[생생경제] 탄소중립 실현으로 각광받는 소형모듈원자로

■ 방송 : YTN 라디오 FM 94.5 (15:00~16:00)
■ 진행 : 최휘 아나운서
■ 방송일 : 2022년 6월 22일 (수요일)
■ 대담 : 유형우 과학기술정보통신부 원자력연구개발과 사무관
* 아래 텍스트는 실제 방송 내용과 차이가 있을 수 있으니 보다 정확한 내용은 방송으로 확인하시기 바랍니다.

[생생경제] 탄소중립 실현으로 각광받는 소형모듈원자로

-소형모듈원자로, 탄소 줄이는 소형 원전
-적은 비용으로 가능... 대형 사고 위험도 적어
-오지 전력공급·수소생산·해수담수화 다목적 활용
-6년간 4000억 원 들여 차세대 한국형 SMR 개발



◇ 최휘 아나운서(이하 최휘)> 돈 버는 습관을 과학기술에서 알기 쉽게 찾아드리는 시간이죠. <돈 되는 기술, 돈 버는 과학> 코너입니다. 오늘은 과학기술정보통신부 원자력연구개발과 유형우 사무관 전화 연결됐습니다.
안녕하십니까?

◆ 유형우 과학기술정보통신부 원자력연구개발과 사무관(이하 이승훈)>

◇ 최휘> 오늘은 소형모듈원자로에 대해 이야기해볼 건데요. 요즘 워낙 핫하다보니 한번쯤은 모두 들어보셨을 것 같은데 정확히 뭔지, 이해하기 쉽게 설명 부탁드립니다.

◆ 유형우> 먼저 원자력 발전의 원리에 대해서 간단히 설명을 드리겠습니다. 원자력 발전소는 원료인 우라늄의 핵분열로 인한 열에너지로 물을 끓이고, 이때 발생한 수증기로 터빈을 돌려 전기를 생산합니다. 소형모듈원자로도 이와 동일한 원리와 방식으로 전기를 생산합니다. 하지만 우리가 일반적으로 알고 있는 울진이나 경주의 대형원전들과는 크기와 건설방식에서 차별점을 가지고 있습니다. 먼저, 소형모듈원자로는 대형원전과 비교해 굉장히 작은데요. 발전소의 크기는 100분의 1 수준에 불과하며, 전기출력은 10분의 1 수준입니다. 또한 스마트폰에 CPU, 그래픽카드, 카메라 등 여러 장치가 하나로 뭉쳐져 있는 것처럼, 원자력 발전소의 주요장치인 가압기, 원자로, 증기발생기 등도 하나의 용기 안에 일체화 되어 있습니다. 이렇게 일체화된 원자로는 크기가 작아 모듈 형태로 공장에서 대량 제작할 수 있고, 완성된 후에는 차량으로 현장까지 운송하기 때문에 설치 과정이 단순하여 현장에서의 복잡한 공정이 필요치 않습니다.

◇ 최휘> 그렇다면 SMR이 가지는 장점은 무엇인가요? 또 어떤 식으로 활용이 가능할까요?

◆ 유형우> 먼저, SMR은 기존의 원자력 발전소보다 안전성이 크게 향상 됩니다. 계통 구조가 단순하며, 일체형이다 보니 주요 장치를 연결하는 대형 배관이 없어 배관 파손으로 인한 사고의 위험성을 줄일 수 있습니다. 또한 작은 크기 덕분에 대형 수조에 원자로를 통째로 담가 놓을 수 있는데요. 후쿠시마와 같이 천재지변으로 인해 전력공급이 중단되어 냉각장치가 작동하지 않는 상황에서도, 대형 수조의 물이 원자로를 지속적으로 식혀주어 대형사고를 원천적으로 막아 줄 수 있습니다. 안전성 외에도 모듈형 제작과 건설방식 덕분에 제작기간과 건설비용을 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 작은 크기로 인해 입지상 제약이 적다는 장점도 있습니다. 이러한 장점들로 인해 노후 석탄발전을 대체하거나 작은 도시에서 필요로 하는 소규모 전력 생산을 위한 분산형 발전원으로도 활용이 가능합니다. 더 나아가 극지나 광산, 섬, 오지 같은 곳에도 전력공급을 위해 설치가 가능하며, 수소생산과 해수담수화 같은 다목적 활용도 가능합니다. 현재 세계 각국에서는 이러한 SMR의 성장가능성에 주목하며, 기술개발에 박차를 가하고 있는 상황입니다. 최근에는 빌게이츠가 탄소중립 실현을 위한 원자력의 중요성을 강조하기도 하는 등 SMR이 기후위기 대응을 위한 주요 수단으로서도 주목을 받고 있습니다.

