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차세대 에너지산업 주도권 잡기 위한 핵심 키워드는 ‘SMR’
‘SMR’ 쉽게, 제대로 알기 (1) SMR이란?
경북연합일보 기자 /  입력 : 2024년 12월 17일(화) 19:12
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|  | | | ⓒ 경북연합일보 | |
◇이념 넘어 미래가치 위한 ‘선제적 투자’ 필요한 때
산업자원부 관련 예산은 SMR 차세대 원전 개발, 안전성 확보 등을 위한 원전 R&D 확대(3,000억 원→4,000억 원), 해외 진출을 위한 홍보·네트워크 역량 강화(85억원→114억원) 등이다.
반면 차세대 원전 개발, 원전 분야 인재 양성 등 과학기술부 예산은 대폭 삭감됐다. 실제 국회에서 확정된 내년도 과학기술부 예산을 정부안과 비교해 보면, 기업과 정부가 함께 4세대 원전인 소듐고속냉각로(SFR)를 설계하는 예산, 양자 파트너십 대학 지원 등 예산이 대폭 삭감됐다.
세부적으로 보면, SFR 설계 예산인 ‘민관 합작 선진원자로 수출 기반 구축사업’ 예산은 당초 70억 원에서 7억 원으로 무려 90%나 삭감됐다. ‘양자 과학 기술 글로벌 파트너십 선도 대학 지원’ 예산 23억 원도 삭감됐다. 문제는 SMR 제작지원센터 구축 예산 54억 원이 전부 삭감됐다는 점이다.
차세대 원전 설계 예산 등 원전 기술개발을 위한 예산의 대폭 삭감과 전액 삭감은 ‘미래가치(未來價値)’가 엄청나게 높은 ‘차세대 원자력 기술개발’에 큰 차질을 빚을 수 있는 심각한 사건이다. 미래가치를 위해 선제적인 투자가 필요함에도 여야 간의 정치적인 양극단으로 인해 ‘친원전’과 ‘탈원전’이라는 정치 이념의 희생양이 되고 만 것이다.
전문가들은 에너지 정책 기조가 집권 정당에 따라 움직여서는 안 된다고 지적한다. 특히 원전은 역대 정부 등에서부터 이미 극단적으로 정치화돼 있는 상황으로, 이를 극복하고 ‘민생’의 영역하에 일관된 추진 방향을 유지해야 한다는 제언이다.
그나마 다행스러운 점은 감액 예산을 처리한 이재명 더불어민주당 대표가 “추가경정예산을 신속하게 논의할 필요가 있다.”고 발언한 만큼, 추경예산 편성 때 삭감된 SMR과 SFR 관련 예산이 반드시 복원돼야 원전 강국들과의 치열한 개발 경쟁에서 이길 수 있는 동력을 확보할 수 있다.
◇미래 원전산업 이끌 전초기지 ‘경주’ 실현 가능성
SMR은 ‘3.5세대 원자로와 4세대 원자로’를 통칭하여 SMR(Small Modular Reactor)이라 한다. 풀이하면 ‘소형모듈원자로, 일체형 소형원전’을 뜻한다.
경주가 미래 원전산업을 이끌어갈 ‘SMR 전초기지’로 거듭난다. 원자력산업 메카를 넘어서 세계적 블루오션 산업으로 떠오를 SMR의 상용화를 위한 신규 국가산단 후보지로 경주가 선정되면서 생태계 조성에 한 발짝 다가서게 됐다. 경주시는 SMR 국가산단을 ‘SMR 연구개발과 생산적인 국가혁신클러스터’로 특성화하고, 통합형 제조 플랫폼(기반) 및 미래 혁신원자력산업 플랫폼(기반)으로 구축해 ‘글로벌 SMR 산업화 허브단지’로 개발할 계획이다. 즉, 국가산단을 SMR 연구·생산·수출 특화단지로 조성·운영하고, 기업특구형 산업단지로 조성해 글로벌 국제협력산업단지로 발전시켜 나가겠다는 복안이다. 과연 이런 꿈 같은 계획이 실현 가능할까, ‘빛 좋은 개살구’는 아닐까, 미사여구 식 찬사와 장밋빛 전망을 쏟아낸 건 아닐까, 이런 의구심을 품는 독자도 많을 것이다. 이번 호는, 이제 경주와 불가분의 관계가 된 SMR이란 용어에 대해 설명하고자 한다.
◇상용 원자로 세대별 구분
SMR은 통상 ‘3.5세대 원자로’를 일컫는다. 미래 원전으로 각광받는 ‘4세대 원자로’도 포함된다. 전 세계적으로 80여 종이나 개발되고 있을 만큼 종류가 다양하다.
원자로(原子爐: nuclear reactor)는 핵분열 시 발생하는 열을 전력 생산에 이용하거나, 중성자와 방사선 같은 물질의 기본 입자들을 얻어 과학적인 연구와 기술개발에 활용하기 위하여 만든 장치다. 핵분열을 지속해서 유지하고 제어할 수 있다.
흔히 상용 원자로는 건설된 시기와 안전성, 경제성 등의 특성에 따라 ‘제1세대, 제2세대, 제3세대, 제3세대 플러스, 제4세대 원자로’로 구분하기도 한다.
△제1세대 원자로= 1950년대, 1960년대에 원자력을 평화적 목적으로 사용하기 위해 처음으로 개발된 원형로 형태의 원자로들을 말한다. 초창기 원자로로 미국의 쉬핑포트 원자로, 영국의 마그녹스 원자로가 이에 해당된다.
△제2세대 원자로= 원자력이 본격적으로 상업용 발전로로서 역할을 하기 시작한 1960년대부터 건설되어 운영된 원자로들이다. 현재 세계에서 운영되고 있는 대다수의 원자로가 여기에 해당되고, 우리나라에서는 고리 1호기, 월성1호기 원전이 이에 해당된다.
△제3세대 원자로= 개량표준형 원자로라 할 수 있다. 1979년의 스리마일섬(TMI) 원자력 사고 이후 원전의 안전성에 관심이 높아졌다. 따라서 안전성과 경제성을 함께 향상시키기 위한 표준화와 개량화를 통해 등장한 원자로들이다. 제3세대 원자로는 1980년대부터 개발되어 1990년대부터 본격적으로 건설·운영되었다.
대표적인 제3세대 원자로는 미국 웨스팅하우스의 AP-600, 한국표준형원전인 OPR1000 등을 들 수 있다. 이와는 별도로 GE원자력에너지사는 첨단비등형 원자로를 설계하였고, 1996년 일본에서 최초로 가동되었다. 캐나다원자력발전에서 개발한 첨단 CANDU 6도 제3세대 원자로에 속한다. 제3세대 플러스 원자로는 새로운 안전성 개념과 경제성 개념을 도입해 제3세대를 향상시킨 것이다. 유럽의 EPR, 미국의 AP1000, 우리나라의 APR1400, APR+와 일체형 원자로인 스마트(SMART)가 이에 해당된다.
△제4세대 원자로= 통상 3.5세대 원자로로 불리는 SMR은 방사능 유출 가능성이 없고 생산 효율이 높아 저렴한 비용으로 에너지 생산 비용이 상대적으로 낮다. 이보다 한발 나아간 4세대 원자로는 미국 에너지부가 오는 2030년을 상용화를 목표로 개발하고 있는 ‘차세대 원자로’다. 원자로를 냉각하는 과정에서 이산화탄소 배출을 줄이거나 핵연료를 재활용해 친환경적인 에너지 생산이 가능한 점이 특징이다.
제4세대 원자력시스템은 2020∼2030년경 상용화를 목표로 경제성, 안전성, 지속가능성, 핵확산 저항성을 강조한 원자력시스템이다. 전 세계 공모를 통해 100여 개의 미래형원자로 후보 중에서 6개 유망 혁신 원자력시스템을 2002년 7월 선정해 현재 한국과 미국, 프랑스 등 여러 나라에서 공동 개발하고 있다.
◇SMR의 경제성과 개발 경쟁
위에서 알 수 있듯 ‘소형모듈원전’이라고 부르는 SMR은 ‘원자로의 크기와 출력을 획기적으로 줄인 소형원자로’이다.
쉽게 말해, ‘조립식 일체형 작은 원전’이다. 모듈(조립) 형태로 개발해 여러 기를 연결해 운영할 수 있다. 대형 원전의 발전용량이 1000∼1400MW인 데 반해 SMR은 300MW급 이하로 건설된다. 인구 10만 명 소도시에 전기를 공급할 수 있는 수준이다.
원자로, 증기 발생기, 가압기 등의 설비가 압력용기 안에 모두 들어가는 일체형이라 크기가 작고 안전성 측면에서 유리하다는 평가를 받고 있는데 현재 전 세계적으로 80여 종이 개발 중이다.
정현걸 기자
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