온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

2018

미래사회에너지정책연구원

본 연구는 학계와 연구원으로 구성된 다양한 연구네트워크를 통해 합리적이고 균형있는 정책

대안을 제시하는데 그 목적이 있습니다. 본 보고서의 내용은 미래사회에너지정책연구원의 공식

의견이 아님을 밝힙니다.

본 보고서 내용을 발표할 때에는 반드시 미래사회에너지정책연구원에서 수행한 연구결과임을

밝혀야 합니다.

제 출 문

미래사회에너지정책연구원장 귀하

이 보고서를 ”온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책 연구”과제의 보고서로 제출합

니다.

2018년 8월 14일

주관연구기관명 : 영산대학교 산학협력단

주관연구책임자 : 박 지 현

연 구 원 : 엄 희 문

i

요 약

우리나라는 1958년부터 원자력발전을 도입하였고, 온배수가 바다로 배출되고 있다.

2016년 기준으로 연간 약 710억 톤이 배출되고 있으며 연간 1,000억 톤 이상이 배출될

것으로 예상된다. 온배수를 배출하는 곳은 발전소와 일부 산업체로, 1964년 감천화력 온

배수를 이용한 진주조개 월동을 시작하여 농업뿐만 아니라 아쿠아리움, 수영장으로 온배

수의 용도를 넓혀가고 있다.

온배수는 민법상 관리할 수 있는 자연력으로 규제가 가능한데, 해양생태계의 지속가능

한 보전과 균형을 맞추려면 현행법의 규제정합성은 개선할 여지가 많다. 우선「물의 재이

용촉진 및 지원에 관한 법률」은 원자력온배수를 발전소온배수 정의조항에서 제외하여 전

체 52.8%를 차지하는 원자력온배수의 활용근거를 차단하고 있다. 이는 수열에너지를 확

대하는 에너지정책에 상충된다. 정의조항의 수정이 필요하다.

모순이지만 원자력발전소의 온배수는 이미 낚시터와 육상수조 등으로 활용되고 있으

니 관리측면에서 규제정합성도 개선해야 하는 상황이다. 온배수의 취수와 배수는 「공유수

면관리 및 매립에 관한 법률」 제8조 점용·사용허가에 근거하여 시행하고 있으며, 배출시

「물환경보전법」 수질오염물질의 배출허용기준을 규정한 시행령 별표의 배출허용온도 40℃에

맞추어 이루어지고 있다. 확산구역에 대한 법적인 기준은 법률에 그 기준이 설정되어 있

지 않다. 환경영향평가가 심의되고, 협의되고, 주민의견을 수렴하는 과정에서 법률규정을

보완하고, 지역특성들을 반영하는 상황이나, 이러한 환경영향평가를 거치고 건설된 발전

소에서 배출되는 온배수에 대해 주기적으로 민원을 넣고 보상을 요구하는 모습을 보이고

있다. 판례 또한 원자력발전소를 ‘공익사업’으로 보고, 법제처의 유권해석에 따라 온배수

에도 ‘공익사업법’을 적용하여 어업피해조사를 실시하고 보상하고 있는데 여전히 민원성

피해주장에도 대응해야 하는 상황이다. 일본은 온배수 조사·관리위원회를 두어 과학적

자료로 보상을 실시한다. 우리나라 온배수 사업자는 보전보다는 수산업계의 민원에 응대

하는 것에 급급한 실정이다.

외국의 경우, 1919년 영국의 「전기법」에서 강으로 유입되는 폐열이 환경문제를 일으킬

수 있다고 문제를 제기하였고, 해양오염물질의 경우 에너지, 물질 등 고유의 형태에 집착

하지 않고 포괄적으로 규제대상으로 포함하고 있다. 온배수관리의 목적은 하천과 해수의

온전성을 유지하는 것이며, 현존하는 최고수준의 기술(BTA)를 반영하여 배수하도록 하고

ii

혼합구역과 자연해수의 온도차에 대해 규정을 두거나 취·배수구의 온도차에 대한 규정을

두고 있다. 더불어 재이용도 활발하게 이루어지도록 지원하고 있다. 즉 법과 정책의 방향

이 온배수의 안전한 사용과 생태계의 온전성 유지에 맞추어져 있다.

해양생태계의 지속가능한 사용을 위한 법개정은 수열에너지확대정책에 통일적으로 발

맞추어 기존에 있는 「물의 재이용촉진 및 지원에 관한 법률」에 모든 온배수를 포함하도록

정의하고 온배수를 이용·재이용함에 있어 재처리수의 수질검사를 시행하도록 하고(제14

조) 관리(제15조)와 시설의 보호(제16조)를 적용하면서 시행령에 세부적인 기준을 두어

온배수의 수질유지와 관리에 적용할 수 있다. 환경정책기본법이 이미 존재하고, 해양환경

보전 및 활용에 관한 법률로 해양을 체계적이며 지속가능하게 관리하여 해양의 건강성을

증진하도록 네트웍이 연결되어 있다. 환경영향이 문제라면 환경개선이 해결책이며 입법목

적에 합당한 관리방식이다.

iii

ABSTRACT

Nuclear power has expended its role for electric power production.

Non-electric applications of nuclear energy has evolved for a sustainable

development and slowing down the climate change.

Thermal effluent used in farm. Heating for agricultural farm, seawater

desalination, hydrogen production are applications of those. Nuclear

cogeneration is another way of production and not wasting the energy already

produced. Using already heated water in various needed field also provides the

benefits of using nuclear fuel in more efficient and environmental-friendly

manner.

However, regulatory framework in thermal energy lacks consistency greatly

and does not even provide a legal ground for mandatory management.

Several laws related to the thermal effluent regulate different laws

regulate differently. 「New energy and renewable energy development, use and

supply promotion law」 does provide hydrothermal energy as renewable energy

source. Hydrothermal energy is thermal energy processed through

temperature difference from a large body of water. The temperature

difference between surface water in different seasons can be used to heat or

cool something. However, 「Act on promotion of and support for the water

reuse」 exempted nuclear plant thermal effluent. nuclear power plant thermal

effluent account for 52.8 of whole thermal effluent in Korea. This provision

has to be deleted. We can check the real-time heated effluent present

condition inquiry of the atomic power plant status by clicking the website,

http://www.khnp.co.kr/environ/service/realtime/inoutwater.

In addition to that the definition of thermal effluent does not reflect the

concept of thermal effluent. It only apply to the sea water not water stored in

dam or stream water. Recent update(2018.4) from regulatory reform committee

finally show the overthrowing of that barrier.

iv

「Act on promotion and support of water reuse」 already provides excellent

ground to use all thermal effluent. Many laws are related to the administration

of thermal effluent. Taking complementary measures will support the balance

of thermal effluent and preservation of sea ecosystem.

v

목 차

제1장 서론 ·······························································································1

제1절 연구배경 ························································································3

1. 법령의 규제정합성제고 ····················································································4

2. 관리의 규제정합성제고 ····················································································5

3. 물의 재이용에너지로써 온배수 ······································································6

제2절 연구 목적 및 내용 ·······································································8

1. 연구 목적 ··········································································································8

2. 연구 내용 ··········································································································9

제3절 연구의 범위 및 방법 ·································································11

1. 연구의 범위 ····································································································11

2. 연구의 방법 ····································································································11

제2장 온배수의 발생과 활용, 영향 ············································15

제1절 온배수의 발생 ············································································17

1. 온배수의 물리적 배출 ···················································································17

2. 온배수 배출량과 환경영향 ············································································22

제2절 온배수의 활용 ············································································31

1. 수산업에서의 활용 ·························································································31

2. 농업에서의 활용 ·····························································································34

3. 생활환경에서의 활용 ·····················································································36

4. 시사점 ··············································································································38

vi

제3절 온배수의 영향 ············································································40

1. 우리나라 환경조사 결과 ···············································································40

2. 일본에서의 환경조사결과 ··············································································45

제3장 온배수 정의규정의 규제정합성 분석 ····························51

제1절 규제정합성 ··················································································53

1. 분석의 틀 ········································································································53

2. 현재와 미래 ····································································································54

제2절 온배수관련법 ··············································································55

1. 온배수 사용의 단계에 따른 관련법 ····························································55

2. 관련 개별법 ····································································································55

제3절 온배수 규제와 정의조항 ····························································60

1. 온배수가 규제의 대상이 되어야 하는지 여부 ············································60

2. 개별법상 온배수 정의조항에 대한 규제내용이 적절한지 여부 ···············62

제4절 온배수 정의조항 규제정합성에 대한 분석의 시사점 ················71

제4장 우리나라 온배수 ‘관리’에 대한 규제정합성 분석 ····73

제1절 환경영향평가과정을 통한 관리 ··················································76

1. 평가대상지역설정과정에서의 정보수집 ·······················································77

2. 심의 ·················································································································78

3. 환경영향평가 협의과정 ·················································································79

4. 발전소 건설과정과 주민의견수렴 ································································80

제2절 온배수 취수·배수의 근거 ···························································82

1. 해양환경관리법 ·······························································································82

2. 공유수면관리 및 매립에 관한 법률 ····························································83

제3절 온배수의 배출기준 ·····································································86

vii

1. 40℃ ·················································································································86

2. 확산구역 ··········································································································87

제4절 온배수배출과 피해에 따르는 보상의 해석 ································88

1. 민원내용모음 ··································································································88

2. 근거 법률 ········································································································90

3. 판례 ·················································································································93

4. 유권해석 ··········································································································95

제5절 온배수 관리의 규제정합성에 대한 분석의 시사점 ····················96

제5장 외국에서의 온배수 관리 법령 및 정책현황 ···············97

제1절 미국 ··························································································100

1. Clean Water Act

(연방수질오염방지법 : Federal Water Pollution Control Act) ······100

2. 온배수 기준을 제시한 문건 ·······································································103

3. EPA 기준에 따른 주별 온배수 배출기준 ·················································106

제2절 캐나다 ·······················································································111

1. 온배수 전반 ··································································································111

2. 원자력온배수 ································································································113

제3절 영국과 EU ···············································································115

1. 영국 ···············································································································115

2. EU ·················································································································116

제4절 일본 ··························································································117

제5절 요약과 시사점 ··········································································119

1. 요약 ···············································································································119

2. 시사점 ···········································································································120

viii

제6장 해양생태계의 지속가능한 사용을 위한 규제정합성 ···123

제1절 해양생태계와 온배수 ································································125

1. 해양환경과 에너지로써 온배수 ··································································125

2. 온배수 조사·관리위원회 ·············································································126

제2절 해양생태계개선의 수단 ····························································130

1. 해양환경개선부담금의 적용 ········································································130

2. 해양생태계보전협력금 제도에 편입 ··························································131

제7장 결론: 우리나라 온배수 법·정책 개선점 ····················139

제1절 온배수 법적 규제정합성 확보 ·················································141

1. 규제대상의 정합성 ·······················································································141

2. 규제내용의 적정성 ·······················································································142

3. 하위 법령간 정합성 ·····················································································144

제2절 관리시스템의 구축 ···································································146

1. 전 생애 관리시스템 ·····················································································146

2. 온배수 조사·관리위원회 ·············································································146

3. 해양생태계의 지속가능한 사용을 위한 협력금 충당 ······························147

4. 해안환경 변화에 적극 대응하는 관리자세 ···············································148

제3절 개별법 vs. 기존법 ···································································149

참고문헌 ······························································································151

ix

표 목 차

주요 발전소별 온배수 배출 현황 ······································································22

원자력 발전소별 온배수 배출 현황(냉각해수 사용량) ···································24

고리 원자력발전소 실시간 온배수 배출 현황 캡쳐본 18. 6. 10 ················25

고리 원자력발전소 실시간 수온 캡쳐본 18. 6. 10 ······································25

수질평가지수 ········································································································27

환경영향평가시 온배수 영향에 대한 조사항목 ···············································29

확산구역사용허가신청서 작성내용 ····································································30

우리나라 온배수의 수산업 활용 사례 ······························································31

일본 원자력발전소 관련 온배수 이용 양식사업소 현황 (2010) ··················33

유럽 원자력발전소 관련 온배수 이용 양식사업소 ·····································34

유럽 원자력발전소 관련 온배수 이용 농업사례 ···········································35

유해액체물질 배출허용규정 ···············································································67

해양법에 관한 국제연합협약 및 1982년 12월 10일자 ······························68

캐나다 수산법상 “유해한 물질을 물에 배출하는 것” ····································69

캐나다 환경보호법 제3조의“ 물질” ··································································69

신고리 5,6호기 평가대상지역설정과정에 제출해야 하는 보고서 중 해양과

관련된 부분 ·········································································································77

신고리 5,6호기 환경영향평가계획서 심의의견 및 반영내용 ························79

온배수관련 주민 요구사항에 대한 조치결과 ···················································80

해양환경관리법상 온배수관련 조문 ··································································82

공유수면관리 및 매립에 관한 법률의 온배수관련 조문 ································83

제253회 임시회 제3호 전라남도 의회 본의회 회의록 ··································85

온배수를 폐수로 배수하는 근거규정 ································································86

1987~2000년까지 온배수 관련 민원 모음 ····················································88

어업피해 보상 손실액 산출기준 등 ··································································92

Clean Water Act 연혁과 변화 ·····································································101

x

CWA Sec. 316(a) Thermal Discharges 조항 ·········································101

콜로라도강의 월별 최대온도 규제현황 ··························································106

워싱턴주 해역 수중생물 수온 기준 ································································110

EU 물관리 기본지침 (Water Framework Directive 2000)상 허용

온도 폭 ···············································································································115

일본 일부 발전소의 취수구와 배수구 사이의 표준 수온 차이 규제 ·········117

국외 냉각수 배출 허용온도 및 최대수표면 허용 온도변화 기준 요약 ···119

해양생태보전협력금 부과·징수대상사업 ························································131

해양생태보전협력금의 용도 ·············································································133

수산발전기금 사용사업 ····················································································134

공유수면 점용료·사용료 부과대상 중 제5호 행위 및 산정방식 ················135

규제대상 관련 수정안 ······················································································141

규제관리 관련 수정안 ······················································································143

온배수 전 생애 관리시스템 ·············································································146

xi

그 림 목 차

연구목적 도식 ····································································································8

원자력발전소 온배수 순환도 ··········································································18

원자력발전소 냉각수 순환 현황판 ································································19

고리원자력발전소 주변 표층배수 현장 ·························································20

원자력발전소 배출방식에 따른 물기둥 도식 ···············································21

해양부고시 제2018-10 별표1에 따른 해역구분도 ·····································28

온배수양식장 ····································································································32

후로리 꽃박물관의 실내정원 ··········································································37

규제정합성 분석틀 ···························································································53

수열에너지 발전개념도, 연합뉴스 ·································································61

우리나라의 온배수 관리체계 ··········································································76

온배수와 환경영향평가 ···················································································76

서론

제 1 장

제1절 연구배경

제2절 연구 목적 및 내용

제3절 연구의 범위 및 방법

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

3

제1장 서론

제1절 연구배경

우리나라는 산업화의 과정에서 중공업인 제철산업이 성장동력을 제공하였고, 더

불어 원자력발전과 화력발전이 도입되었음. 온배수는 이러한 제철산업체와 화력,

원자력발전소에서 배출되고 있음. 1958년 원자력발전소의 도입과 화력발전소의

도입으로 온배수의 배출은 지속적으로 증가하고 있으며 곧 연간 1,000억톤 이상

이 배출될 것으로 예상되고 있음

그럼에도 불구하고 현재까지도 법률기준과 관리기준이 충분히 제시되고 있지 않

아서 해양자원 보전과의 균형이 깨어져있음. 미국, 일본을 포함한 국외에서는 취·

배수 구조물 설계부터 법률기준에 따라 이루어지고 있으며, 확산구역에서의 온도

차 등으로 관리를 하고 있음

어업피해와 환경피해에 대한 대응이 적절히 되고 있지 않음으로써 민원성 어업피

해에 대응하고 동시에 실제로 주의를 두어야 할 환경보전은 적극적으로 이루어지

지 못하고 있음

이에 법률기준과 관리기준이 합당하게 제시됨으로써 배출에 대한 적극적 관리가

이루어지도록 하고, 어업을 포함한 환경피해에 대하여는 전문가의 과학적인 조사

에 근거하여, 공정한 위원회결정을 통한 피해대응이 이루어져야 함. 일본의 경우

온배수관리위원회 결정을 통해 피해대응이 이루어지고 있음

한편 에너지수요 증가에 따라 2017년 우리나라는 수열에너지의 범위를 확대하

면서도 1회성으로 냉각을 한 후 배출되는 온배수를 활용하는 근거가 제대로 마련

원

4

되어 있지 않음. 특히 52.8%를 차지하는 원자력온배수는 물의 재이용대상에서

제외되어 있음

따라서 각종 발전소를 통한 에너지생산과 더불어 모든 발전소 온배수를 에너지원

으로 이용할 수 있는 법·제도적 개선이 요구됨. 이로써 온배수의 순기능을 적극

적으로 이용할 수 있을 것임

아울러 실제로 온배수와의 역학관계에서 주력을 두어야 하는 해양생태계의 건강

성에 대하여 실질적인 지원이 이루어지도록 현행 제도 안에서 자원의 마련과 배

분에 대한 법·제도적 개선이 제시될 필요가 있음

1 법령의 규제정합성제고

가. 정의조항의 문제

온배수는 ｢해양환경관리법｣의 점오염원에 해당하나 온배수를 정의하지 않음｢물환경보전법｣의 점오염원에 해당하나 온배수를 정의하지 않음｢하수도법｣의 하수에 해당할 수 있으나 온배수를 정의하지 않음유일하게 ｢물의 재이용촉진 및 지원에 관한 법률｣에는 발전소 온배수에 대한 정의조항이 있음

동 법은 발전소에 대한 정의조항에서 온배수의 52.8%를 차지하는 원자력발전소

온배수를 제외함

즉, 현행법은 온배수가 규제대상임에도 불구하고 정의조항에서 제외하고 있거나,

물의 재이용에 활용되지 못하도록 부적절하게 정의되어 있음

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

5

나. 에너지확대 정책과 상반된 규제

｢신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법｣ 제2호 아호는“그 밖에 석유·석탄·원자력 또는 천연가스가 아닌 에너지로서 대통령으로 정하는 에너지”에 재

생에너지의 종류를 포함함

동법 시행령 별표 1 바이오에너지 등의 기준 및 범위에는 수열에너지가 포함되어

있고, 수열에너지의 범위에 “해수의 표층의 열을 변환시켜 얻는 에너지”로 규정

하고 있음. 이것이 온배수인데 수열에너지와 온배수를 별도로 두고, 준용규정을

적용하지 않아 혼란스러움

2017년 수열에너지에 ‘해수’에 한정되던 수열에너지 범위에서 해수 이외에 댐과

하천수 등을 포함함으로써 확대정책을 시행함

수열에너지는 에너지측면에서 물의 능력을 반영한 구분이고 온배수는 수온의 변

화를 반영한 물의 성질개념임

따라서 수열에너지로써 온배수를 온전히 재이용하도록 안정적인 기반을 마련할

필요가 있음. 현행법 내에서는 52.8%의 온배수를 사용할 수 없을 뿐만 아니라

물온도 변화 물질에 대응하는 통합적인 관리도 이루어질 수 없음. ｢물의 재이용촉진 및 지원에 관한 법률｣과 ｢신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법｣이 상충되지 않고 통일적으로 온배수를 규정하는 것이 필요함

2 관리의 규제정합성제고

현행법으로는 온배수가 수열에너지인지, 오염물질인지, 폐수인지, 오수인지, 비점

원인지 등에 대한 가이드라인 없으므로 관리가 충분히 되지 않음

다만 원자력발전소는 발전소건설 전에 환경영향평가법을 통해 환경에 미치는 영

향을 조사하고, 운영 중에는 매년 환경조사 결과를 보고하는 과정을 통해 영향평

원

6

가는 되고 있음. 이러한 환경조사의 근거는 과학기술처 고시 85-5호에 기하는데

이것이 온배수배출에 대응하는 환경보전의 유일한 통로임

현행법상 발전소를 냉각시키기 위한 해수를 취수하기 위하여 ｢공유수면 점용·사용｣ 허가대상으로 허가를 득하도록 하고 있음. 공유수면 점용·사용 허가는 ｢해양환경관리법｣상 해역이용협의를 거친 후 이루어짐다만, 취수관의 설계기준이라던가 배수관의 설계기준은 발전소의 안전을 중심으

로 이루어지는데, 점차적으로 취수관과 배수관의 위치 등이 해양생태계보전과 균

형을 맞추도록 설계되어 반영되고 있음

온배수를 배출하는 기준 또한 근거법령이 명확하지 않음. 온배수를 폐수로 명시

하고 있지 않으나 현재 폐수기준인 40℃에 맞추어 배수하고 있고 있음

해양생태계보전은 해양의 온전성을 보전해 주는 것이므로 온배수에 의해 해양의

온도가 달라지는 것을 관찰하여 최소한의 영향이 미치도록 해야 함. 해외의 사례

에서처럼 동절기와 하절기의 수온이 다른 만큼 자연해수와의 온도차이(△T)를 설

정하거나 절대기준인 동절기 12~15℃,하절기 7℃, 배출구 수온 35℃이하 등 명

확한 기준으로 관리가 이루어져야 함

무엇보다 중요한 것은 온배수관리의 방향이 해양생태계의 건강성 보전이어야 한

다는 것임

3 물의 재이용에너지로써 온배수

가. 수산업에서의 활용

우리나라에서 현재 양식하고 있는 어류는 대부분 온수성 어족임

다만 11월부터 4월까지 해수온도가 낮아져서 자연해수로는 양식이 불가능함

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

7

이에 따라 온배수를 이용하여 어류성장을 지속적으로 유지하고, 양식장을 운영할

수 있음

더불어 일반 육상양식장보다 성장률이 약 30%이상 높게 나타남

이외 낚시터로 사용함으로써 관광자원으로 이용되고 있음

나. 농업에서의 활용

농업분야에서 온배수를 열에너지로 보고 영농조합에서 이를 이용하여 겨울 유류

난방비를 줄임

1964년 감천화력의 확산구역에서 진주조개를 월동시킨 것을 시작으로 농업에서의

활용이 시작되었으며 1988년에는 전복 등 종묘생산으로 확대되었고, 2010년

이후에는 한국남부발전에서 남제주본부에 버려진 온배수를 에너지로 활용함

다만 온배수가 있는 발전소위치에서 농가까지 취수로를 연결하는 것이 숙제임

원

8

제2절 연구 목적 및 내용

1 연구 목적

연구목적 도식

연간 1000억 톤 이상의 온배수가 배출되는 것을 인지하고, 환경중심사회의 도래와

함께 해양생태계보전에도 주의를 기울일 필요가 있음

온배수는 그 자체가 에너지임과 동시에 환경에 영향을 주는 요인임으로 관리와

규제의 틀에서 취수, 배수되도록 하고 동시에 해양생태계보전기능과의 연결고리

가 확립되도록 법 개선방안을 제시하는 것을 기본목적으로 함

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

9

2 연구 내용

이상의 연구목적을 기본으로 하여 구체적인 연구내용은 이하와 같음

가. 온배수 관련 규범 내용 분석

규제대상의 적절성

규제대상으로 명시되지 않고 오히려 배제되어 있는 현행법의 문제점을 지적함

해외에서는 ‘물질과 에너지’등 포괄적으로 규제범위를 두어 온배수가 관리되도록

한 내용을 비교법적으로 고찰함

규제내용의 적정성

본 연구는 온배수와 관련한 현행법의 해당 조항을 검토하고, 관련성이 있는 법률

의 정의규정을 보완하고자 함

관리규정을 보완하여 해양생태계보전에 적합한 제도로 개선하고자 함

해외사례에서 규제기준을 살펴봄으로써 도입가능성을 제시함

나. 국내·외 온배수 활용 예

국내

1964년 진주조개 월동에 활용한 예를 시작으로 아쿠아리움에 사용되는 예까지

살펴봄

국외

농업, 수산업, 목재가공 등에 사용되는 활용 예를 살펴봄으로써 우리나라에서의

활용도를 모색하여봄

원

10

다. 환경보전과 균형을 맞추기 위한 제도적 개선안

해양환경개선부담금 대상으로의 편입안

해양생태계보전협력금 대상으로의 편입안

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

11

제3절 연구의 범위 및 방법

1 연구의 범위

물, 점오염원, 환경오염원, 에너지로써 온배수와 관련된 법령을 조사·분석함

온배수 배출현황을 알고, 나아가 온배수가 환경에 미치는 영향을 파악하기 위해서

환경영향평가서와 일반환경조사 보고서를 중심으로 살펴봄

에너지 재이용 대상으로써의 온배수의 효용에 대해서는 국내·외 활용사례를 조사함

환경피해와는 별도로 주기적으로 제기되는 어업피해에 대응하는 현황을 고려하여

명시적 근거법령이 부재한 가운데 유권해석으로 어업피해보상이 이루어지는 우리

나라의 현황과 온배수조사위원회를 통해 온배수피해보상이 결정되는 일본의 온배

수조사위원회를 살펴보면서 비교하여 온배수조사위원회 도입시 어업피해를 결정

하기 어려운 우리나라만의 애로사항 또한 살펴봄

아울러 지속적으로 연간 배출량이 늘어나는 온배수와 환경생태계훼손의 최소화내

지는 복원을 위해 생태계서식처기능개선복원사업 등에 지원금과 노력을 투자할

수 있는 현행 제도를 비교하여 살펴봄

2 연구의 방법

가. 문헌 및 자료분석

1) 온배수 관련 법령의 조사

법제처 법령정보 사이트

원

12

국내법으로 ｢물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률｣, ｢신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법｣, ｢해양환경관리법｣, ｢해양환경보전법｣, ｢물환경보전법｣, ｢수질 및 수생태계 보전에 관한 법률｣, ｢하수도법｣, ｢해양수산발전 기본법｣, ｢공유수면 관리 및 매립에 관한 법률｣, ｢수산업법｣, ｢공익사업을 위한 토지 등의 취득 및 보상에 관한 법률｣ 등을 조사·분석함

