소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)

소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)

 

원자력발전소는 건설에서 가동까지 보통 6년이라는 시간이 소요된다. 일본 후쿠시마 원전 사고에서 보듯 대형 원전은 연료봉 냉각에 실패하면 방사성 물질의 대량 유출로 이어져 상상을 초월한 재난 사고로 이어지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 사용 후 핵연료를 재활용하는 고속증식로 등 다양한 차세대 원자로가 개발 중에 있다. 그중에서 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)은 건설기간이 짧아 단기간에 원전 발전 비중 확대를 위한 대안으로 논의되고 있다.

 

소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)은 발전 규모가 보통 100 MW 내외로 기존 대형 원전의 10분의 1 규모이다. 아래 그림은 미국 로스 알라모스 국립연구소와 미국 하이페리온 회사가 공동 개발한 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)을 사람의 크기와 비교한 것이다. 이정도 크기의 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)은 대략 2만 가구가 쓸수 있는 전력 에너지를 생산할 수 있는 규모이다.  

 

 

그림. 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)과 사람의 크기 비교

 

소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)은 복잡한 각종 설비를 원자로 용기 안에 넣어 공장에서 조립식으로 생산할수 있다. 대형 원전은 부지와 주변환경에 따라서 같은 방식의 원자로라도 설계와 구성 그리고 건설이 다 달라지지만, 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)은 공장에서 대량생산이 가능한 모듈이기때문에, 한번 인허가를 받으면 필요한 출력 에너지만큼 여러개를 만들어 연결하면 보다 높은 안정성을 확보할 수 있다. 그런 만큼 원전 건설 기간도 2년정도 크게 줄어들게 되고 네개 정도만 연결해도 한국내 어지간한 화력발전소 하나의 규모를 확보할 수 있다.

 

앞서 언급 했듯이 가장 큰 장점인 안정성 확보는 기존 원전의 크기에 비해 획기적으로 소규모화 할수 있어 사고가 발생하여도 중수가 없어도 공기만으로도 온도를 조절할 수 있다. 온도조절의 확보는 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)를 바닷가가 아닌 내륙에도 건설할 수 있어 안정성과 더불어 경제성도 확보할 수 있다.  

 

미국이 주도하고 있는 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)의 개발로는 앞서 그림으로도 설명한 미국 로스 알라모스 국립연구소와 미국 하이페리온 회사가 공동 개발한 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)으로 푝 1.5 m, 길이 2.5 m의 크기에 25 MW 규모이다. 미국 하이페리온 회사는 2010년부터 25 밀리언 달라 (약 290억원)에 이 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)의 시재품을 판매하기 시작하여 2015년을 가격의 안정성을 확보하여 상업용 판매의 성공의 해로 내다보고 있다.

 

미국 오바마 행정부도 2011년~2012년 회계년도에 10억 달라를 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor) 개발에 투자하기 시작했으며 빌 게이츠등 미국 경제를 주도하는 인물들이 관련회사에 적극적으로 투자하기 시작했다.

 

한국에서는 미국의 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor)과 대형 원전의 중간 단계이며 러시아 핵잠수함 기술인 '65MW급 스마트 원자로 (KLT-40S)'를 러시아의 OKBM사로 부터 기술이전 받아 개발중에 있으나 크기면에서 실제 건설할 여건을 확보하지는 못했다.  소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Reactor)은 기존의 핵잠수함과 핵항공모함에 쓰이던 기술을 민간에 이전하는 과정이기 때문에 한국은 군사적인 경험을 가질 기회가 없었기 때문에 현재 개발한 스마트 원자로의 크기를 줄이고 모듈화 시킨다면 빠른 시일안에 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Nuclear Reactor) 개발 기술을 확보 할수 있을 것으로 전망된다.   

 

원자력 추진 잠수함용 원자로와 원자력 추진 잠수함 수출과 기술이전은 국제법 위반이 아니다. 그러기 때문에 미국등 핵강국에서는, 미국 원자력 추진 잠수함의 원자로인 SMR과 러시아 원자력 추진 잠수함의 원자로인 스마트 원자로가 타국에 수출되거나 기술이 이전되어 그 나라의 원자력 추진 잠수함 건조에 이용되는것을 우려한다. 현재까지는, 원자력 추진 잠수함에 핵미사일을 탑재해 수출하면, 핵미사일 수출 부분이 국제법 위반이 되는 점만 부각시키고 있다.

 

실예로는 2009년 프랑스가 핵미사일 없는 원자력 추진 잠수함인 바라쿠다급 잠수함을 브라질에 수출했고, 공산권에서는 러시아가 핵보유국으로 알려져 있는 인도에 핵미사일 없는 원자력 추진 잠수함인 아쿨라급 잠수함을 리스해 준 적이 있었다. 프랑스의 수출은 전세계에서 비핵국가에 대한 최초의 원자력 추진 잠수함 수출로 기록되고 있고 당시 국제규제는 없었다.

 

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