美 차세대 고속로 개발에 日 참여.."이달 중 협력 합의서 교환"

미국 정부와 원자력 벤처기업이 추진하는 차세대 고속원자로(고속로) 개발 사업에 일본이 참여한다고 요미우리신문이 1일 보도했다. 요미우리에 따르면, 일본원자력연구개발기구와 미쓰비시중공업은 이르면 이달 중 차세대 고속로 개발에 관한 협력 합의서를 미국 측과 교환할 예정이다.

미국의 차세대 고속로 개발 사업은 빌 게이츠 마이크로소프트(MS) 창업자가 세운 벤처 기업인 테라파워와 미국 에너지부가 공동으로 이끌고 있다. 이들은 약 40억달러(약 4조7600억원)를 절반씩 부담해 출력이 34만5000킬로와트(kW)급 고속로인 소형모듈원전(SMR)을 미 서부 와이오밍주에 지을 계획이다. 운전 개시 시점으로는 2028년을 예상 중이다.

테라파워가 상용화를 목표로 개발 중인 소형모듈원전(SMR) 조감도. / 테라파워

고속로는 고속의 중성자 성질을 이용해 일반적인 경수로 원전보다 플루토늄 등을 더 효율적으로 태우는 것으로 알려져 있다. 통상적인 경수로 원전에서 쓰는 것보다 우라늄 농도를 높인 연료를 사용해 한층 경제적일 것이란 기대도 나온다. 냉각재로는 물이나 공기에 닿으면 격렬하게 반응해 다루기 어렵지만, 원자로의 열에너지 효율성을 높이는 액체 나트륨을 사용한다.

다만 건설 비용과 안전성 등에서 해결할 과제가 많다는 지적을 받고 있다. 더욱이 미국은 1970년대 이후 개발을 등한시해 관련 기술 축적이 부족한 상황이다. 요미우리는 “이 때문에 미국은 몬주 실험로와 원형로 운영을 통해 기술을 축적한 일본과 2019년쯤부터 협력 방안을 모색해 왔다”고 전했다. 몬주 실험로와 원형로는 나트륨을 냉각재로 쓰는 고속로 모델이다.

일본은 1960년대부터 핵연료 재활용 사업을 추진하며 고속로 실용화를 모색했다. 그러나 후쿠이현에 세운 28만kW급 몬주 원형로의 배관에서 나트륨이 누출되는 등 안전 문제가 불거지면서 2016년 12월 폐로를 결정, 실용화에는 실패했다. 일본 원전 정책을 관장하는 경제산업성 관계자는 이와 관련해 요미우리에 “미국이 실패를 포함한 일본의 경험을 원하고 있다”며 몬주 사업으로 얻은 교훈 등을 미국과 공유할 예정이라고 밝혔다.

크리스 르베크 테라파워 최고경영자(CEO)도 요미우리에 “일본의 고속로 지식과 우수한 실험시설을 활용할 수 있으면 좋겠다”며 “미일 간 협력에 크게 기대하고 있다”고 말했다.

요미우리에 따르면, 일본은 지금까지 축적한 고속로 설계 기술과 운용 관련 데이터를 미국 측에 제공하고 이바라키(茨城)현에 만들어 놓은 대형 실험로 시설에서 새로운 설계에 필요한 안전 시험을 공동으로 진행한다는 구상이다. 일본원자력연구개발기구를 소관하는 경제산업성과 문부과학성은 이를 위한 시설 정비를 지원할 예정이다.

요미우리는 “고속로는 사용한 핵연료에 포함된 플루토늄을 추출한 뒤 우라늄과 혼합해 다시 연료로 만드는 핵연료 재활용 사업의 핵심”이라며 일본 정부가 미국의 차세대 고속로 개발 사업에 참여해 향후 자국 내 건설에 필요한 기술을 얻게 되기를 희망하고 있다고 전했다. 그러면서 차세대 고속로 개발 분야에서 미일 양국이 협력하기로 한 것은 “기후변화 대응과 장래 원전 시장에서 앞서가려는 미국과 고속로 개발의 발판을 잃은 채 새로운 활로를 찾던 일본의 이해가 일치한 결과”라고 분석했다.