원자력 기술개발을 이어가는 데 필요한 개발이다. 따라서 한국이 핵잠 원자로를 직접 개발한다면 가장 바람직한 방식이다. 다만 현재는 HALEU는 상업적으로 거래되지 않 차세대 원자로 개발을 위해 미국이 HALEU 전용 농축시설을 건설 중이다. 중장기 적으로는 HALEU도 상업적으로 구입가능할 것이나 현재로서는 미국에 공급을 의존하거나 한국이 직접 20% 이하의 농축시설을 건설해야 한다.
현재 세계 핵연료 공급 시장의 43% 를 차지하고있는 러시아도 시장점유율 유지를 위해 20% 이하의 HALEU 핵연료의 상업적 생산을 추진 중이다. 미국이나 유럽의 원자로들도 농축우라늄 핵연료의 20-24% 를 러시아에서 수입하고 있고 전세계 핵연료 시장에서 워낙 러시아의 비중이 커서 우크라 전쟁에도 불구하고 러시아산 핵연료는 수출 재제 대상이 아니다. 한국도 현재 러시아에서 많은 양의 핵연료를 수입해서 쓰고 있다. 러시아가 HALEU를 상업적으로 생산하면 한국이 수입하는데는 문제는 없다.
- 용융염 원자로 등 4세대 원자로 방식도 안전성이 높고 크기가 작고 핵 연료공급에 융통성이 크고 핵폐기물도 적은 등 핵잠용 원자로로 적합하다. 분열성 물질을 고온의 용융염에 녹여서 액체 핵연료로 사용하는 방식으로 애당초 원자력 항공기용으로 개발하려던 방식이다. 이미 국내에서도 컨테이너선 등 상업용 선박용으로 개발하려는 움직임이 있지만 세계적으로도 상용화되지 않은 방식이라 상용화 까지는 연구개발할 과제가 많아서 최소 2035년 이전에는 실용화가 어렵다.
여러 변수를 고려한다면 한국 원자력 잠수함 1호선은 프랑스의 원자로를 직도입하여 조기에 취역시키고 이를 통해 경험을 쌓고 그 사이에 용융염 원자로 와 HALEU 를 이용한 SMR 등 새로운 4세대 원자로 기술에 투자하고 개발하여 1호선 건조 후 10-15년 후에 2호선은 그런 원자로를 채택하여 건조시키는 안이 현실적이다.
4. 탈원전 정책과 상충
보수 진영에서는 탈원전 정책 자체를 비판하고 있으므로, 원잠 도입을 현재 공식적으로 재천명하는 문재인 정부가 탈원전 정책이라는 모순되어 보이는 정책을 취하고 있다는 식으로 비판한다. 이들은 국내개발을 한다고 해도 개발과정에서의 국내 정치적-기술적 문제가 남을 수밖에 없다고 지적하기도 한다. 또한 녹색당 등의 생태주의 진영을 비롯한 정의당, 노동당 등의 강경 진보 진영에서는 탈원전 정책 기조와 반대되는 목표라고 비판한다.위치가 고정된 발전소와 계속 위치를 이동하는 잠수함은 사고 시 영향지역의 규모에도 차이가 크다는 점도 상존하는 문제다.
탈원전 정책이 국산 핵잠 개발과 배치되는 것 자체는 맞다. 탈원전은 70년 뒤의 일이므로 그 기간 내에 원잠 개발과 운영이 가능하다는 주장이 있기는 하나 현실과는 거리가 멀다. 첫째, 핵잠수함 운영 여부는 대한민국 안보상황에 따라 결정될 부분이지, 핵잠 운영을 탈원전에 맞춰서 70년 이내로만 못 박아 이야기할 수는 없다. 그리고 둘째, 원자력 발전을 위한 관련 인력, 산업 풀이 점차 줄어들 수밖에 없고, 이것은 핵잠의 국산화 개발에 점차적으로 한계를 가져온다. 인적자원 유지방안으로 핵융합 에너지 분야나 소형 원자로 개발 등을 이야기하기도 하나, 이들은 R&D로서의 인력을 유지하는 것일 뿐 실제 원자력 발전이라는 거대한 장치를 안정성있고 실용성있게 운영하기 위한 제반 시설들을 개발&운영하기 위한 인력, 산업을 유지할 수 있는 방안이 아니다.
원자력 발전은 나사 하나까지도 별도 스펙을 따진다고 할 정도로 특수한 환경에서의 특수한 기준치를 요구받는 수많은 시설들의 공급과 관련 인력들이 필요한 분야이다. 방사능이 쫙쫙 내리쬐는 환경에서 오래 버티며 가동하는 시설물이란 게 일반적인 제품들은 아니니까.
