1. 원자력발전의 보유, 운전상황과 본 보고서의 목적

 

(1) 원자력발전소의 사업자 보유상황

■일본의 원자력발전소의 대부분은 일반전기사업자가 보유하고 있으며, 각 일반전기사업자의 경영방침에 따라, 비등수형(BWR)을 보유하는 기업과 가압수형(PWR)을 보유하는 사업자 형식별로 나누어진다. (괄호 안은 2009년도말 현재 가동중인 보유기수를 나타냄)

- 비등수형(BWR): 도쿄전력(17),도호쿠전력(4),추부전력(3),호쿠리쿠전력(2),추코쿠전력(2)

- 가압수형(PWR): 간사이전력(11),규슈전력(6),시코쿠전력(3),홋가이도전력(3)

 

■원자력 발전소의 일반전기사업자 이외의 보유상황

일반전기사업자 이외의 원자력 발전소에 대해서는 도매 전기사업자인 일본원자력발전이 비등수형(BWR) 2기 가압수형(PWR) 1기를 보유하고 있으며, 또한 탄산가스냉각형(GCR) 1기를 2001년도까지 운전하고 있었으나, 현재 폐기 처분 중이다.

 

(2) 본 보고서의 목적

본 보고서에서는 원자력발전의 가동률 향상, 대처 가능 트러블 발생률 저감을 위한 설비투자, 비용지출의 최적 수준과 시점을 검토하기 위하여, 국내 일반전기사업자의 과거 30년분의 유가증권 보고서의 수치를 정리하고, 설비투자, 비용지출과 가동률, 대처 가능한 트러블 발생률의 관계를 영향의 방향성에 유의하면서 정량적으로 분석할 것을 시도하고, 원자려발전의 가동률 향상, 대처가능 트러블 발생률 저감과 관련 정책제도의 설계, 평가를 위한 기초적 지견의 정비를 목적으로 하는 것이다.

 

2. 원자력발전 설비투자, 비용지출과 가동률, 대처 가능한 트러블 발생률의 상관분석

 

(1)설비투자와 가동률, 대처가능 정지트러블 발생률

설지투자에서 가동률, 대처가능 트러블 발생률로의 영향에 대해서는 형식별로 그 내용이 크게 다르나, 장기적, 거시적으로 본 경우 설비투자는 가동률에 대하여 정(正)의 대처가능 트러블 발생률에 대해서 대체로 부(負)의 영향을 미치고 있다.

 

(2)비용 지출과 가동률, 대처가능 정지트러블 발생률

비용지출에서 가동률, 대처가능 트러블 발생률로의 순방향 영향에 대해서는 비용지출 중 인건비, 수선비 등 내역별로 그 영향이 크게 다르나, 장기적, 거시적으로 본 경우 수선비가 가동률에 대하여 정(正)의 영향, 대처가능 정지트러블 발생률에 대하여 약한 부(負)의 영향을 미치고 있으며, 인건비가 대처가능한“비정지”트러블 발생률에 대하여 부의 영향을미치고 있다. 한편, 대처가능 정지트러블 발생률에서는 비용지출의 양적 측면보다도 원자력 보안에 관한 조직적 관리능력과 내부통제 등 각 사업자 고유의 질적 측면의 영향이 크다는 것이 시사되었다.

 

3. 고찰

 

3-1. 분석결과의 정리와 고찰

3-1-1. 가동률, 대처가능 트러블 발생률

설비투자에서 장기적 가동률, 대처가능 트러블 발생률로의 (순방향)영향에 대해서는 형식별로 그 내용이 크게 다르다. 장기적, 거시적으로 본 경우 설비투자는 가동률에 대하여 정(正), 대처가능 트러블 발생률에 대하여 대체로 부(負)의 영향을 미치고 있으며, 비등수형(BWR)에서는 조건을 갖추어 비교한 경우에 한하여 부분적으로 관계가 존재하나, 가압수형(PWR)에서는 양자의 관계가 명확히 존재하고 있다는 것이 확인되었다.

 

(1) 설비투자와 가동률

비등수형(BWR)에 대해서는 연식 등의 조건을 갖추어 비교한 경우, 발전용량당 설비투자액에서 장기적 설비이용률로의 영향은 직선에 가까우며 +1.325ｘ10^-3, 탄성치로 +0.576정도라고 추정되나, 연식별, 호기별 조건의 차이에 따라 불균일성이 대단히 크고 불안정하다. 가압수형(PWR)에 대해서는 발전용량당 설비투자액에서 장기적 설비이용률로의 영향은 직선에 가까우며 +0.486ｘ10^-3, 탄성치로 +0.152정도로 추정된다.

 

(2) 설비투자와 대처가능 정지트러블 발생률

비등수형(BWR)에 대해서는 설비투자액에서 장기적 대처가능 정지트러블 발생률로의 영향은 없는 것으로 추정된다. 가압수형(PWR)에 대해서는 발전용량당 설비투자액에서 장기적 대처가능 정지트러블 발생률로의 영향은 직선에 가까우며 -0.859ｘ10^-3, 탄성치로 -0.202정도로 추정된다.

 

(3) 설지투자와대처가능한 정지트러블 발생률

비등수형(BWR)에 대해서는 발전용량당 설비투자액에서 장기적 대처가능한“비정지”트러블 발생률에 대한 영향은 직선에 가까우며, -0.273ｘ10^-3, 탄성치로 -0.073정도로 추정된다. 가압수형(PWR)에 대해서는 발전용량당 설비투자액에서 장기적인 대처가능 “비정지” 트러블 발생률에 대한 영향은 직선에 가까우며 -1.346ｘ10^-3, 탄성치로 -0.318정도로 추정된다. 다만 해당 결과는 비용지출 중 인건비에 의한 영향으로 일부 중복되어 있을 가능성이 있다.

 

3-1-2. 비용지출과 가동률, 대처가능 트러블 발생률

비용지출에서 장기적 가동률, 대처가능 트러블 발생률으로의 순방향 영향에 대해서는 비용지출 중 인건비, 수선비 등의 내역별로 그 내용이 크게 다르다. 장기적, 거시적으로 본 경우, 수선비가 가동률에 정(正),대처가능 정지트러블 발생률에 대하여 부(負)의 영향을 미치고 있으며, 인건비가 대처가능 “비정지” 트러블 발생률에 대하여 부의 영향을 미치고 있는 것이 확인되었다. 또한, 대처가능 정지트러블 발생률에서는 비용지출의 다소 등의 양적 측면이 아닌, 조직적 관리능력과 내부통제의 수준 등 각 사업자 고유의 질적 측면의 영향이 크다고 추정되었다.

 

(1) 비용지출과 가동률

발전용량당 비용지출액에서 장기적 설비 이용률로의 순방향의 영향에 대해서는 수선비가 직선부근에서 +0.030~+0.049, 탄성치로 +0.436~0.614정도의 영향을 미치고 있는 것으로 추정된다. 한편, 인건비, 수탁비 등에 관해서는 장기적으로 본 경우에 설비이용률에의 순방향 영향을 미치고 있다고 말할 수 없는 것으로 추정된다.

 

(2) 비용지출과 대처가능 정지트러블 발생률

발전용량당 비용지출로부터 장기적인 대처가능 정지 트러블 발생률에 미치는 순방향의 영향에 관하여 각 일반전기사업자의 원자력보안에 관한 조직적 관리능력 및 내부통제의 수준과 같은 각 사업자 고유의 질적측면에서 영향이 큰 것으로 추정되었지만, 추가로 비용내역에서는 수선비가 직선부근에서 -0.025정도 약한 영향을 미치는 것으로 추정된다. 한편, 인건비, 수탁비 등에 관해서는 장기적으로 본 경우에는 대처가능 정지 트러블 발생률에의 순방향 영향을 미치고 있다고 말할 수 없는 것으로 추정된다.

 

(3) 비용지출과 대처가능 “비정지” 트러블 발생률

발전용량당 비용지출로부터 장기적인 대처가능 “비정지” 트러블 발생률에 순방향의 영향에 관해서, 인건비가 직선부근에서 -0.101, 탄성치로 -0.273정도의 영향을 미치고 있는 것으로 추정된다. 단, 해당 영향은 설비투자에 의한 영향과 일부 중복될 가능성이 있다. 한편, 수선비, 수탁비 등에 관하여 장기적으로 보아 대처가능 “비정지” 트러블 발생률에 순방향의 영향을 미치고 있는가 하는 것은 불안정하여 역방향의 영향을 받고 있는 것으로 추정된다.

 

3-1-3. 설비투자, 비용지출과 가동률, 대처가능 트러블 발생률 등의 인과관계

대처가능 트러블은 가동률 저하의 원인이지만 직접적인 정지시간 보다 간접적인 영향이 크다는 의견이 있지만, 본 보고서에서의 결과와 함께 생각하면 대처가능 트러블의 발생 및 예방대책 공사, 정기검사시간의 증가 등은 “현상”이며, 그 배후에는 건설시점으로 거슬러 올라가 과거의 설비투자의 과도한 절감 및 수선비, 인건비의 충분하지 않은 지출과 같은 금전적인 측면에서의 “원인”이 존재하고 있다고 추정된다.

 

비용지출 중 수선비는 설비이용률과 대처가능 정지 트러블 발생률에 영향을 미치고 있는 중요한 항목이지만, 수선비로부터의 순방향에서의 영향은 확률적 성질이 크고, 장기적, 거시적으로만 결과가 발현되기 때문에 각각의 일반 전기사업자가 수선비를 과도하게 절감하는 것과 같은 문제를 인식하는 것은 곤란했다고 생각된다. 

 

한편, 1985년경부터 “역(逆) 석유위기” 이후 원유가격의 폭락과 이것과 연동된 석탄, LNG 가격의 저하에 의해 화력발전비용이 원자력 발전비용과 동일한 수준으로 저하되었고, 1995년 이후의 전력부분자유화정책에 의해 산업용 전력분야에서의 경쟁이 도입되었으며, 폐로 및 고준위 방사성 폐기물 처분 준비금의 적립이 의무로 되어 있기 때문에 일반전기사업자의 경영은 원자력발전 비용의 총액과 “불요불급(不要不急): 필요하지도 급하지도 않음”의 지출을 제어하는 강한 동기가 작용하고 있는 것으로 추정된다.

 

또한, 금전적인 측면이외에서는 일반전기사업자의 원자력보안에 관한 조직적 관리능력 및 내부통제의 수준이라는 각 사업자 고유의 질적측면에 관하여 최근 그 중요성이 본격적으로 이해되어 “품질보증” 등의 새로운 제도, 체제가 정비되어 왔지만, 특히 대처가능 정지 트러블을 고려하면 해당 질적측면은 상당히 중요한 “원인”임으로 대처가능 정지 트러블을 사이에 두고 설비이용률에 대해서도 일정한 영향을 미치고 있다고 추정된다.

 

3-1-4. 분석결과의 정리와 정책적인 조치로의 시사

시점을 바꿔, 앞으로의 가동률 향상, 대처가능 트러블 발생률 저감대책과 관련된 정책적인 조치를 고려하여 유익한 의견을 정리하였다.

(1) 가동률, 대처가능 “비정지” 트러블 발생률

- 85% 달성에는 수선비를 현재 상태에서 10%이상 증가시켜 \10,000/kW초과의 수준으로 하는 것이 필요 -

가동률 향상, 대처가능 “비정지”트러블 저감에 대해서는 비용지출 중 수선비, 인건비 수준이 영향을 미치고 있으나, 해당 영향은 확률적 성질이 강하고 장기적, 거시적 과정을 거쳐 영향을 미치고 있다고 판명되었다.

 

(2) 대처 가능 정지 트러블 발생률

-직접적인 불이익처분으로 간접적, 상태적, 조직적인 관리능력 등의 감시, 평가가 유효 -

관리능력과 내부 통제 수준이라는 각 사업자 고유의 질적 측면이 강한 영향을 미치고 있으며, 대처가능 정지트러블 발생률 저감 문제는 가동률보다도 더욱 “숨이 긴”대책을 필요로 하며, 일반 전기사업자의 조직 자체 방식에 관하여 대단히 뿌리 깊은 문제라고 이해된다.

 

정책적 시점에서 생각하면, 대처가능 정지 트러블 자체에 대한 직접적 “벌금”과 “징벌적 운전 재개 불(不)동의” 등의 금전적 불이익 처분에 의해 비용지출을 증가시켜 이것을 개선시키는 방법은 조직적 관리능력 및 내부통제라는 문제에 대한 인과성이 없기 때문에 거의 효과가 없다고 생각된다.       반대로 해당 불이익처분을 회피하고자 하는 비뚤어진 동기의 발생이 염려된다.

