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전세계가 눈독 들이는 ‘소형모듈원자로’ 메카 문무대왕과학연구소

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전세계가 눈독 들이는 ‘소형모듈원자로’ 메카 문무대왕과학연구소

2021.09.21 06:00
경북 경주시 감포읍 일대에 들어서게 되는 한국원자력연구소 문무대왕과학연구소 조감도. 한국원자력연구원 제공.
경북 경주시 감포읍 일대에 들어서게 되는 한국원자력연구소 문무대왕과학연구소 조감도. 한국원자력연구원 제공.

한국원자력연구원의 제2 연구원격인 ‘한국원자력연구원 문무대왕과학연구소’가 지난 7월 21일 착공했다. 경북 경주시 감포읍 부지에 들어서는 문무대왕과학연구소는 정부와 경상북도, 경주시, 한국원자력연구원이 미래 원자력 기술 연구와 실증, 산업화 연구개발(R&D)을 수행하는 게 목표다.

 

2025년까지 총사업이 6500억원이 투입되는 문무대왕과학연구소는 우주와 해양, 극지 등 국가 전략 분야에서 다양한 목적으로 활용할 수 있는 소형 원자력 시스템 개발에 나선다. 소형모듈원자로(SMR)로 알려진 소형 원전은 차세대 원전으로 각광받고 있다. 전세계 SMR 시장은 2030년까지 약 126조원 규모로 성장할 것으로 예상되고 있다. 

 

원자력연구원은 중소형 원자로 ‘스마트(SMART)’ 개발을 통해 확보한 중소형 원전 기술력을 바탕으로 다양한 소형 원자로 시스템 기술을 확보한다는 전략이다. 

 

SMR(Small Modular Reactor)은 원자로 출력 300메가와트e(MWe) 이하의 원자로를 의미한다. 대형 상용 원전에 비해 규모를 약 100분의 1 이하로 줄일 수 있다. 증기발생기와 냉각재 펌프, 가압기 등 원자로의 주요 설비를 하나의 용기에 일체화할 수 있다. 모듈 형태로 제작과 이송, 건설이 가능해 건설하는 기간과 건설비용을 줄일 수 있는 게 특징이다. 

 

원자력연구원은 중소형 원전 ‘스마트’ 개발 노하우를 바탕으로 SMR 연구개발에 도전할 계획이다. 스마트는 1997년부터 소규모 전력생산 및 해수 담수화를 겨냥해 개발 착수됐다. 2012년 7월 일체형 원자로 중 세계 처음으로 표준설계인가를 획득해 상용화 기반을 마련했다. 

 

스마트 개발 역량을 바탕으로 원자력연구원은 한국수력원자력과 공동으로 차세대 SMR 개발 사업을 기획하고 타당성과 예산을 확보하기 위한 예비타당성 조사를 올해 진행하고 있다. 

 

원자력연구원은 “원전 산업 생태계를 재구축하고 전력 생산 외 수소 생산, 해수 담수화 등 다양한 산업에 접목할 수 있다는 게 SMR의 특성”이라며 “고유안전기술을 활용하기 때문에 안전성도 높다”고 밝혔다. 

 

전세계에서는 한국을 포함해 미국과 러시아, 중국 등 70종 이상의 SMR이 개발중이다. 미국이 17기, 러시아가 17기, 중국이 8기, 일본이 7기 등 미국과 러시아, 중국이 기술 개발을 주도하고 있는 상황이다. 

 

이 중 표준설계인가를 획득한 것은 원자력연구원의 ‘스마트’와 미국 ‘NuScale’사의 SMR이다. NuScale은 지난해 8월 미국 원자력규제위원회로부터 설계인증심사를 승인받으면서 표준설계인가를 획득했다. 원자로 냉각재 펌프 없이 중력에 의한 자연대류로 냉각재가 순환되며 별도 전원이나 냉각재 보충, 운전원 조치 없이 원자로가 안정화되도록 설계된 게 강점이다. 

 

박원석 한국원자력연구원장은 “문무대왕과학연구소 착공을 계기로 안전성과 세계 최고 수준의 경쟁력을 가진 SMR을 개발하는 데 최선을 다할 것”이라고 밝혔다. 

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