2) 관련 판례

(대법원판례, 헌법재판소결정, 하급심판례)-대법원홈페이지, 헌법재판소 홈페이지,

로앤비, 관보 등

3) 환경영향평가서와 일반환경조사보고서

고리원자력발전소 해양환경조사·분석 결과보고서를 분석함

정보공개를 통한 자료수집

4) 일본 온배수환경보고서

원문수집 후 번역

5) 외국의 규제관리실태

개별 국가의 환경청 홈페이지 방문 후 자료를 수집하고 이를 번역함

미국, 캐나다, 영국과 EU, 일본 그리고 해양수산부가 제공하는 표의 국가를 참조함

두 명의 외국인 연구보조원이 국가의 정보를 수집하고 토의를 거침

6) 재이용에너지로써 온배수 활용 예

(1) 우리나라의 활용현황

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

13

수산업에서의 활용

양식장

낚시터

농업에서의 활용

농장

- 현재는 겨울철 온실사용에 온배수를 이용하고 있음

- 그러나 미세먼지로 인하여 실내작물이 늘어남에 따라 이를 농업에 활용하는

것이 더 늘어날 것임. 다만, 온실에서 작물을 생산하기 위해서는 일정온도를

유지해야 하고 이에 4계절 공급가능한 온배수공급이 연계되어야 함

원예-화훼나 열대작물

온실가스 감축사업으로의 연계

(2) 외국에서의 활용현황

양식장

원예

목재가공 등

나. 전문가자문

1) 학계

원자력 온배수 연구자

규제법연구자

기타 행정법 등 해당분야 전문가 섭외

원

14

2) 실무가: 원자력 온배수 관리자 등

3) 국내 관련기관과 협조방안

한국해양과학기술원-전문가자문을 구함

해양수산개발원-전문가자문을 구함

발전소-방문 후 설명을 들음

경남발전연구소 기타 온배수와 관련 정부기관이나 연구소-전문가자문을 구함

온배수의 발생과 활용, 영향

제 2 장

제1절 온배수의 발생

제2절 온배수의 활용

제3절 온배수의 영향

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

17

제2장 온배수의 발생과 활용, 영향

제1절 온배수의 발생

1 온배수의 물리적 배출

온배수(溫排水)의 물리적 정의는 “물이 ‘수온이 올라간 상태’로 배수되는 것”임.

열의 배수(thermal effluent)이라고도 부른다.

온배수는 발전소에서 전기를 생산하기 위해 사용하는 터빈의 열이 올라가는 것을

흡수하여 냉각시키는 역할을 하는데 이용되며, 바다에서 취수하여 간접냉각수로

사용되어 복수기 전열관을 통과하면서 발전기를 회전시키며, 이 수증기를 냉각·

응축시켜 다시 물로 바꾸어주는데 사용하여 냉각기를 통과한 뒤 해수보다 높은

온도로 바다에 배수됨

우리나라는 관류냉각법을 이용하는데 펌프를 이용하여 해수를 취수하여 복수기를

지나도록 하는데 설계에 따라 복수기 양쪽 끝의 차이를 6~11℃로 하는 저온복수

기와 14~17℃로 하는 고온복수기를 사용하여 온도차(△T)를 14℃내외로 조절하여

배수구로 배출함

원

18

자료: 산업통산자원부, (2016). 원자력백서 p.485

원자력발전소 온배수 순환도

냉각수가 순환되는 상태는 현황판으로 실시간 확인해야 하는 것으로 원자력안전

에 있어서 중요한 부분임

냉각기를 돌리는 전기시설이 고장나면 원자로를 식히지 못하게 되어 융해되는 것

이 사고로 이어지므로, 현재 원자력기술의 원천기술개발은 냉각기에 전기가 공급

되지 않아도 스스로 돌아갈 수 있도록 하는데 중점을 두고 있음. 우리나라 APR

기술과 미국의 SMR기술이 있으며 진화중임

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

19

자료: MBC

원자력발전소 냉각수 순환 현황판

냉각수로는 담수와 해수가 이용될 수 있는데 우리나라는 담수가 부족하여 해수가

냉각재로 사용되는데 이러한 이유로 부지적합성평가와 환경영향평가시에도 반영

되어 발전소는 해안가에 위치하게 됨

원자력발전소의 온배수는 표층배수(surface discharge)와 심층배수(submerged

discharge)의 두 가지 방식으로 배출됨. 표층배수는 난류를 적게 일으키면서 층

을 이루면서 배출하는 방식이고, 심층배수는 표층수 아래에서 분사하는 방식을

취함

설계시에 해안에서의 거리와 취수관의 수심위치, 배수관의 수심위치 등을 고려하

는데 우리나라 원자력발전소의 경우 최근에는 수중 취·배수 침매공법을 도입하여

온배수 영향을 최소화하는 설계를 도입하고 있음

고리원자력발전소와 신고리원자력발전소는 표층배수방식과 심층배수방식을 동시

에 취하고 있음

원

20

자료: 에너지자원의 환경관리전략: 발전소 냉각수 배출에 따른 해양환경영향예측 및 최소화방안 연구

고리원자력발전소 주변 표층배수 현장

대부분의 부유생물과 유영생물은 해양의 표층에서 높은 밀도를 보이므로 관의 위

치를 선정할 때 수심을 잘 선택하여 수중 취수와 배수를 하면 생물과의 충돌이

줄어들고 연행도 줄어듦. 우리나라의 경우 동해안과 남해안의 경우에는 수심이

깊어 위치선정이 용이함. 해양생물과의 충돌을 완화하기 위해 방파제 내로 표층

배수를 하였으나 해안선을 유지하는 것이 생태계보존에 중요한 요소로 들어옴에

따라 방파제 없는 수중 취수와 배수설계를 도입함. 해양생물 보호장치를 설치하

는 위해서는 약 500억 원, 운영비는 연간 약 40억 원이 소요됨1)

미국의 경우에는 취수관과 배수관의 위치, 설계, 용량에 있어서 현존하는 최고실

용적이며 최고의 통제기술(Best practicable and best available control

technology requirement)을 채택하도록 40 Code of Federal Regulation

Part 125.95(b)에 규정하고 있음

1) 월성원자력발전소의 경우임. “해양생태계보전을 위한 온배수 관리방안 연구”, 한국해양연구소, 2007.

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

21

수중배수는 방식은 온배수가 빠르게 희석되어 주변 해수와 혼합되어 표층에 도달

한 후 확산됨. 생태계에 미치는 영향이 표층배수보다 적음. 다만 유속변화가 발생함

표층배수방식은 확산구역이 넓고 조류와 바람의 방향과 세기에 따라 희석되는 정

도와 확산정도가 결정되며, 온배수 확산방향은 주기적으로 변함

초기희석 효과 및 온배수 재순환 억제기능이 가장 우수한 것으로는 수중다공확산관

(submerged multiport diffuser)방식으로 알려져 있으며(Miler and Brighouse,

1984), 일본의 대부분의 발전소가 해당 배수방식을 취하고 있음

자료: 배출방식에 따른 물기둥을 도식한 그림 6-25 Cooling Water Options for the New

Generation of Nuclear Power Stations in the U.K (2010) p. 141

원자력발전소 배출방식에 따른 물기둥 도식

원

22

2 온배수 배출량과 환경영향

가. 배출량

온배수를 배출하는 곳은 한국남부발전(주), 한국남동발전(주), 한국서부발전(주),

한국동서발전(주), 한국중부발전(주), 한국수자력원자력(주), 포항제철(주), 포스코

파워 복합발전소, GS EPS 부곡복합, 케이파워 광양복합화력발전소 및 메이야파

워 율촌복합화력발전소 11개 업체임. 주요발전소별 온배수 배출현황은

에 정리하였음

발전단위로는 원자력발전소, 복합화력발전소와 기력발전소로 총 25개의 발전단

위임

따라서 100만 KW급 원전1기에서 사용하는 냉각수 해수의 양은 초당 약 50~60

톤 정도임. 온배수배출량은 2010년 기준으로 약 1일 평균 1억 3,000만톤2)임.

2016년 연간 약 710억톤이 배출되고 있으며 발전용량 확대에 따라 연간 1,000

억톤 이상 배출될 것으로 예상됨

2018년 온배수배출량은 동서발전 6,587,3223) 등 국가공공데이터로 공개되어

있음

주요 발전소별 온배수 배출 현황

2) 2010년 당시 약 30개소의 발전소에서 473억 톤을 배출한 것으로 통계함(이인희, 2011)3) 국가공개데이터사이트에서 각 발전소의 온배수배출량에 대한 조회가 가능함

발전소명 위 치 해역 조차 지형1) 배수방식배출량2)

(억톤/년)

영흥화력발전소 인천광역시 서해 대조차 개방형 수중배수 35.3

당진화력발전소 충남 당진시 서해 대조차 개방형 표층배수 30.7

태안화력발전소 충남 태안군 서해 대조차 개방형 표층배수 35.6

보령화력발전소 충남 보령시 서해 대조차 반폐쇄형 표층배수 48.8

한빛원자력발전소 전남 영광군 서해 대조차 개방형 표층배수 84.3

여수화력발전소 전남 여수시 남해 중조차 반폐쇄형 표층배수 1.8

호남화력발전소 전남 여수시 남해 중조차 반폐쇄형 표층배수 6.7

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

23

1) 자료 : 해역별 환경기준 설정 연구(3차) (해양수산부, 2015b)

2) 자료 : 해양배출 냉·온배수 실태조사 연구 (해양수산부, 2015a)

나. 온도

우리나라 온배수는 해수보다 수온이 약 4~10℃(평균 7℃)가 높게 배출됨

온배수는 방류되면 자연해수와 혼합되거나 대기 중 열로 발산됨

해양의 온도는 계절에 따라 수온이 변화하는데 주변 해역의 수온에 따라 해양생

물의 성장속도와 군집을 좌우하게 됨. 고수온기에는 해양생물들이 온배수 확산구

역에 밀집하는 경우가 적지만 저수온기에는 따뜻한 온도를 찾아 온배수 확산구역

에 밀집하게 됨. 동절기에 보수와 정기점검을 위해 온배수 배출을 멈추는 경우에

는 오히려 저온충격이 발생하는데 1972년 대량의 어종이 저온충격으로 떼죽음

을 당함. 이러한 이유로 미국 뉴욕주는 온배수 배출을 완전히 중단시키는 정기점

검은 법으로 금지하고 있음

발전소명 위 치 해역 조차 지형1) 배수방식배출량2)

(억톤/년)

하동화력발전소 경남 하동군 남해 중조차 반폐쇄형 표층배수 32.7

삼천포화력발전소 경남 고성군 남해 중조차 개방형 표층배수 28.3

남제주화력발전소 제주 서귀포시 남해 중조차 개방형 수중배수 1.9

부산화력발전소 부산광역시 동해 소조차 개방형 수중배수 6.2

영남화력발전소 울산광역시 동해 소조차 개방형 표층배수 2.3

동해화력발전소 강원도 동해시 동해 소조차 개방형 수중배수 4.2

영동화력발전소 강원도 강릉시 동해 소조차 개방형 표층배수 2.8

고리원자력발전소 부산광역시 동해 소조차 개방형 표층&수중배수 52.0

월성원자력발전소 경북 경주시 동해 소조차 개방형 표층&수중배수 51.5

한울원자력발전소 경북 울진군 동해 소조차 개방형 표층배수 84.3

원

24

원자력 발전소별 온배수 배출 현황(냉각해수 사용량)

호기(용량 : 만kw)온배수 배출량(㎥/sec)

비고설계치 설계수온차(△T)

고리

#1(58.7) 38.9 6.9

∙ 고리 4개호기 : 201㎥/sec∙ 신고리 6개호기 : 362.74㎥/sec∙ 전체 10개호기 : 563.74㎥/sec

#2(65.0) 42.9 6.82

#3(95.0) 59.6 7.2

#4(95.0) 59.6 7.2

신고리

#1(100) 50.03 8.92

#2(100) 50.03 8.92

#3(140) 65.67 9.64

#4(140) 65.67 9.64

#5(140) 65.67 9.64

#6(140) 65.67 9.64

한빛

#1(95.0) 54.1 8.7

∙ 한빛 6개호기 : 337.2㎥/sec#2(95.0) 54.1 8.7

#3(100) 49.7 8.8

#4(100) 49.7 8.8

#5(100) 64.8 6.9

#6(100) 64.8 6.9

월성

#1(67.9) 36.0 9.56 ∙ 월성 4개호기 : 144㎥/sec∙ 신월성 2개호기 : 102.2㎥/sec∙ 전체 6개호기 : 246.2㎥/sec

#2(70.0) 36.0 9.5

#3(70.0) 36.0 9.5

#4(70.0) 36.0 9.5

신월성#1(100) 51.10 8.93

#2(100) 51.10 8.93

한울

#1(95.0) 59.7 7.3

∙ 한울 6개호기 : 318.2㎥/sec∙ 신한울 2개호기 : 136.5㎥/sec∙ 전체 8개호기 : 454.7㎥/sec

#2(95.0) 59.7 7.3

#3(100) 49.7 9.0

#4(100) 49.7 9.0

#5(100) 49.7 9.0

#6(100) 49.7 9.0

신한울#1(140) 68.25 9.37

#2(140) 68.25 9.37

자료: 한국수력원자력 정보공개 2015. 11.30

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

25

를 보면 설계수온차의 경우 9.64℃가장 높은 온도차이이며, 가장 낮은

온도차는 6.82℃임. 설계수온차는 자연해수와 배출되는 온배수의 온도차를 의미함

아래 과 에 따라 100% 출력되는 원자로를 중심으로 살펴보

면 2018년 5월 23일측청지의 경우 취수구의 온도는 14.1℃이고 배수구는

24.9℃로 10.8℃의 차이를 보이고 있음. 취수구와 배수구의 거리가 좁은 경우에는

배수구로 나온 온배수가 확산되는 넓이에 따라 온도차가 다르게 나게 됨

고리 원자력발전소 실시간 온배수 배출 현황 캡쳐본 18. 6. 10

자료: 한국수력원자력

고리 원자력발전소 실시간 수온 캡쳐본 18. 6. 10

자료: 한국수력원자력

원

26

1) 온배수의 배출온도

｢물환경보전법｣ 시행규칙의 경우 온도기준을 제시하고 있는데 이는 ‘폐수’를 대상으로 하는 것임. 폐수는 “액체성, 고체성 수질오염물질이 혼입되어 그대로 사용

할 수 없는 물”로 정의를 볼 때 온배수는 ‘폐수’가 아니라는 주장이 있는데, 폐수

의 기준에서 법제2조 제7호에 따라 별표 2에 열거된 55개의 ‘수질오염물질’포함

되지 않은 경우에는 폐수가 아님

그럼에도 불구하고 현재 온배수 배출기준이 지정되어 있지 않으므로 온도기준에

맞추어 배출하고 있는 상황임. 배출온도기준을 재정비하여 명시할 필요가 있음

2) 온도차(△T) 기준

현재 국내 발전소의 온배수 배출온도는 7.1℃ 일정수준으로 규정되고 있으며, 이

는 환경영향평가 절차에 기인함. 즉, 개발사업의 환경적합성을 판단하기 위한 환

경영향평가 제도가 활성화된 이후 발전소의 배출 △T의 상한이 강화되고 있으며,

전체 평균으로 볼 때, 7.1℃로 일본 내 발전소의 일반적인 △T=7℃ 수준에 근접

하고 있음

법적 규정이 없음에도, 불구하고 이와 같은 온배수의 관리가 이루어지는 것은 환

경부와의 협의과정에서 발전소계획이 일정부분 조정되고 있기 때문임

국내의 경우 발전소 냉각수 배출온도차에 관하여 특별한 규제적 지침이 아직 마

련되어 있지 않음. 배출온도차 기준을 재정비항 명시할 필요가 있음

다. 수질기준

｢해양수산발전 기본법｣ 제13조(해양환경보전)에 “정부는 해양환경의 보전을 위하여 오염·폐기물질의 발생·유입을 방지, 오염·폐기물질의 제거 등을 위한 시책

을 마련하여야 한다”고 규정하고 있고, 제14조(해양생태계 보전)에 “정부는 해양

생물의 다양성을 보전하고, 해양생물의 서식처를 보호하는 등 해양생태계의 보전

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

27

및 복원을 위하여 노력하여야 한다”고 규정함에 따라 ｢해양환경 보전 및 활용에 관한 법률(약칭: 해양환경보전법)｣ 제13조(해양환경기준의 설정)를 두고 해양환경 및 해양생태계의 보전을 위한 시책에 필요한 해양환경기준을 해역별·용도별로

설정·고시함으로써 해양환경 변화에 따라 해양환경기준 적정성이 유지되도록 함

｢해양환경관리법｣ 제15조 (환경관리해역의 지정·관리)에 따라 해양수산부장관은 해양환경의 보전·관리를 위하여 필요하다고 인정되는 경우에 환경보전해역 및 특

별관리해역(이하 ‘환경관리해역’)으로 지정·관리할 수 있음. 또한 환경관리해역의

해양환경 상태 및 오염원을 측정·조사한 결과가 해양환경기준을 초과하게 되어

국민의 건강이나 생물의 생육에 심각한 피해를 가져올 우려가 있다고 우려가 있

다고 인정되는 경우에는 관련 조치를 취할 수 있음

이에 따라 해양수산부고시 제2018-10호로 2018년 1월 23일부터 시행되는 해양

환경기준에서 해수수질 중 생태기반 해수수질 기준을 I등급부터 V등급까지로 나눔.

이때 수질평가지수는 (Water Quality Index)를 산정하는 방식은 와 같음

수질평가지수

수질평가지수(WQI)

=10 x[저층산소포화도(DO)]+6 x[(식물플랑크톤 농도(Ch-a)+투명도(SD))/2]=4 x[(용존무기질소 농도(DIN) +용존무기인 농도(DIP))2]

자료: 해양수산부고시 제2018-10호, 2018.1.23. 시행.

해역별 해양환경기준의 경우 동 고시 별표 1에 해수수질(WQI)의 2026까지 목

표를 열거하고 해역구분표로 해역을 구분한 다음 해역관리청이 해역별 수질목표

를 달성하기 위해 필요한 조치를 시행하도록 규정하고 있음. 해역구분표는 와 같음. 16개 구역은 I등급, 15개 구역은 II등급을 달성하도록 되어있음.

이러한 해역 수질목표지정으로 해양생태계보전의무가 강화될 것으로 판닫됨

원

28

자료: 해양부고시 제2018-10호

해양부고시 제2018-10 별표1에 따른 해역구분도

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

29

라. 확산구역

온배수확산구역은 특정 수온기준으로 구획한 해역임. 일반해역에서 수온의 일교

차는 통상 1℃ 이상이 되는 경우가 종종 있으며, 우리나라 연안은 수온변화가 적

은 동해안에서도 1℃를 넘는 경우가 자주 나타나고 같은 시각에 측정한 지역간

온도차도 2℃ 이상을 보임

어류가 적응할 수 있는 온도의 범위는 1.1℃/일 미만으로 알려져 있어서

(Samuel and Jordan 1980) 이에 따라 우리나라는 확산구역을 바다의 정상 수

온에 비해 1℃이상 상승하는 구역까지로 한정하고 있음

마. 기타

2007년 해양수산부의 용역에 따르면 해양환경영향평가로 온배수의 영향에 대한

세부항목을 와 같이 요구해야하는 것으로 제안하고 있으나 세부항목이

현행 환경영향평가와 중복되고 있어서 반영되지 않았음

환경영향평가시 온배수 영향에 대한 조사항목

조사내용 세부항목

기존자료 조사∙ 대상해역의 수질, 저질, 해양물리 및 생태계조사자료 수집 분석∙ 선진 외국의 사례 조사 및 분석∙ 부지의 지형, 지질 및 수중배수구조물의 설계조건 등 분석

해양환경 조사 항목∙ 해양물리 조사: 조석관측, 연속 조류관측, 수층별 수온 및 염분, 위성

영상 자료 분석

해양 수질 및 저질환경 조사

∙ 해양수질 조사: 투명도, pH, 용존산소농도, 잔류염소농도, 영양염 질산염+아질산염, 인산염, 규산염)농도, 입자성유기탄소, 입자성유기질소 입자성유기인, 중금속농도, 화학적산소요구량, 부유물질 농도 등

∙ 해양저질조사 : 퇴적물의 중금속 농도, 퇴적물의화학적산소요구량, 퇴적물의 유기탄소함량, 퇴적물의 입도 조성, 해저지형 조사

∙ 해양생태계 조사 및 온배수 영향 평가

해양생태계 조사

∙ 미생물 군집 : 박테리아 개체수, 생산력, 군집 조성∙ 식물성플랑크톤 : ch'll-a 농도, 일차생산력, ∙ 동물성플랑크톤 : 생물량, 군집구조 분석, 난류성 동물플랑크톤의 분포,∙ 해조류 : 군집구조 분석, 생체량∙ 저서동물 : 출현종 및 서식밀도 분석

원

30

자료: “해양생태계보전을 위한 온배수 관리방안 연구”, 한국해양연구소, 2007. p.101

더하여 해양수산부 용역보고서에서 사업자는 ‘온배수확산구역사용허가’ 신청서를

제출하고 허가를 득하는 제도를 도입하면서, 온배수 확산구역사용허가 신청서에

첨부할 내용으로 의 내용을 제안하였으나 이미 있는 공유수면 점용·사

용허가와 중복하여 허가를 받아야 하는 점에서 역시 반영되지 않았음

확산구역사용허가신청서 작성내용

자료:“해양생태계보전을 위한 온배수 관리방안 연구”, 한국해양연구소, 2007. p.101

조사내용 세부항목

생물검정 실험 ∙ 해양생물군에 대한 온배수 영향 조사 : 온배수가 미생물 군집과 일차생산

자에 미치는 영향조사, 해조류의 온배수에 대한 민감성 및 회복연구∙ 저서생물 생리실험 : 저서어류, 이매패류, 극피동물 등에 대한 영향조사

수치예측모델 개발

∙ 해수유동/온배수 확산 3차원 수치 예측 모델 ∙ 수중 방류구 주변의 근역 온배수 확산 예측 모델들의 적용성 평가∙ 수리모형 수조 실험∙ 표층 및 수중방류에 의한 해양수질 변화 예측 모델 개발∙ 온배수에 의한 해양생태계 변화 예측 모델

온배수 방류에 의한 해양생태계 변화 예측

∙ 표층 및 수중방류에 의한 수온 상승 범위 평가∙ 표층 및 수중방류에 의한 해양환경 변화 평가∙ 표층 및 수중방류에 의한 해양생태계 변화 평가

효율적 관리 연구(추천사항)

∙ 해양환경 및 생태계 자료 D/B 구축∙ 자료 가시화 S/W 개발∙ 모델 예측 결과 가시화 S/W 개발

확산구역사용허가 신청서

∙ 0.5℃ 등온선으로 표시되는 온배수확산 수치모델 결과∙ 온배수확산구역에 분포하는 천연기념물, 보호종 및 위기종 유무∙ 온배수확산구역을 산란장, 성육장, 회유경로로 이용하는 수산생물의 종류 ∙ 온배수확산구역의 해양생태계 구성원의 지역적, 계절별 분포양상∙ 온배수확산구역의 해양생태계 구성원의 1, 2차 생산력∙ 온배수확산에 따라 예상되는 해양생태계의 변화∙ 해양물리·화학적 특성(통상적 환경영향 평가 항목과 동일)∙ 온배수확산구역 내의 수산업활동에 대한 피해보상 계획∙ 온배수확산구역의 활용계획

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

31

제2절 온배수의 활용

｢물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률｣은 “‘온배수재이용시설’이란 온배수를 재이용할 수 있도록 처리하는 시설 및 그 부속시설, 공급관로를 말한다”고 정의

하면서 온배수 재이용사업을 규정하고 있음

동법 제13조에 따라 온배수 재이용시설의 설치기준을 맞추어 수요처의 요구수질

에 따라 적합한 처리공정을 선정해야 하고, 제14조에 따라 재이용수의 온도를 포

함한 수질기준을 따라야 함

송배수시설은 온배수의 염분농도를 측정하여 부식되지 않도록 설계기준을 설정하

도록 규정하고 있음

1 수산업에서의 활용

가. 우리나라

우리나라 온배수의 수산업 활용 사례

구분 시기 장소 이용방법 비고

태동기

1964 감천화력 확산구역 진주조개 월동

1983 영동화력 육상수조 넙치양식

1984~1987 삼천포화력 확산구역방어, 진주조개월동, 발전소가동중지로 폐사

확대기

1988~1990 보령화학 육상수조 어류, 꽃게, 전복종묘생산

1990~1993 보령화학 육상수조 어류 종묘생산

1994~1997 영광원자력 육상수조 성어생산

보령화학 육상수조 어류 종묘생산

1998~2000 월성원자력 육상수조 종묘생산, 성어생산

성숙기2000년대 초반

보령: 사업종료/ 영광: 직영/ 월성: 양식 연구소 위탁운영/영동화력, 화동화력: 민간업체에 의한 온배수 양식 확대

2010 온배수를 활용한 수족관 개관, 온배 활용 바다목장사업선정

자료: 한국해양연구원, 2007

원

32

화력발전소에서 시작하여 원자력발전소의 온배수로 확대됨

에서 보는 것처럼 1964년 진주조개 월동을 위해 온배수가 사용된 것이

최초의 예임. 1983년 넙치어종으로 본격적인 온배수양식이 시작되었으며, 2000

년대에는 민간사업으로 확대되면서 수족관, 낚시터, 바다목장, 아쿠아리움, 수영

장 등으로 발전함

처음에는 보상차원에서 설립되었던 육상주소가 양식업자들이 자발적으로 주변에

모여들어 단지가 형성되고 양식어업이 활성화됨. 온배수양식장의 형태는 참조

수산자원증식 및 지역어민 소득증대에 기여하는 정책으로 확산 예정임. 원자력발

전소의 경우 온배수로 키운 어류를 방류하는 행사를 매년 시행함으로써 연안 어

족자원 조성과 지역경제에 도움이 되고 있음

2015년 산업부와 환경부는 ‘발전소 온배수열의 양식장 활용’업무협약을 체결하

였음

온배수양식장

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

33

자연해수의 온도변화에 따라 5~10월에는 자연해수를 사용하고, 동계(11월~4월)

에는 온배수를 사용하는 등 온도변화에 유동적으로 운영함

나. 일본

일본은 1863년 동북전력(주) 센다이 화력발전송서 전복과 치어의 시범사업을 시

행한 것을 시작으로 현재까지 온배수를 이용한 양식을 여러 사업장에서 시행중임.

우리나라와 마찬가지로 겨울철 온배수를 활용하여 어패류의 종묘 육성 및 치어

사육에 활용하고 있음. 일본의 온배수 활용현황은 에 열거함

일본 원자력발전소 관련 온배수 이용 양식사업소 현황 (2010)

사업소명 취수공급원 주요 어종

후쿠시마 재배어업협회

발전소명 용량(만 KW)(종묘) 전복, 성계, 넙치, 은어

도교전력(주)후쿠시마제1원자력발전소

1호기:46.02~4호기:각 78.4

후쿠시마 수산종묘연연구소도교전력(주)후쿠시마제1원자력발전소

1호기:46.02~4호기:각 78.4

범가자미, 바지락, 은어, 넙치

(주)오오쿠마마치수산진흥공사도교전력(주)후쿠시마제1원자력발전소

1호기:46.02~4호기:각 78.4

(양성) 넙치

이시카와현 온수이용연구센터츄부전력(주)하마오카원자력발전소

3호기:110.04호기:113.75호기:126/7

(종묘) 참돔, 넙치, 꽃게, 전복, 대하, 자주복 등

이시카와현 수산종합센터 생산부시가사업소

호쿠리쿠전력(주)시가원자력발전소

1호기:54.02호기:120.6

전복, 넙치, 소라

칸사이 전력(주) 타카하마발전소

칸사이전력(주)타카하마발전소

1~2호기:각 82.63~4호기:각 87.0

전복, 소라

자료: http://www.fepc.or.jp/present/chijki/nuclear/onhaisui/index.html

영월 LNG발전 온배수활용 녹색성장 시범사업 세부계획 수립(2012)

후쿠시마 제1원자력발전소는 현재 가동되고 있지 않음

원

34

다. 유럽

유럽의 경우 해수와 하천수, 냉각탑의 온배수를 이용하여 다양한 어종을 대량 양

식하고 있음. 에서 보듯이 이중 영국과 프랑스는 해수를 이용한 양식

도 함

유럽 원자력발전소 관련 온배수 이용 양식사업소

구분 발전소명 출력 Mw x 기 냉각방식 사용용도

수산업

프랑스 Gravelines 951x6 해수돔, 농어, 광어 등 양식 연 2천톤 생산

프랑스 Le Blayais 951x4 하천수 철갑상어 양식

벨기에 Tihange 934x3 냉각탑 메기 등 연 400톤 생산

영국 Hinkley Point321x2640x2

해수 광어, 장어(기업화에 성공)

영국 Hanterstone 623x2 해수 민간 가자미, 서대 양식

영국 Wylfa 565x2 해수 서대, 연어양식

자료: 한국해양수산개발원, 2010

2 농업에서의 활용

가. 우리나라

겨울철 온실유지비용은 농산물가격의 상승과 직결되는 문제임

발전소 온배수는 시설원예 등 농업에 직접 활용할 수는 없고, 온배수를 난방 에

너지원으로 이용함. 이에 보조장치로 히트펌프가 필요한데 히트펌프기술의 발달

로 온배수를 30km 이상 이동시켜도 거의 열손실이 발생하지 않도록 하는 기술

이 발달됨에 따라 난방 에너지원으로의 활용이 활성화될 예정임

강원도 영동지역의 경우 주민의 39%가 해안선 1km 반경 내에 거주하고 있어서

농업에 활용하여 이익을 창출할 가능성이 큼

2016년 3월 한수원-경상북도 경주시 영덕군과 농업/관광업에 관한 협약을 체결함

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

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2016년 5월 한수원- 전라남도 영광군 농업단지에서 화력발전소의 온배수로 애

플망고와 같은 아열대 과일을 재배하고 있음. 아열대 과일의 재배에 필요한 적정

온도는 25~26도이며 이 온도를 연간 유지하는데 1000평기준 6000만원의 난

방비(연간평균 난방유을 기준으로)가 듬. 온배수를 이용하여 하루 종일 난방을 하

여도 1000만원 정도의 난방비가 들어 80% 비용절감효과가 발생함(통계)

나. 유럽

유럽은 온배수 자체와 온배수의 열을 재이용하는데 에 열거함

유럽 원자력발전소 관련 온배수 이용 농업사례

구분 발전소명 출력 MW x기 냉각방식 사용용도

농업, 생활에의

이용

프랑스 Bugey 937x2 냉각탑채소재배 플렌트 중 4.8ha 유리온실에서 화훼, 관상용 식물재배

프랑스 Chinon 919x4 냉각탑민간회사가 4.8ha 온실에서 토마토, 화훼재배, 건설용 목재 건조공장에서 열 이용

프랑스 Cruas 921x4 냉각탑5.8ha 온실에서 토마토재배, 연간출하량 2천톤, 시청, 교회, 풀장에서 열이용

프랑스 Dampierre 937x4 냉각탑 하훼, 채소 등 온실에 이용

프랑스 St. Laurent-DexEaux

956x2 냉각탑0.53ha 온실에서 고품질 장미, 채소 생산 커뮤니티센터, 온수풀장에 온배수 공급

프랑스 Tricastin 955x4 하천수29ha 경지에 토마토, 장미, 베고니아 재배

스페인 Asco 930x2 냉각탑 관상용 식물재배

자료: 한국해양수산개발원, 2010

냉각탑을 통한 열교환방식은 냉동기의 응축기에 사용하는 냉각수를 재차 사용하

기 위해 실외공기와 직접 접속시키며 이 물을 냉각시키는 방식을 택함. 해당 시

설은 약 1조 3천~4천억원의 막대한 비용이 소요됨4)

4) 박현태 등, “원전 온배수의 상업적 이용을 위한 타당성 조사” 한국농촌경제연구원, 2005. 7. p.31.

