"올해 설계속 원자로 실물화"… SMART 해외실증도 추진

한국원자력硏 새해 경영계획
종이 위 개념설계 현실화에 박차
SMART 캐나다 수출 협력 강화
게임체인저 혁신형 SMR 표준설계

한국원자력연구원에서 가동중인 국내 유일의 연구용원자로 '하나로' 전경. 원자력연구원 제공

한국원자력연구원이 올해 그동안 종이 위에 그린 개념설계에 머물렀던 미래형 원자로를 현실화하는 데 박차를 가한다. 우리가 독자 개발한 소형 원자로 'SMART(스마트)'의 해외 실증을 시작으로, 글로벌 원자력 산업의 게임체인저로 불리는 '혁신형 SMR(소형원자로)'의 표준설계, 고온가스로와 용융염원자로 등 차세대 원자로 개발에 팔을 걷는다.

한국원자력연구원은 2일 이런 내용을 핵심으로 한 '2024년 경영계획'을 발표했다.

올해는 △선진 원자로의 실물화 △디지털·AI 기술과 원자력의 접목 △방사선·양자빔을 활용한 국민 체감형 R&D 등에 연구 역량을 집중한다.

우선, 최근 탄소중립과 에너지 안보 중요성 부각에 따라 경쟁이 치열한 SMR 분야에서 해외 실증과 민간 매칭을 통해 선진 원자로 실물화에 주력한다. 이를 위해 우리나라가 독자 개발해 세계 최초로 표준설계인가를 획득한 소형 원자로 SMART(스마트)의 해외 실증을 본격 추진하고, SMART 기술에 관심이 큰 캐나다 앨버타주 오일샌드 지역에 수출을 위한 협력을 강화한다.

차세대 원자로인 고온가스로, 용융염원자로 등 다양한 용도의 원자로 개발에도 힘쓰고, 사업화 가능성을 높이기 위해 원자로 개발 과정부터 민간 기업 참여를 확대한다. 이 가운데 수소와 공정열 생산을 위한 고온가스로는 민관 합작 개발 사업을 통해 원자로 계통 개념 설계에 나서고, 선박추진용 용융염원자로는 해운사와 협력해 상용화 위험을 줄이고 설계와 실험을 구체화해 사업을 본 궤도에 올려놓겠다는 계획이다.

원자력산업의 게임 체인저로 주목받는 SMR 개발에도 속도를 낸다. SMART 개발 과정에서 확보한 혁신 기술들이 다수 적용되는 혁신형 SMR은 계통 설계와 실험 성능 검증을 치밀하게 수행해 2028년 이전에 인허가 획득을 목표로 사업 역량을 강화한다.

디지털 대전환 시대를 맞아 원자력에 AI, 디지털트윈, 로봇 등 첨단 디지털 기술 접목을 가속화한다. 보다 안전하고 지속가능한 원자력 발전에 기여하기 위한 조치다. 대표적으로 선진 원자로 설계·검증에 필요한 시간과 비용을 대폭 줄일 수 있는 가상 원자로 구축을 위해 실험을 대체할 수준의 고신뢰도 시뮬레이션 핵심기술 개발과 AI 활용을 확대한다.

아울러 원전 안전성을 대폭 향상시킬 3D 프린팅, 로봇, 드론 기술 등 첨단기술 개발도 지속 추진할 계획이다.

국민이 체감하는 연구개발을 확대한다. 방사선 기술의 중심인 전북 정읍 첨단방사선연구소에서는 개량 신약, 이차전지, 반도체 분야의 초격차 선도와 미래 신시장 선점을 위해 '대체불가 방사선 강점기술' 개발을 추진한다. 대형 연구시설인 사이클로트론을 활용해 의료용 방사성동위원소의 해외 수출을 확대하고, 메모리·비메모리 반도체, 센서 내방사화 기술 개발을 통해 국가전략기술 확보에 나선다.

잦은 고장으로 가동에 어려움을 겪고 있는 국내 유일의 연구용원자로 '하나로'에 대한 안정적 가동을 목표로 주요 계통의 개선 작업을 진행하고, 국산 연구용원자로 핵연료 수출과 글로벌 기술협력을 강화할 계획이다.

경주에 있는 양성자가속기는 가동률 93% 이상을 목표로 안정적인 양성자 빔 서비스를 제공하고, 하반기에는 국내 최초로 고속 중성자영향평가 시설을 구축해 반도체의 대기·우주 방사선 영향평가를 위한 플랫폼을 조성한다. 이와 함께 연구원 내 보관하고 있는 중저준위 방사성폐기물 520드럼 감축을 목표로 폐기물 종합관리시설을 새로 착공하고, 노후화된 가연성 폐기물 처리시설은 철거한다.

주한규 원자력연 원장은 "더 나은 세상을 위한 원자력 기술개발의 중심이 될 수 있도록 국민과 소통하며 안심할 수 있는 원자력 연구개발을 지속하겠다"고 말했다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr