소형모듈원전 ... 탄소중립 핵심 수단 SMR, 한국도 주저할 틈이 없다

전병길 기자 / 기사승인 : 2021-06-23 09:50:26
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SMR(소형모듈원전) 주요국 현황과 한국의 과제
탄소중립 핵심 수단 SMR, 한국도 주저할 틈이 없다

[미국〕뉴스케일·테라파워 2개 모델 건설계획 발표, 정부 3.6조원 투자
[중국] 국가 5개년계획에 SMR 개발 포함, 독자모델 실증 건설 허가
[러시아] 해상부유식 SMR 상용화 완료 [영국] 2035년까지 10기 상용화 계획
[한국의 과제]①원전생태계 회복 ②인허가·정책지원 강화 ③상용화 계획 수립

[파이낸셜경제=전병길 기자] 전 세계적으로 소형모듈원전*(이하 SMR)에 대한 관심이 높아지는 가운데, 한국이 향후 SMR 시장에서 경쟁력을 확보하기 위해서는 해결해야 할 과제가 산적한 것으로 나타났다. 

 

전국경제인연합회(이하 전경련)가 주요국의 SMR 개발 및 정책 현황을 분석한 결과 주요국은 SMR을 탄소중립을 위한 중요 수단으로 인식하고, 실증과 상용화를 위한 계획까지 체계적으로 수립·추진하고 있는 것으로 밝혀졌다. 

 

▲ 국내 원자력발전 산업 현황

반면 한국은 혁신형 SMR 개발을 위한 예비타당성 조사 추진 단계에 그치고 있는 상황이다. 전경련은 원전생태계 회복, 인허가 체계 완비 및 정책지원 강화, 구체적인 상용화 계획 수립을 한국이 해결해야 할 핵심 과제로 제시했다.


소형모듈원전(Small Modular Reactor) SMR은 기존 대형원전의 증기발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등 주요 기기를 하나의 용기에 일체화한 전기출력 300MW 안팎의 소형원자로, 탄소배출이 거의 없고 안전성이 크게 향상되어 차세대 에너지원으로 부각되고 있다.


빨라진 탄소감축 시계, SMR 시장 2030년경부터 본격 상용화 전망


지난 4월 22일 주요국 정상 40개국이 모인 기후 정상회의에서 각국은 기존보다 한층 강화된 온실가스 감축 계획을 발표했다. 이에 따라 최근 기존 원전보다 안전성이 크게 강화되면서 입지와 출력에서 유연성도 갖춘 SMR이 더욱 각광받고 있다. 

 

국제원자력기구(IAEA)에 따르면 2020년 9월 기준 전 세계에서 개발 중인 SMR 노형은 총 71개이며, 미국(17개), 러시아(17개)와 같은 전통적인 원자력 강국과 중국(8개), 영국(2개) 등이 개발을 주도하고 있다. SMR 시장은 2030년경부터 본격적인 상용화가 예상되며, 영국 국립원자력연구소는 2035년 시장 규모가 390~620조원 규모에 이를 것으로 예측했다. 

 

한국수력원자력 역시 2030~40년까지 매년 약 100조원 이상으로 추정되는 노후 석탄화력발전소 교체 수요를 두고 SMR이 천연가스 등과 경쟁할 것이라고 예측했다.
 

 


주요국, 기술개발 뿐 아니라 실증·상용화도 성큼


미국 바이든 행정부는 원전을 청정에너지 전환을 위한 수단으로 인식하고 있으며, 에너지부가 주관하는 ‘원자력전략비전’(‘21.1월)에 따라 차세대 원자로 기술과 SMR 개발에 7년 간 32억 달러(약 3.6조원) 투자를 확정했다.

 

민간에서도 SMR 개발이 활발하다. 뉴스케일(NuScale)의 SMR이 설계인증을 획득하고 아이다호 주 국립연구소 내에 발전소 건설을 확정했다. 

 

빌 게이츠가 설립한 테라파워(TerraPower)는 10억 달러(약 1.1조원)를 들여 와이오밍 주 노후 석탄화력발전소 부지에 사용후핵연료를 재활용할 수 있는 차세대 기술인 소듐냉각고속로가 적용된 SMR을 건설하여 2030년부터 가동한다는 계획을 발표했다.


