과기정통부·원자력연 '청사진'
경주에 다목적 연구용 원자로
2027년까지 '아라' 건설 운용
해양용 수송 에너지원 활용
미래 원자력 산업의 게임 체인저로 주목받는 'SMR(소형모듈원자로)'을 대형 선박 등에 적용하는 '해양용 SMR' 프로젝트가 본격화된다. 해양에서 장기간 고출력이 필요한 운송수단의 새로운 동력원으로 SMR을 적용하기 위한 기술을 확보하고 산업화하는 게 목표다. 정부는 오는 2027년까지 경주 감포에 해양용 SMR 연구·실증·산업화를 위한 다목적 소형 연구용 원자로를 지어 운영하겠다는 복안이다.
14일 관련 기관에 따르면 과학기술정보통신부와 한국원자력연구원은 지난 7월 준공한 경주 감포의 문무대왕과학연구소에 해양용 SMR을 실증하기 위한 연구용 원자로 '아라(ARA)'를 오는 2027년까지 건설키로 하는 청사진을 마련했다.
지난 2012년 원자력연이 세계 최초로 표준설계인가를 획득한 1세대 SMR 격인 '스마트(SMART)' 기술과, 감포에 건설된 아라 연구로를 기반으로 해양용 SMR 시장을 선점하기 위한 행보로 분석된다.
SMR은 출력 300㎿ 이하의 소형 원자로로, 기존 대형 상용 원전과 달리 원자로를 구성하는 주요 기기들을 배관 없이 하나의 용기 안에 배치해 안전성과 경제성, 내구성을 확보할 수 있다. 원자로를 모듈 형태로 조립해 건설하기 때문에 건설 비용이 적고 건설 기간도 단축할 수 있는 장점이 있다. 이 때문에 세계 각국이 SMR을 미래 원자력 신성장동력 기술로 규정하고 투자에 나서고 있다.
원자력연은 SMR 적용 분야를 탄소 배출에 따른 규제가 빠르게 강화되고 있는 해양 산업으로 눈을 돌렸다. IMO(국제해사기구)가 2050년까지 국제선박의 온실가스 배출량을 2008년 대비 50% 감축키로 결정함에 따라 탄소 배출이 없는 선박 엔진과 선박 대형화에 따른 고출력 엔진 수요가 커질 것이라는 판단이다.
실제, 중국은 최근 SMR을 선박에 탑재해 해상으로 이동 가능한 '해상부유식 SMR' 개발을 추진하고 있다. 러시아는 세계 최초로 해상 부유식 SMR 상용화에 성공해 지난해 5월부터 동시베리아에 전력을 공급하고 있다.
아라 연구로는 전기를 생산하는 원자력발전소가 아니라 해양용 SMR 연구를 위한 열출력 70㎿급의 연구시설로, 신고리 원전의 1.8%, 신월성 원전의 2.5% 규모에 달한다. 원자력연 대전 본원에서 운용되는 다목적 연구용 원자로 '하나로(HANARO)'의 열출력 30㎿보다 2배가 약간 넘는다.
원자력연은 이달 중 건설 인허가 획득을 위한 심사절차를 시작해 2023년 상반기 건설 인허가를 획득한 후, 하반기 착공에 들어가 2027년 완공하는 것을 목표로 세웠다.
아라 연구로는 다중 안전조치를 통해 안전성에 최우선을 둔 원자력 연구시설이라는 게 원자력연의 설명이다. 5중 방벽으로 설계되고, 전력 차단 시 자연순환으로 원자로를 냉각해 사고를 막을 수 있도록 설계된다. 또 연결 배관이 없어 배관 파손에 따른 사고를 원천적으로 예방할 수 있다. 핵연료 사용량이 원전 핵연료에 비해 0.8% 수준으로 매우 적고, 파도와 외부 충격에 대비해 규모 7.0 강진에 견딜 수 있는 수준으로 내진 설계가 적용된다.
임채영 원자력연 혁신원자력시스템연구소장은 "전 세계적으로 수요가 늘 것으로 예상되는 소형원자로 기술을 문무대왕과학연구소에 뿌리 내리고 발전시켜 미래 소형원전 시장 진출의 교두보로 삼겠다"며 "아라 연구로는 건설과 운영 전 과정을 지역사회와 함께 추진해 경주 감포를 해양용 SMR 전진기지로 육성해 나가겠다"고 말했다.
이준기기자 bongchu@dt.co.kr
'해양용 SMR'의 연구, 실증, 산업화를 위한 다목적 소형 연구용 원자로(ARA)가 건설될 경주 감포 한국원자력연구원 문무대왕과학연구소 조감도. 원자력연 제공
해양용 SMR 개발을 위한 연구시설로 지어지는 70메가와트급 다목적 소형 연구용 원자로인 '아라(ARA)' 개념도.
