원자력연 제공
차세대 원자로인 'SMR(소형모듈원자로)'가 미래 원전시장의 게임 체인저로 각광받으면서 각국 간 SMR 개발 경쟁이 뜨거워지고 있다.
특히 안전성과 경제성을 동시에 갖춘 SMR가 머지 않아 노후 상용 원전을 대체할 것으로 예상됨에 따라 시장 선점을 위한 기술혁신이 세계 원자력 산업 생태계에 활력을 불어 넣을 것이라는 긍정적 전망이 나오고 있다.
23일 원자력 업계에 따르면 한국을 비롯한 미국, 러시아, 중국 등이 70종 이상의 SMR를 개발하고 있다.
SMR은 원자로와 증기발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등 주요 기기를 하나의 용기에 일체화한 원자로다. 빌 게이츠 마이크로소프트사 창업주가 탄소 배출을 줄이기 위해 주목하고 있으며, 바이든 행정부도 국가 차원에서 차세대 첨단 원전으로 투자를 늘리고 있다.
국가별 SMR 개발 현황을 보면 러시아 17기, 미국 17기, 중국 8기, 일본 7기 등이며, 이 가운데 45기가 개념설계나 기본설계 등 개발 초기 단계에 있다. 이 때문에 원자력 선진국을 중심으로 SMR 관련 기술 주도권 확보에 앞다퉈 나서고 있다.
노형별로는 가압경수로(PWR)가 23기로 가장 많은 비중을 차지했다. 우리나라의 경우 한국원자력연구원의 'SMART', 한전기술의 'BANDI-60S', 울산과학기술원의 'URANUS', 서울대의 'REX-10', KAIST의 'ATOM' 등 5개 기관이 SMR를 개발하고 있다. 특히 원자력연이 개발한 'SMART'는 소규모 전력생산과 해수담수화 시장을 타깃으로 한 다목적 일체형 소형 원자로로, 1997년부터 개발을 시작했다.
2012년에는 일체형 원자로 중 세계에서 처음으로 표준설계인가를 받아 상용화 기반을 마련했다. 이후 한국(3000만 달러)과 사우디아라비아(1억 달러)가 총 1억3000만 달러를 투자해 사우디 현지 기후와 특성에 맞는 PPE사업(건설 전 설계)을 마치고, 사업 결과를 반영한 표준설계인가 획득을 위한 절차를 진행하고 있다. 표준설계인가를 받아 SMART 수출에 본격 나선다는 계획이다.
여기에 그치지 않고, 지난해 12월 '제9차 원자력진흥위원회'에서 혁신형 기술을 적용한 차세대 SMR(i-SMR) 개발을 올해부터 추진키로 결정했다. 혁신형 SMR은 원자력연과 한수원이 공동으로 4000억원의 개발비를 들여 설계(5년), 인허가(3년) 등 8년 간 개발 기간을 거쳐 2030년 원전 수출 시장에 뛰어 들 방침이다.
i-SMR은 출력이 170㎿로, 4기의 모듈과 무붕산 노심, 지능형 운전시스템, 수소생산 등 혁신기술을 적용해 개발될 예정이다. 특히 건설 기간이 2년으로 짧고, 건설 단가도 1㎾당 4000달러로, 상용 원전에 비해 훨씬 경제적인 것으로 평가되고 있다.
임채영 원자력연 혁신원자력시스템연구소장은 "기존 원전과 달리 SMR은 유연성과 안전성 측면에서 장점을 가지고 있어 10년 후 세계 원자력 시장을 주도할 것으로 예상한다"며 "세계 노후 상용원전 상당수(48기)가 500㎿급 이하로, SMR은 300㎿ 이하의 전력을 생산하고, 저렴한 건설비와 투자 리스크가 적어 미래 성장 잠재력이 크다"고 말했다.
영국 국립원자력연구소에 따르면 SMR 시장은 2035년까지 65∼85GW(1GW는 원전 1기 설비용량) 규모로 성장할 것으로 전망됐다.
전문가들은 우리나라가 SMR 시장 선점을 위해 앞선 기술력을 바탕으로 산학연 역량을 결집하고, 새로운 기술을 수용할 수 있는 인허가 기술 개발이 병행돼야 한다고 지적했다.
김한곤 한수원 중앙연구원장은 최근 국회에서 열린 '혁신형 SMR 국회포럼'에서 "2030년대는 SMR이 원전 시장을 주도할 것을 대비해 최상의 안전성과 경제성을 갖춘 혁신형 SMR 개발을 산학연 협력으로 추진해 적기에 사업화할 수 있는 토대를 마련해야 한다"면서 "SMR에는 새로운 개념과 혁신기술이 도입됨에 따라 이를 위한 인허가 등 규제요건도 새롭게 마련돼야 한다"고 말했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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