중국은 경제분야 국가최고계획인 ‘제14차5개년계획(2021~2025)’의 과제 중 하나로 해상부유식 SMR을 선정하고, 국유기업인 중국핵공업집단공사(CNNC)를 중심으로 개발을 진행하고 있다. 중국 당국은 2021년 6월 ACP 100 모델의 기존 창장 원전 내 실증 건설을 허가하여 상용화를 위한 준비 단계에 들어갔다.


실증건설이란 상용화 이전에 원전 출력과 성능, 안전에 문제가 없는지 검증하기 위한 시험용 원자로 건설하는 것을 말한다.

 

전통적인 원자력 강국인 러시아는 이미 세계 최초로 해상 부유식 SMR을 상용화하여 2020년 5월부터 동시베리아의 페벡(Pevek) 시에 전력을 공급하기 시작했다. 러시아는 2028년까지 동시베리아 야쿠티아(Yakutia) 지역에 육상 SMR 건설해 상용화 한다는 계획이다.


영국은 탄소중립 실현을 위한 수단으로 원자력 발전과 SMR을 선정하여 적극 활용한다는 계획이다. 영국은 총리실이 직접 주관하는 ‘녹색산업혁명을 위한 10대 계획’(‘20.11월)의 세 번째 과제로 ‘새롭고 혁신적인 원자력 발전 공급’을 명시했다. 이 계획에 따르면 영국은 SMR 개발·상용화와 차세대 원자로 기술에 3.85억 파운드(약 6,000억 원)을 투자하며, 기존 계획된 신규 대형원전(힝클리포인트 C)도 차질 없이 건설할 것이라고 밝혔다. 

 

영국 민관이 모두 참여하는 롤스로이스 컨소시엄은 2035년까지 SMR 10기 상용화를 목표로 기술개발을 진행하고 있다.

 

▲  SMR 시장 경쟁력 확보 방안


한국의 과제:①원전생태계 복원 ②인허가·정책지원 강화③상용화 계획 수립


한국은 다목적 소형원전인 SMART를 개발해 2012년 표준설계인증을 획득한 바 있다. 최근에는 ‘제9회 원자력진흥위원회(‘20.12월)’에서 혁신형 SMR 개발에 향후 8년 간 4,000억 원 투자를 위한 예비타당성 조사를 추진하기로 했다. 

 

그러나 SMART의 경우 SMR에 적합한 인허가 체계 미비, 과기부-산업부-원자력안전위원회 등의 정책지원 지연 등으로 인해 10년 째 상용화에 이르지 못하고 있다. 또한 에너지전환정책 영향으로 원전산업 매출액이 2016년 27.5조원에서 2019년 20.7조원으로 24.5%나 감소하였고, 종사자, 관련 전공 재학생, 수출액 등 생태계 전반이 약화된 상황이다. 

 

전경련은 한국이 향후 SMR 시장에서 경쟁력을 확보하기 위해 원전산업생태계 복원, 인허가 체계 완비 및 정책지원 강화, 구체적인 상용화 전략 수립이 필요하다고 주장했다.


전경련 유환익 기업정책실장은 “재생에너지발전 비중이 약 40%에 달하는 영국조차 SMR과 원전을 탄소중립을 위한 핵심 수단으로 인식하고 투자에 적극적으로 나서고 있다”며 “탄소중립에 주어진 시간, 일조량, 풍량, 수자원 등 재생에너지 잠재량이 모두 부족한 우리나라의 상황에서 SMR과 원전 활용을 확대하는 것은 필수적”이라고 강조했다.

 

 주요국 탄소중립 달성에 주어진 기간이란 영국 60년, 프랑스 60년, 독일 55년, 미국 43년, 일본 37년, 한국 32년, 중국 30년(탄소중립 전략, 관계부처 합동, ‘20.12월)이다.


2050년 전력 생산의 50%를 재생에너지로 충당하기 위해 필요한 설비는 212GW이나 실제 활용 가능한 재생에너지 잠재량은 최대 207GW에 불과해, 향후 수용성 문제가 크게 대두될 가능성이 높다고 보고 있다.(에너지경제연구원, ‘20.7월)


 

 

파이낸셜경제 / 전병길 기자 goinfomaker@gmail.com

 

 

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