민관 손잡고 `고온가스로` 개발 나선다

자연 냉각 가능해 안전성 갖춰
2027년까지 사업비 455억 투입
포스코·대우·SK 등 플랜트 설계

한국원자력연구원이 개발하고 있는 초고온가스로(VHTR) 모형도. 원자력연 제공

정부와 민간기업이 손잡고 차세대원자로인 '고온가스로' 개발에 착수한다. 한국원자력연구원이 고온가스로 설계를, 원자력사업을 추진하고 있는 포스코이앤씨, 대우건설 등이 플랜트 설계를 각각 맡아 2027년까지 완성하는 게 목표다.

과학기술정보통신부는 한국원자력연구원과 포스코이앤씨, 대우건설, 스마트파워, SK에코플랜트, 롯데케미칼 등과 함께 산업 공정열을 공급할 수 있는 고온가스로 개발을 시작한다고 31일 밝혔다.

탄소중립을 위해 전 세계에서 다양한 열 이용 산업에서 화석연료를 대체하는 기술을 개발하고 있는데 고온가스로도 그 중 하나다. 고온가스로는 냉각재로 물이 아닌 헬륨을 사용하는 비경수형 선진원자로다. 상용 대형원전은 발전을 통해 전기를 생산하지만, 고온가스로는 700∼950도의 높은 열을 발생시키기 때문에 석유정제, 수소생산, 해수담수화, 지역난방 등 고온열을 활용하는 다양한 산업에 활용할 수 있다. 고온가스로에 사용하는 핵연료는 세라믹으로 3중 코팅돼 1600도 이상의 고온에서 안정적이고, 별도의 냉각 시스템과 물, 전원이 없어도 자연 공기에 의해 냉각이 가능해 안전성을 갖추고 있다.

주요국들도 고온가스로 개발과 실증에 적극 나서고 있다.

미국은 다우케미컬사의 화학공업단지에 고온 증기 공급을 위해 X-에너지사의 고온가스로 'Xe-100'을 도입하는 실증사업을 진행하고 있다. 영국도 공정열 공급을 위해 민간기업과 영국 국립원자력연구소가 고온가스로를 개발하고 있다. 중국은 웨이하이시에 고온가스로를 건설해 이미 전력생산과 지역난방에 활용하고 있다.

과기정통부는 올해부터 2027년까지 총 사업비 455억원(정부 255억원, 민간 200억원)을 투입해 고온가스로 기본설계를 완료할 계획이다. 이를 위해 원자력연은 원자로 설계를 수행하고, 포스코이앤씨와 대우건설, 스마트파워 등은 플랜트 설계에 참여한다.

아울러 조기 상용화를 위해 SK에코플랜트와 롯데케미칼이 참여해 공정열과 수소 신사업 창출뿐 아니라, 수요처에 적합한 고온가스로 설계를 지원한다. 포스코이앤씨는 고온가스로를 활용해 포스코그룹의 철강산업과 연계한 신사업을 만들고, SK에코플랜트는 고온가스로의 열을 활용해 수소생산에 나선다. 롯데케미칼은 고온 증기를 활용해 석유화학산업의 탄소중립에 기여할 계획이다. 과기정통부는 고온가스로 기본설계를 마치고 실증사업도 추진한다는 방침이다.

이창선 과기정통부 공공융합연구정책관은 "정부는 그동안 기술개발 투자를 통해 고온가스로 핵심 요소기술을 확보해 왔다"며 "고온가스로 등 차세대 원자로 조기 확보를 위해선 정부의 기술 역량과 민간의 유연한 사업화 역량을 결집해 세계 시장에 신속하게 대응해야 한다"고 말했다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr