안전성 및 유연성 강화한···차세대 원전 ‘소형모듈원자로’

최근 러시아·우크라이나 간 지정학적 분쟁으로 인해 에너지 안보에 대한 관심과 원전의 가치가 재조명되면서, 안전성과 유연성이 강화된 소형모듈원자로(SMR, Small Modular Reactor)가 부상하고 있다.

KDB미래전략연구소가 발표한 보고서에 따르면, SMR은 원자로 계통을 모듈화 및 단순화해 대형원전 대비 낮은 출력으로 피동형 안전계통 채택이 가능하다.

피동형 안전계통이란 대형원전의 강제 순환 냉각방식과 달리, 자연순환 방식으로 사고 시 전원 차단에도 원자로 냉각을 유지해 안전성 및 운전 신뢰도 향상에 기여하는 시스템이다.

특히, 소규모 전력망을 위한 분산 발전원 활용을 비롯해 산업 공정열, 해수담수화, 수소생산 등 다양한 산업 분야에서 활용 가능하며, 부하 추종 운전을 통한 출력을 조절해 신재생에너지의 간헐성 문제를 보완할 수 있다.

미국, 영국 등 원전 선진국 같은 경우에는 노후 원전 대체, 탄소 저감, 소규모 분산 전원 목적 등 SMR을 적극적으로 개발하고 있다.

국내 또한 2012년 세계 최초로 표준설계인가를 취득한 소형원자로 스마트 기술을 토대로, 2030년대 세계시장 선점을 위한 혁신형 SMR을 개발 중이다.

국내 혁신형 SMR은 안전계통 설계를 단순화해 각종 고장 요소를 제거하고, 고내압 철제 격납용기 활용으로 방사능 누출을 방지한다. 이를 통해 사고 발생 시, 외부 전력 공급 및 운전원 개입 없이도 안전한 냉각이 가능하며, 원전 시설 인근 주민들의 대피 및 소개 필요성이 대형 원전보다 매우 낮다는 게 보고서의 설명이다.

현재 한국수력원자력과 한국원자력연구원이 주도해 혁신형 소형모듈원자로 기술개발 사업을 진행 중이며, 2028년까지 설계 완료를 목표하고 있다.

보고서는 ‘향후 경쟁력 있는 SMR 개발과 상용화를 위해서는 경제성 확보와 사용후핵연료 처리가 관건’이라며 ‘고준위 방사성 물질인 사용후핵폐기물 처리 등 종합적인 관리 방안 수립이 필요하다’고 했다.