원

36

3 생활환경에서의 활용

가. 우리나라

1) 수영장

기장군은 기장체육관의 수영장에 온배수를 이용하고 있음

2) 아쿠아리움

전남 영광원자력발전소 내에 온배수를 이용한 아쿠아리움을 개장함

200톤가량의 바닷물로 채워져 있으며, 시민들에게 무료로 개방되어 있음

3) 제설작업

인천시 서구의 경우 염화칼슘 대신 온배수로 제설함

5년간 겨울철 한해 평균 630t의 염화칼슘에 1억 이상의 비용이 소용됨

염화캄슘 구입비용을 줄이고 주변 지역발전소 4곳에서 하루 560t의 온배수가 나

오므로 사실상 무한자원임

온배수는 염분 농도가 약 3.5%로 차량이나 가로수에 입히는 피해가 염화칼슘의

염분인 4%보다 낮음

나. 일본

1) 수영장

카와고에 화력발전소는 온배수를 수영장에 사용함

온배수로부터 얻은 회수열을 히트펌프를 통해 수영장의 실내난방에 이용함

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

37

바다생물에 의해 생기는 물때는 전열을 방해하거나 압력손실이 커지게 할 수 있으므

로 오존수를 이용한 세정장치를 설치하고, 열교환기의 주기적인 세척을 하고 있음

2) 꽃 박물관

후로리 꽃박물관의 실내정원

전시온실의 공조온도가 20℃ 이하가 되면 자동으로 운전되도록 설계됨. 온수 열

공급시스템을 통해 겨울철과 환절기의 난방비 절감에 효과를 거두고 있음

다. 유럽

1) 열대식물원

프랑스 로젠에 위치한 뷔제 원자력발전소의 온수를 난방열원으로 사용하여 열대

식물원을 운영함

정부, 지역행정당국, 프랑스 전기공사가 대부분의 인프라 비용을 부담하고, 20명

이 근무하고 있음

온배수관의 길이는 2km이며, 온배수는 시멘트 자재의 최소 직경 1m인 지하파이

프를 통해 공급됨

원

38

2) 악어농장

프랑스의 트리카스탱 원자력발전소는 온수를 이용하여 악어농장의 온도가 항상

30℃가 유지되도록 하는데 연중무휴로 운영함

유럽에서 유일한 야생동물원으로 500여 마리의 악어와 열대조류, 물고기 등이

서식하도록 설계하여 운영함

4 시사점

연간 배출량이 엄청난 온배수를 재활용하는 것은 천연에너지자원이 없는 우리나

라에게 시사하는 바가 큼

농업과 수산업 이외에 생활 곳곳에 사용하는 용도를 확대해나가기 위해 경제적인

분석과 안전성 분석이 함께 되어야 할 것으로 보임

예를 들어 일본은 온배수를 수영장에 사용하지만 바다생물 물때에 대한 대책을

별도로 마련하여 주민들이 안심하고 사용할 수 있도록 계획하고 조치함

유럽의 경우에도 냉각탑에서 나오는 온수를 이용하여 다양한 용도로 이용하고 있

으며 점차 이용을 확대해 나가고 있음

이러한 온배수재활용은 ｢물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률｣에 의한 온배수 재이용사업으로 인가를 요하며 사업자의 경우 이익을 위해 온배수를 이용할 수

있다는 것을 의미함

현재는 발전소와 위치한 도나 군과 협동조합이 협약을 맺고 온배수를 이용하고

있으며 온전히 무료로 제공하고 있음

한국남부발전(주), 한국남동발전(주), 한국서부발전(주), 한국동서발전(주), 한국

중부발전(주), 한국수력원자력(주), 포항제출(주), 포스코 파워 복합발전소, GS

EPS 부곡복합, 케이파워 광양복합화력발전소 및 메이야파워 율촌복합화력발전

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

39

소는 발전회사로 이익을 창출하는 회사이므로 협동조합 등에게 온배수를 무상공

급하는 경우 장기적으로 물의 재이용촉진에 도움이 되는지 정책적인 논의가 필

요함

프랑스의 경우 온배수는 무상공급을 하고 시설비용은 이용자부담의 원칙을 정책

적으로 채택하고 있음. 그럼에도 불구하고 인프라 설치비는 정부, 지역행정당국

등이 부담을 대부분하여 사업주체의 부담이 지극히 낮음

일본의 경우 발전소가 지자체에게 지역활성화 차원의 발전기금을 제공하고, 지

자체는 이 기금을 사용하여 온배수를 이용하는 시설을 건설함

원

40

제3절 온배수의 영향

1 우리나라 환경조사 결과

과학기술처 고시 85-5호에 근거하여 환경조사가 이루어짐

가. 해양물리학적 조사

1) 표층수온 연속측정

고리원자력발전소 주변 해역 표층수온의 공간적 분포를 파악하기 위해 온배수가

배출되는 배수구를 중심으로 반경 15km 내의 해역에 대해 계절별(동계, 춘계,

하계, 추계)에 수온관측을 실시함

춘계 : 표층수온이 12.5~ 21.5°C 범위이며 약 7.5°C의 정점간 차이를 보이고 있고,

주변 수온이 15°C에 대한 1°C 상승 범위는 배수구 서남쪽 약 2.5Km 로 나타남

하계 : 표층 수온 18.0~ 24.5°C 범위이며 6.7°C의 정점간 차이를 보이고 있고

주변 수온 20.5°C에 대한 1°C 상승 범위는 약 3.0Km 임

추계 : 표층수온 20.5~ 28.2°C 범위이며 7.4°C의 정점간 차이를 보이고 주변

수온 21.5°C에 대한 1°C 상승 범위는 3.0Km로 나타남

동계 : 표층수온 12.0~ 18.5°C 범위이며 6.5°C의 정점간 차이를 보이고 주변

수온 13°C에 대한 1°C 상승 범위는 2.0Km로 나타남

표층수온 연속조사를 위해 수온계를 조사선박에 고정용 프레임으로 고정시키고,

수온센서가 수면 하 50~100cm에 위치하도록 하여 선속 5~6knot을 유지하여

조사함. 정확한 관측위치를 측정하기 위해 GPS를 사용함

동계 : 우리나라 동해안의 불규칙 파랑의 파군 특성으로 수온은 빈번한 강풍의

영향으로 수층간 수직 혼합이 이루어 짐으로서 온배수의 직접 영향을 받는 전면

정점을 제외 하고는 성층을 보이지 않는 수심별 온도 변화가 미미한 편임

온배수의 규제와 활용에 관한 법·정책연구

41

춘계 : 강한 바람으로 수온이 수직적으로 혼합이 이루어져 동계에 비해 수심이

깊은곳은 수온이 낮아지는 성층을 형성하고 있음

하계 : 동해안 냉수대의 발현으로 연안의 수온이 낮고 외해 측의 수온이 높게 나

타나고 있음, 외해측에서 수심이 깊어 질수록 수온은 점진적으로 낮아지고 있음

추계 : 수심이 깊은 외해 측에서 성층 현상이 이중으로 발생하였음. 염분은 외해

측에서 상대적으로 높은 염분 분포를 나타내고 있음

해수 유동특성을 조사함

고리 원전 주변 연속 조류 관측 결과에 의하면 계절적 변화가 있으나 창조시는

남향쪽 낙조시는 북향쪽 흐름이 대세를 이루고 있음

동해안 조류의 일반적 특징인 왕복성 조류보다 회전성 조류가 강하게 나타나고

있으며 창조시가 낙조시 보다 강하게 나타나고 있음

최강 유속은 창조시 23~ 26.0Cm/sec이며 낙조시는 20~ 20Cm/sec 임

2) 수질 및 퇴적물조사

고리원자력발전소 주변 반경 15km 내의 물리관측 정점과 동일한 22개 정점을

선정하여 계절별로 조사함. 일반수질과 영양염류, 붕소, 금속, 수질평가지수로 나

누어 측정함

환경정책기본법 시행령 및 해양환경관리법 제15조, 해양환경보전법 제13조에 따

라 생태기반 해수수질 기준인 수질평가지수를 기준으로 함

수질평가지수 산정결과, 동계에는 전 정점에서 20으로 해역별로 I(매우좋음)등급

을 만족하였고, 춘계에는 20~30의 범위로 해역별 수질등급기준 I(매우좋음)~II

(좋음)등급을 나타내었으며, 하계에는 30~50의 범위로 해역별 수질등급기준 II

(좋음)~IV(나쁨)등급을 나타내었으며, 추계에는 20~42의 범위로 해역별 수질등

급기준 I(매우좋음)~III(보통)등급을 나타내었음5)

5) 고리원자력발전