[데일리포스트=김정은 기자] 온난화의 진행을 늦추고 탄소 배출을 줄이기 위한 기후 대책으로 이산화탄소를 배출하지 않는 발전 방식의 하나인 원자력 발전이 대안이라는 인식이 확대되고 있다.
시사경제지 이코노미스트(The Economist)가 기존 원자로를 대체할 가능성을 지닌 '소형 모듈식 원자로(SMR:Small Modular Reactors)'에 대해 설명했다.
원자력 발전은 이산화탄소를 발생시키지 않는 발전 방식이자 신뢰할 수 있는 전기 공급원 중 하나로 인식되면서 세계 각국에 건설됐다.
그러나 1986년 체르노빌 원전사고와 2011년 동일본 대지진으로 후쿠시마 제1원전에서 방사성 물질이 누출되는 사건이 여러 건 발생하는 등 원전의 치명적 위험이 주목받게 된다. 그 결과, 세계 전력 생산에서 차지하는 원자력 발전의 비율은 1996년에는 17.5%였지만, 2020년에는 10.1%로 급감했다.
하지만 기후변화가 급속히 악화되고 러시아의 우크라이나 침공으로 인한 화석연료 가격상승 및 천연가스 공급 불안정 등으로 원자력 발전으로의 전환이 다시금 주목받고 있다.
이러한 상황에서 미래 에너지원으로 주목받고 있는 것이 바로 '소형 모듈식 원자로(SMR)'다. 2020년에는 미국 민간 원자력 기업 뉴스케일파워(NuScale Power)의 SMR이 미국 원자력 규제위원회 승인을 받았으며, 영국 SMR 기업 연합이 16기의 원자로 건축 계획을 발표하는 등 원전이 전력 대안이라는 공감이 확대되고 있다.
국제원자력기구(IAEA)에 따르면 현재 전세계에서 약 50건의 SMR 건축 계획이 진행되고 있는 것으로 추정된다.
SMR은 '소형'이라는 이름처럼 기존 원자로보다 소형인 것이 특징이기 때문에 발전소 건설지에서 조립되는 기존 원자로와 달리 공장에서 조립이 가능하다.
따라서 전문 인력을 하나의 공장에서 여러 원자로 건설에 투입할 수 있는 데다가, 통상적인 원자로 건설에서 흔히 발생하는 날씨의 영향도 피할 수 있다는 장점이 있다.
뉴스케일파워의 최고 전략 책임자인 크리스 콜버트는 "발전소 건설지에서 17시간이 걸리는 작업도 공장에서는 1시간이면 완료된다"며 SMR 공장 생산의 이점을 강조했다.
SMR은 제조뿐만 아니라 안전성 측면에서도 장점이 있다. 뉴스케일파워가 개발하는 SMR에는 패시브 냉각 시스템을 통해 펌프나 가동 부품 없이 연료봉을 냉각할 수 있다. 게다가 소형이기 때문에 비교적 소량의 물이면 충분해, 냉각 시스템을 사용할 수 없는 상황에서도 저수조의 물로 충분히 냉각이 가능하다.
또 엑스-에너지(X-energy)나 유-배터리(U-Battery) 등의 기업이 개발하는 SMR은 냉각에 헬륨 등의 기체를 이용하도록 설계되어 있으며, 원자로 냉각 후 헬륨은 약 750도의 고온 상태를 유지한다. 따라서 화석연료를 이용한 발전소와 마찬가지로 배출되는 열을 재이용할 수 있다.
유-배터리의 수석 엔지니어인 팀 아브람은 "헬륨의 열을 이용해 열화학 수소 제조를 통한 수소 생산이 가능할지도 모른다"고 언급했다.
이코노미스트는 "1960년대부터 SMR 개발이 이루어졌지만, 경제·기술적인 문제로 아직 상업화에 이르지 못하고 있다"면서도 "러시아의 우크라이나 침공으로 에너지 정책의 전환이 요구되는 현 상황은 SMR에 있어 더 없는 기회일 것"이라고 전했다.