'차세대 기술' 개발로 원자력 르네상스 이끈다

독자개발 중소형 원자로 '스마트' 내년까지 개발 안전성 기존 대형 원전 100배… 규모 조정도 가능

우리나라가 아랍에미리트(UAE) 원전 수주에 성공하며 '원자력 르네상스'의 서막을 연데 이어 차세대 기술 개발에도 적극 나서고 있다.

최근 우리나라가 요르단에 수출한 연구용 원자로, UAE에 수출한 상업용 원자로에 이어 인구 10만명 규모의 도시에서 사용할 만한 중소형 원자로 '스마트(SMART)', 4세대 원자로 '소듐고속냉각로(SFR)'가 차세대 원자력 기술로 꼽히고 있다.

우리나라는 오는 2011년까지 스마트 개발 완료를 목표로 개발 중이며 '소듐고속냉각로'는 이르면 2025년 상용화해 세계 원자력 시장을 선도해 나간다는 계획이다.

▲2011년 스마트 개발 완료 예정=한국원자력연구원(원장 양명승)은 지난 1990년 중반부터 개발하고 있는 최초 고유 모델 중소형 원자로 스마트 개발에 착수했다.

설계부터 전산코드, 원자로 등 핵심기술 전부를 원자력연구원이 독자개발해 관련 특허 50건을 출원했다.

이 때문에 이미 카자흐스탄, 아랍에미리트, 칠레, 필리핀, 말레이시아, 리비아 등에서 관심을 보이고 있다.

스마트는 가압경수형 원자로지만 모든 원자로 주요 기기를 한 개의 압력용기 안에 장착함으로써 대형 냉각재 상실사고 가능성을 원천 차단한 일체형 원자로로 안전성이 기존 대형 원전에 비해 100배 이상 높다.

스마트는 규모를 신축적으로 늘리거나 축소할 수 있는 장점도 있다.

특히 개발도상국과 물 부족 국가가 관심을 갖고 있는 해수담수 능력이 현재는 4만t 규모지만 사용자 요구에 따라 규모는 변할 수 있다.

중소형원자로는 인구 10만명가량의 도시에서 사용할 수 있는 말 그대로 작은 원자력 발전소를 만들 수 있는 원자로다.

특히 우리가 독자 개발 중인 스마트는 바닷물을 담수로 만들면서 전기까지 생산할 수 있고 안전성은 기존 원자로보다 100배가량 높인 것이 특징이다.

▲4세대 원자로 개발도 박차=전 세계 원자력계는 현재 원자력 기술을 뛰어넘는 4세대 기술 개발에 이미 나섰다. 원자력 이용 확대와 더불어 현재 원전 기술의 한계를 극복하고 수소 생산 등 다양한 용도로 원자력 발전을 활용하기 위해서다.

이를 위해 우리나라를 비롯한 원자력 선진국들은 4세대 원자력 시스템 국제포럼(GIF)을 조직했으며 특히 우리나라와 미국, 일본, 중국과 프랑스 등은 2020년대에 4세대 원자로를 누가 먼저 건설하느냐를 놓고 한판 승부를 벌이고 있다.

우리나라는 4세대 원자로로 SFR를 선택했다. SFR는 핵비확산성이 보장된 파이로 프로세싱에 대한 기술 개발을 담고 있어 눈길을 끈다. 파이로프로세싱 기술을 적용하면 연료 활용성이 60배 이상 높아지고 방사성 독성은 1000분의 1 수준으로 줄어들며 고준위 핵폐기물 처분장의 크기도 100분의 1로 대폭 줄일 수 있다.

IAEA는 '해수담수화용 원자로에 대한 예비타당성 조사'에서 향후 중소형 원전 시장규모를 약 3500억달러로 예측하고 있다. IAEA는 지난 2005년 발표한 자료를 통해 현재까지 전 세계 중소형 원자로 중 러시아의 KLT-40S를 제외하면 우리나라의 스마트 원자로 개발이 가장 앞서는 것으로 평가하고 중소형 원전을 도입하려는 국가에 스마트를 적극적으로 소개하고 있다.

※ 스마트원자로시스템:일체형 원자로로 하루 4만t의 바닷물을 민물로 바꾸는 담수화가 가능하고 시간당 90㎿ 전력생산이 가능하다. 이는 인구 10만명의 도시에 공급할 수 있는 식수와 전력량이다. 이와 함께 냉각재 상실사고와 같은 대형 원전 사고가 발생할 가능성이 낮다는 평가를 받고 있다. /배문숙 기자