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조항진 교수, [경북, 원자력 르네상스 시대를 열다 .4] 소형모듈원자로(SMR)

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2023.05.11 / 725

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◆원자력 발전의 미래 SMR

SMR는 전기출력 300㎿e 이하의 소형원자로를 가리킨다. 국제원자력기구는 원자력 발전을 전기출력 규모에 따라 대형(1천㎿e), 중형(300~700㎿e), 소형(300㎿e)으로 구분하고 있다. 소형 중에서는 세부적으로 20㎿e 이하를 초소형원자로(Micro-reactor)로 구분하기도 한다.

SMR는 증기발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등 주요 기기가 하나의 용기에 들어있다. 기존 대형 원전을 소형·단순화해 크기가 작다. 소형화된 원전은 다양한 장점을 지닌다.

우선 대형 원전에 비해 건설 기간이 짧고, 건설공사 비용도 적은 편이다. 또 안정적으로 전기와 열을 공급하면서도 탄력적 출력 제어가 가능하다. 핵연료 농축도를 15~20% 수준으로 높이면, 10년 이상 운전이 가능한 것으로 알려져 있다.

기존 대형원전보다 안전성도 뛰어나다. 출력이 적고 고유·피동 안전성이 높아 만일의 사태가 발생해도 영향이 제한적이다. 지하나 수중에 원자로 모듈을 배치할 수 있어 지진이나 쓰나미, 미사일 공격 등으로부터 위험도 적다.

무엇보다 SMR는 대형 원전이 지어지기 어려운 곳에 건설이 가능하다. 공장에서 하나의 모듈로 제작돼 트럭이나 기차, 선박 등을 통해 원자로 부지로 옮겨 설치만 하면 된다. 육상, 극지대뿐만 아니라 해상부유식 원전이나 선박용 원자로 등 다양하게 활용할 수 있다. 1기에서 10여 기까지 상황에 따라 필요한 전력만큼 모듈을 설치할 수 있어 활용도가 더욱 높다.

그동안 경제적, 지리적 이유로 대형 원전을 건설할 수 없었던 국가나 지역에 도입이 가능한 셈이다. 원전 건설에 경제적 부담을 느끼는 개발도상국이나 국토 면적이 넓지만, 인구밀도가 낮은 국가 등이 SMR 건설에 관심을 가질 것으로 보인다.

SMR는 기존 노후화된 화력발전소 등을 대체하며 탄소 중립에도 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 현재 세계 발전소(12만7천기)의 96.5%는 전기출력 300㎿e 이하의 소형이다. 이 가운데 30년 이상 운전한 화력발전소는 1만8천여 기에 달한다. 이런 화력발전소는 비슷한 전기출력을 가진 SMR로 대체가 가능하다.

조항진 포스텍 첨단원자력공학부 교수는 "세계적으로 반도체 공장이나 데이터센터 등에서 사용하는 에너지양은 급증하고 있지만 탄소 배출 등 환경 규제는 강화되고 있다"며 "여기에다가 최근 에너지 안보 문제까지 겹쳐있는 상황이기 때문에 SMR 개발은 새로운 트렌드 이슈가 되고 있는 것"이라고 말했다. 


출처:영남일보