◇ 최휘> SMR이 탄소중립 실현 수단으로 주목받는 이유는 뭔가요?

◆ 유형우> 풍력, 태양광 같은 재생에너지는 풍속이나 일조량 등 자연환경 변화에 따라 전기 생산량이 변동되는데요. 최근 재생에너지 비중이 증가하면서 이러한 변동성으로 인한 에너지 수급 불안정성이 큰 문제가 될 것으로 우려되고 있습니다. 이에 반해 SMR은 출력변동이 쉬워 재생에너지의 변동성을 보완할 수 있는데요. 그 이유는 규모가 작고 다수의 모듈로 구성되어 있기 때문입니다. 예를 들자면, 낮에는 태양광 발전을 통한 전기 생산량이 많으므로 SMR의 출력을 줄이고, 반대로 밤에는 SMR의 출력을 높여서 낮과 밤 모두 일정한 전력을 생산 할 수 있게 되는 것입니다. 물론 가스 발전으로도 이러한 재생에너지의 변동성 보완이 가능하지만, 발전과정에서 이산화탄소를 전혀 배출하는 SMR이 탄소중립 실현에 가장 적합하다는 것입니다.

◇ 최휘> 그렇다면 그동안 정부에서는 SMR 개발을 위해 어떤 일들을 해왔나요?

◆ 유형우> 일찍이 우리나라는 소형원자로에 관심을 가지고 연구개발을 추진하여 왔습니다. 1997년부터 한국형 소형원자로인 SMART 개발을 시작하였는데요. 민·관이 힘을 합쳐 노력한 끝에 2012년 소형원자로로는 세계 최초로 원자로의 KS 인증 마크라 볼 수 있는 표준설계인가를 획득하여 개발에 성공하였습니다. 하지만, 미국, 영국, 러시아 등이 본격적으로 SMR 개발에 뛰어들면서, SMART보다 혁신적이고 경제적인 기술들을 도입하였고, 경쟁에 뒤처지지 않기 위해 우리나라도 차세대 SMR 노형의 개발이 필요해졌습니다. 정부는 2020년 12월, SMART 기술을 기반으로 한 차세대 한국형 SMR인 “혁신형 SMR(i-SMR)” 개발을 추진하기로 결정하였고, 이후 예비타당성조사를 추진하였습니다. 그리하여, 불과 몇 주 전인 6월 8일에 최종적으로 예비타당성조사를 통과하게 되었습니다.

◇ 최휘> 그럼 “한국형 차세대 SMR”로써 개발하게 될 “혁신형 SMR”에 대해서 간단히 설명 부탁드립니다. 그리고 앞으로의 계획은 어떻게 되나요?

◆ 유형우> 혁신형 SMR은 차세대 한국형 SMR로써, 내년부터 6년간 총 4000여억 원이 투입되어 개발 되는데요. 대형원전의 10분이 1 수준인 모듈당 170MW의 출력을 가지며, 최대 4기 모듈까지 한곳에 설치가 가능합니다. 또한 혁신적인 최신기술을 도입하여 세계 최고 수준의 안전성과 경제성을 달성할 수 있도록 개발할 예정입니다. 내년부터 본격적인 연구개발에 착수하는 “혁신형 SMR”은 2028년까지 개발을 마무리 지어 표준설계인가를 획득할 수 있도록 할 계획입니다. 그리하여 2030년 전에는 해외수출을 달성할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

◇ 최휘> 자 그럼, 끝으로 우리 청취자여러분들께 한 말씀 부탁드립니다.

◆ 유형우> 저희 과학기술정보통신부는 원전 국산화와 원자력 기술 발전을 위해 노력해 왔습니다. 미래 원전 시장의 게임체인저로 불리고 있는 SMR도 유관기관과 민간 관계자들, 전문가분들과 소통하고 협업하여 성공적으로 개발될 수 있도록 최선을 다하겠습니다. 청취자 여러분께서도 많은 관심과 응원 부탁드리겠습니다. 감사합니다.

◇ 최휘> 네 오늘 말씀 감사합니다.

◆ 유형우> 네 감사합니다.

◇ 최휘> 지금까지 과학기술정보통신부 원자력연구개발과 유형우 사무관과 함께 했습니다.


YTN 장정우 (jwjang@ytnradio.kr)