 

따라서, 대처가능 정지트러블 발생률을 저감시켜 나가기 위해서는 해당 문제와 원자력 발전소의 운전상황 및 정지 트러블 발생 등의 “결과측 현상”을 나누어 생각하고, 관리의 준비 부족, 결함, 규정의 불(不)준수, 사실의 은폐, 날조, 문제의 재발이라는 조직적 관리능력과 내부통제가 노화되는 “원인측의 조짐”를 상태적으로 감시, 평가하고, 그 노화를 미연에 방지해 나가는 것이 유효하다고 생각된다.

 

3-2. 비용대비 효과의 계산과 고찰

3-2-1. 추가적 설비투자로 인한 가동률 향상대책의 비용대비 효과 시간

발전설비용량당 설비투자액이 장기적, 거시적으로 보아 설비 이용률에 대하여 정(正)의 영향이 있다고 시사되었으나, 실제로 발전소 건설 시에 추가적으로 설비투자를 수행하고 고성능, 고품질의 설비기기를 도입함으로써 설비 이용률을 향상시키는 대책을 실시한 경우의 비용 대비 효과를 계산한다.

 

해당 대책의 비용 대비 효과는 추가적 발전설비용량 당 설비투자액을 발전 전력량으로 환산한 값을 “비용”으로 하고, 가동률 향상으로 회피된 화력발전(석탄,LNG, 석유)의 가변비의 감소분과 원자력 발전의 가변비의 증가분의 차분의 현재 가치환산치를“효과”로 함으로써 정량적으로 평가할 수 있다.

 

현재 상태에서 원자력 발전소의 운전기간을 50년으로 하고, 추가적 설비투자에 의해 가동률이 향상한다고 가정하면, 비등수형(BWR),가압수형(PWR)에서의 추가적 투자의 “비용”은 각각 \1.72/kWh, 4.86/kWh로 추정된다.

 

한편, 일반전기사업자의 유가증권보고서에서 추정된 과거 30년 평균에서의 화력발전(석탄, LNG, 석유)와 원자력 발전비용의 가변비의 차분이 운전기간 50년에 걸쳐 회수된다고 하면, 장기 할인률을 2.0~4.0%로 설정하여 현재 가치환산한 값을 “효과”로서 비용 대비 효과를 계산하면, 비등수형(BWR)에서는 석유화력전부와 LNG화력의 대부분으로 비용 대비 효과가 정(正)이 되나, 가압수형(PWR)에서는 어떤 조건에서도 비용 대비 효과가 정(正)이 되지 않는 결과를 얻었다.

 

3-2-3. 비용 대비 효과의 계산결과와 정책조치에 대한 시사

-발전설비용량 당 수선비 지출의 증가와 고수준 유지를 정책적으로 유도, 지원하는 것이 필요-

“에너지기준계획”에서 정책 목표가 된 2020년의 설비 이용률 85%이상이라는 목표를 달성해 나가기 위해서는 발전설비 용량 당 수선비는 적어도 \10,000/Kw(2000년도 실질)이상의 고수준으로 증가, 유지되어야 한다고 추정되나, 계산결과 고수준 수선비 지출의 유지는 설비투자의 증가에 의한 대책보다도 뛰어난 비용 대비 효과로 설비 이용률의 향상을 가져온다고 확신되었다. 그리고 수선비의 증가는 대처가능 정지트러블의 저감에 대해서도 장기적으로 일정의 기여가 있는 것으로 추정된다.

 

그러나, 수선비부터 가동률로의 영향은 확률적 성질이 강하고 장기적, 거시적으로만 결과가 발현되기 때문에, 가령 해당 대책을 투자라고 한 본 경우에도 상당히 큰 불확실성과 10년 단위의 응답시간을 동반하는 일반전기사업자의 경영규모와 능력과 비슷해도 난이도가 높은 것이라고 생각된다. 따라서 정부에서는 각 일반 전기사업자의 수선비 증가와 고수준 지출의 유지에 대한 대처를 유도, 지원하기 때문에 어떤 영구적 정책 조치를 강구해야만 한다고 생각된다.

 

▣ 원문제목 : 原子力発電設備投資･費用支出と稼働率･トラブル発生率の相関分析

     

▣ 원문의 주요목차*******************************************************************

1. 원자력발전의 보유, 운전상황과 본 보고서의 목적

2. 원자력발전 설비투자, 비용지출과 가동률, 대응가능한 트러블 발생률의 분석방법

3. 원자력발전 설비투자와 가동률 대응가능한 트러블 발생률의 상관분석

4. 원자력발전 비용지출과 가동률 대응가능한 트러블 발생률의 상관분석

5. 고찰