[문화논단]대형 원전 대체할 SMR 주도 위한 총력전

김경민 한양대 명예교수, 前 국가과학기술 자문위원

소형모듈원전 산업기반 조성을 위한 민관합동 SMR(Small Modular Reactor) 얼라이언스 업무협약이 최근 체결됐다. 산업통상자원부와 한국수력원자력·한국수출입은행 등 정부·공공기관 11곳과 SK·GS에너지·삼성물산·현대건설 등 31개 기업을 합쳐 모두 42곳이 참여했다. 그야말로 민관 합동으로 미래의 혁신 SMR을 개발해 국내는 물론 수출 주도형 소형원전 개발을 촉진하기로 결의한 것이다.

2020년 기준 미국·프랑스·중국·러시아 등 38개국에서 442기의 원전이 운영 중이며, 전 세계 발전원 중 약 10%를 차지한다. 한국은 고리 1호기 원전의 최초 상업운전 이후 2020년 기준으로 전력의 약 29%를 원자력이 맡아 왔다. 그러나 일본의 후쿠시마(福島) 원전 사고 이후 안전성에 대한 규제와 요구 기준이 더욱 엄격해져 원자력 발전 설비도 이에 상응한 변화가 필요했고, 새로운 원자력 에너지 기술로서 SMR이 국제사회에 급부상하기에 이른 것이다.

SMR은 소형원전이라 대형원전에 비해 투자 비용의 부담이 적고 해안 및 도서 지역 등 고립된 지역에서의 발전원으로서 원전 선진국들이 경쟁적으로 개발에 박차를 가하고 있다. 2020년 통계를 보면 미국·영국·러시아·중국 등을 중심으로 70여 종의 SMR이 개발되고 있으며, 치열한 경쟁을 거쳐 2030년대부터는 상용화가 진행될 것으로 보인다. 우리나라의 경우, 노후 화력발전기 대체와 수소 생산 등 수요가 커짐에 따라 2035년까지 최대 85GW의 수요(5000억 달러·약 651조4000억 원)가 발생할 것으로 전망된다. 이에 따라 정부는 올해부터 6년 동안 4000억 원을 들여 SMR 기술 개발 사업을 지원한다.

우리는 오래전인 1997년 한국형 소형 원자로 기술 개발에 착수해 2012년 세계 최초로 소형 원자로 ‘스마트(SMART)’의 표준 설계인가를 취득해 소형 원자로에 대한 원천 기술을 확보한 상태다. 그리고 한국과 사우디아라비아가 SMART 공동 파트너십 추진 양해각서(MOU) 체결을 바탕으로 SMART 기술 공유 및 사우디 내에 1호기 건설을 위한 공동 설계를 끝내고 글로벌 상용화를 추진하는 중이다.

우리나라가 선제적으로 수출 전략형 SMR 개발을 할 수 있는 배경에는 소형 원자로 SMART의 개발 경험과 대형 원전인 APR1400의 상용 기술을 접목해 세계 최고 수준의 혁신형 SMR 개발을 목표로 삼은 것이다. 1기당 17만㎾의 전력을 생산하는 혁신형 SMR인데 미국, 영국 등 원자력 선진국보다 소형원전에서 주도권을 쥐기 위해 정부와 기업, 금융 분야 등 나라의 힘을 총결집한다는 전략이다.

SMR은 2030년대가 되면 글로벌 에너지 시장의 게임 체인저가 될 것이다. 세계가 탄소중립을 목표로 하고 있어 이산화탄소를 거의 배출하지 않는 원자력이 각광 받는다. 그런데 과거처럼 100만㎾ 이상의 전력을 생산하는 대형 원전은 노후화하면 폐로하고 새로 대형원전을 짓는 사례는 점점 줄어들게 되므로 자연스럽게 소형원전이 대세가 될 것이다. 17만㎾의 소형원전은 지역에 따라 1기만 건설할 수도 있고 전력 수요가 커지는 곳에는 여러 기를 연결해서 사용할 수 있어 수십만 ㎾를 공급할 수 있다. 예를 들어, 17만㎾ SMR을 4기 연결하면 68만㎾의 전력을 생산할 수 있어 융통성이 크다는 장점이 있다.

현재 세계적으로 소형원전은 미국 뉴스케일사와 빌 게이츠의 테라파워사가 앞서 나가고 있다. 따라서 이번 ‘민관합동 SMR 얼라이언스’ 업무협약 체결은 오는 2030년대에 소형원전 수출 선진국으로 올라설 속도와 효율성을 더욱 강화하는 계기가 될 것이다.