국가차원에서의 R&D 프로젝트 진행만으로는 이러한 관계 산업과 인력들까지 유지하는 것은 불가능하다. 국가적으로 원자력 발전이 사라지게 된다면 차츰차츰 관련 시설 산업들도 떠날 준비를 할 수밖에 없고, 그만큼 핵잠수함 내 시설물들에 대한 국산화는 어려워질 수밖에 없다.
시설물 한번 개발해서 원자력 발전과 핵잠수함 양쪽에 팔아볼 수 있는 상황이 아닌, 오로지 핵잠수함을 위해서만 납품할 수 있는 사업 환경이 된다. 시설물 개발 회사로서는 정부에게 극도로 높은 판매 가격을 요구하거나 국산 개발을 포기할 수밖에 없는 것이다.
탈원전 정책이 국산 핵잠 개발과 별 상관없으리라는 오류는 원자력 발전 운영이라는 것이 단순히 한두 가지 기술 분야만 요구된다는 생각때문에 나온다. 하지만 거대장치인 원자력 발전을 안정성 있고 경제성 있게 운영하는 것은 단순히 핵분열에 관한 지식뿐만 아니라 그걸 유지하기 위한 높은 수준의 여러 가지 기술과 시설들이 있어야 가능하다.
이런 건 원자력 발전뿐만이 아니라 현대의 모든 하이테크 시설물들이 다 그러하다. 마치 연구소에서 디젤 자동차라는 개념을 구현해내는 것과는 달리, 실제 현실에서 완성도 있는 디젤 자동차를 대량 생산하기 위해서는 수많은 부가산업들이 받쳐줘야 하는 것과 비슷하다.
이따금 원자력발전소 해체 기술 개발로 인력 풀 유지를 주장하는 사람도 있기는 하나, 이것은 주로 폐기물 처리와 관련된 분야일 뿐 원자력 발전 운영 기술분야와의 연관성은 매우 낮다. 비유하자면 서버 프로그래머와 DB 기술자들을 불러다가 프린터 연결방법 물어보는 정도밖에는 안 된다. 쉽게 생각해도 고온에서 맹렬하게 돌아가는 가솔린 엔진의 성능을 연구하는 것과, 폐기된 엔진 분해할 때의 안전절차를 연구하는 것은 전혀 다른 영역인 것과 마찬가지이다.
핵심 쟁점은 탈원전과 핵잠수함 전력이 서로 맞부딪치냐일 것이다. 그렇다고 생각하는 입장은 앞서 언급한대로 주장할 것이고 아니라고 생각하는 입장도 있을 것이다.
5. 비용 문제
핵추진잠수함 건조에는 많은 비용이 소요되는데, 예를 들어 프랑스 쉬프랑급(6.1.1 문단 참조) 핵추진잠수함은 척당 가격이 1조6000억 원에 달한다. 핵잠수함이 작전능력을 갖추려면 최소 3척 이상을 건조해야 하는데, 3척만 만들어도 약 5조원이 드는 것이다. 그만큼 다른 전력 증강에 쓰일 예산은 줄어들 수 있다. 이런 이유에서 핵잠수함 만들 예산으로 차라리 재래식 잠수함을 더 만들자는 의견도 나왔다. ##6. 재래식 잠수함의 획기적 성능 발전
현재 재래식 디젤 잠수함도 AIP 기술이나 리튬이온 배터리 기술의 발전으로 원자력 잠수함에 버금가는 성능으로 급속히 발전하고 있다. 특히 잠수함용 리튬 배터리의 발전은 매우 빨라서 충전을 위한 부상없이 연속으로 수중작전을 할수 있는 기간도 원자력 잠수함의 90일에 버금가는 80일 정도를 실현할 수 있다. 또한 수중 최대속도도 리튬전지 만으로도 원자력 잠수함과 동등한 20노트 급을 달성하고 있다. 즉 원자력 잠수함의 최대 장점인 수중작전시간과 수중항주속도에서 거의 동급의 성능을 달성하고 있다. 이러한 발전은 핵잠수함/재래식 잠수함의 통상적 전략 개념을 근본적으로 바꿀 수 있는 게임체인저이다.디젤기관을 제거하고 오직 충전된 리튬전지의 전력만으로 추진하는 전전기 잠수함은 전기자동차처럼 해군기지 출항부터 귀항까지 작전중 스노클링으로 재충전없이 기지에서 충전한 배터리의 전력만 사용해 작전기간을 최대 80일 정도로 늘릴 수 있다. 이는 한국 디젤 잠수함의 통상적 작전주기인 3-4주는 물론 원자력 잠수함과 대등한 수중 작전을 수행할 수 있다는 것을 의미한다. 그 정도면 굳이 한국이 위에 나열된 문제점을 안고 원자력 잠수함을 보유할 필요없다. 게다가 척당 가격이나 개발비도 원자력 잠수함의 1/3-1/4 정도에 불과하고 운항에 필요한 잠수함 승조원 수도 1/2-1/3 에 불과하다. 기술 개발에 들어가는 기간도 원자력 잠수함보다 훨씬 더 짧고 난이도나 개발실패 위험성도 낮다. 정숙성에서는 터빈을 돌려야하는 원자력 잠수함보다 월등히 우월하다.
다만 수중고속항주를 지속할 수 있는 시간은 수 십 시간 정도에 그치고 있어서 원자력 잠수함에 뒤지지만 실전작전에서는 충분한 시간이다. 또 항속거리도 수천 km 정도의 일정한 제한이 있을 수 있지만 태평양을 건너 작전할 일없는 한국 해군에는 충분하다. 진해 해군기지에서 출발해 텐진이나 도쿄만 까지 리튬배터리 만으로 고속수중항주로 왕복할 하거나 동중국해 해저에서 60일 정도 작전이 가능한 수중항속거리나 수중작전기간은 충분히 실현가능한 중기 목표이다. 이미 프랑스 등에서는 전전기 잠수함으로 SMX-31의 개념설계를 2018년에 발표하였다. # # 미래 재래식 잠수함 기술 선도와 원자력 잠수함 보유 좌절에 대한 대안으로도 한국도 이러한 전전기 잠수함의 연구에 착수하는 것이 필요하다.
7. 기타
전략핵잠수함(SSBN)과 핵추진잠수함(SSN) 중에 핵추진잠수함을 운용하는 방향이다. 대한민국이 핵추진잠수함을 보유하게 된다면 북한의 SLBM 탑재 잠수함 격퇴에 가장 중요한 역할을 하게 되고 대한민국을 주시하고 있는 중국의 북해함대와 동해함대 군사활동을 크게 제한할 수 있다는 연구결과가 나오고 있다.핵잠수함 보유 외에도 어느 해군기지를 원자력 잠수함의 모항으로 해야 할지에 대한 고민도 있다. 해군기지들 주변은 민간인 인구도 많은 만큼 핵발전 시설이 잠수함에 담겨 들락날락 하는 것에 대한 거부 시위가 일어날 가능성도 적지 않기 때문이다.[7]
2021년 9월 1일, 미국 원전당국이 파이로프로세싱의 연구결과보고서를 공식승인했다.# 일단 파이로프로세싱을 통한 한국의 핵물질 재처리를 미국의 승인하에 합법적으로 할 수있는 길은 열린셈이다.#
한편, 프랑스는 한국과 잠수함과 관련해서 국방협력 의향이 있다는 입장을 시사했다.# 이는 미국이 호주에 원자력잠수함 기술을 이전하는 행위가 기존 호주-프랑스 잠수함 기술이전/판매 계획을 완전히 엿먹이는 행위로 이에 프랑스 정부가 굉장히 화가 났기 때문인데, 현재 한국이 처한 상황에서 가장 현실적인 대안이기도 하다. 프랑스는 샤를 드골급 항공모함의 K-14 원자로 연료교체를 2번 실시하였는데, 취역 후 2008년에 7.5% 연료봉으로 한번, 9년뒤인 2017년에 5% 연료봉으로 다시 교체하였다. 이는 9년동안 7.5% 연료봉의 작전능력이 사실은 5% 연료봉의 출력으로도 대체 가능한 수준이었고, 그러한 원자로 운용셋팅을 프랑스가 확보했다는 의미이다.
이러한 저농축 군용 원자로 운용경험, 특히 상업원전용 핵연료를 그대로 사용한다는 것은 대한민국의 원자력 잠수함 건조를 미국 등 국제사회로부터 핵확산 의심없이 용인/묵인 받을 수 있는 가장 강력한 수단이자 명분으로 부족함이 없다. 한국의 상황에서 20% 이상의 고농축 원자로는 현실성이 없고, 20% 미만의 저농축 군용 원자로 운용 전문국가인 프랑스의 결론이 5%의 상업원전용 우라늄 케이크라는 것은 시사하는 바가 크다. 다만 아직까지 미국과 프랑스의 갈등이 소강상태라서 프랑스측에서 구체적인 제안은 없는 상황이 계속되다 미국과 프랑스의 갈등이 해결되며 제안 수준에서 끝나게 됐다.
2021년 9월 22일, 미국 외교전문지 "더 디플로맷"에서 "미국은 한국의 원자력 잠수함에 대한 열망을 지지해야 한다" 사설을 올렸다.#
2023년 9월 21일 조선일보 기사에 따르면 국책 연구 기관의 한 전문가는 '원자력 잠수함 1척이 재래식 잠수함 5척의 역할을 해낼 수 있다'고 말했다.# 한편 미국 해군, 영국 해군, 프랑스 해군은 디젤 잠수함 없이 원자력 잠수함만 운용하고 있다.[8]
2024년 8월 5일, 군이 핵추진잠수함용 '소형원자로'를 제작하려는 계획이 알려졌다. 20% 이하 '저농축 우라늄'으로 국제 제재를 피할 예정이다. 핵추진 잠수함의 엔진인 소형 원자로개발 을 위해 육상시험장을 2025년에 만들 계획인 것으로 확인됐다. #
[1] 여담으로 당시 서방권 국가들 중 이 세 나라만이 잠수함 전력을 원잠으로만 운용하고 있었다.[2] 영국은 호주, 미국과 함께 공격 잠수함을 건조하기 위한 '오커스' 프로그램의 일환으로 차세대 핵잠수함 프로젝트에 6.6조원 쏟아 붓는 중이다. 이러한 영국의 입장에 맞춰서 북핵 억지력을 위해 우리나라도 자체 원자력 잠수함 개발과 같이 최소한 영국 드레드노트급 잠수함 수준의 SSBN이나 SSN-AUKUS 수준의 SSN 도입을 적극 추진해야 된다.[3] 다만 최근 미국, 영국, 프랑스는 한국의 핵무기 보유가 아닌 핵연료 재처리 문제는 전향적인 입장을 보이기 시작하고 있기는 하다. 일본의 핵 재처리 허가를 이유로 한국에서 계속 이 문제를 거론했고, 중국 견제를 위해서 중국이 끝까지 유라시아 패권을 포기하지 않으면 한국을 핵무장시킬 수도 있다는 신호를 줄 필요성이 있었기 때문이다.[4] 2015년 개정.관련뉴스[5] 한미 원자력 협정으로 인해 군사적 목적의 핵연료 재처리를 할 수 없기 때문에 재료 구하기가 아주 힘들다. 비슷한 이유로 일본 역시 기술적 잠재력은 있으나 미국과의 관계로 눈치를 봐서 원잠까지 건조하지 않고 있는 상황이다. 한국의 경우는 미국 정계 일부의 '한국 불신론'(친중, 친북적인 성격의 정권일경우 미국의 인도태평양정책과 거리를 두는 모습을 보여왔음)에서 비롯된 애로사항이란 말이 있다. 일본 역시 겉으로는 5개의 눈과 비슷한 수준의 대우를 한다고는 하지만 실제로 핵무장과 관련해서 가장 엄격한 수준의 IAEA 사찰을 받게 하거나 농축 핵연료를 파기하라고 하는등 핵무장을 반기지는 않는 모양새다. 과거 전범국 전력으로 인해 일본의 우경화가 통제불능상황이 되면 독자노선을 취할것을 경계하는 셈이다.[6] 그러나 일단 걸러들어야할것이 호주와 우리는 상황이 전혀 다르다. 호주는 미국의 주요 동맹국 1티어인 파이브 아이즈의 일원이다. 그리고 지형적으로도 중국과 굉장히 떨어져있고 군사적으로 직접 대치하기에도 중간에 괌등 미군기지들이 존재하여 군사적 긴장이 유발되지도 않는다. 이러한 제반사항이 깔려있기 때문에 호주는 중국에 적극적으로 대응할 수 있는 것이다. 바로 옆에서 서로 큰축의 무역관계를 맺으면서도 동시에 미사일 사정거리에 들어 군사적으로 언제든 긴장상태로 돌입할 수 있는 대한민국과의 상황과는 전혀 다르다[7] 미국 핵추진 공격잠수함(SSN) 아나폴리스함이 제주 해군기지(제주민군복합형관광미항)에 입항했던 전례가 있는만큼 제주 해군기지도 검토 대상이다.[8] 영국 해군은 포클랜드 전쟁 이후 디젤 잠수함들을 모두 퇴역시켰다.
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