[기고] `기회의 창` 열리는 차세대 원자로

조진영 한국원자력연구원 선진원자로연구소 소장

최근 유럽에서 들려온 두 가지 소식은 우리 원자력 산업의 부흥을 기대하게 한다. 윤석열 대통령은 체코에서 '원전 세일즈 외교'를 펼친 뒤 지난 22일 귀국했다. 두 나라는 원전협력 양해각서(MOU) 13건을 체결했다. 그리고 스위스에서 탈원전 정책을 폐기했다는 소식은 탄소 중립과 에너지 안보의 해결책으로 원자력이 더욱 확대될 것이라는 기대를 갖게 한다.

원전 이용이 확대됨에 따라 미래에는 대형 원전 뿐만 아니라 차세대 원자로인 소형모듈원자로(SMR) 시장도 성장할 것으로 전망된다. 차세대 원자로는 혁신적인 기술 개념을 도입해 중대 사고를 원천적으로 차단하는 최상의 안전성을 구현한다.

또한 탄소를 거의 배출하지 않는 원자력은 다양한 산업에서 필요한 무탄소 에너지를 경제적으로 공급할 수 있다. 철강, 수소 생산 등 고온의 열이 필요한 곳에 탄소 발생 없이 직접 고온의 열을 공급하는 원자로 뿐만 아니라, LNG 등 화석 연료를 쓰지않고 선박 엔진의 역할을 하는 원자로도 개발되고 있다.

최근 활발히 사용하고 있는 이미지 생성 AI는 이미지 하나를 만드는데 스마트폰 한 대를 충전할 수 있는 전력이 소모된다고 한다. 이런 AI와 함께 미래에 급격히 증가될 것으로 예상되는 AI 데이터센터에 안정적으로 전력을 공급하는 무탄소 에너지원으로도 차세대 원자로가 안성맞춤이다.

탄소중립을 이루기 위해서는 모든 산업군에서 무탄소 에너지를 이용해야 한다. 그러기에 다방면에서 활용할 수 있는 차세대 원자로가 그 해결책이 될 수 있다.

정부도 차세대 원자로의 시장 가치에 주목하고 있는 모양새다. 기술을 완성하고 초기 시장을 조성하기 위한 지원을 아끼지 않고 있다. 지난해 국가 12대 전략 기술 분야로 차세대 원자력을 선정한 것을 시작으로, 올해 2월에는 차세대 원자로를 민·관 협력으로 개발하는 전략을 수립하였고, 6월에는 기술 개발 및 실증 추진 방안을 발표했다.

또한, 조만간 차세대 원자로 개발 로드맵을 수립해 실증계획을 구체화한다고 한다. 이러한 계획을 차질없이 실행하기 위해 내년에는 원자력 연구개발 예산을 늘려 차세대 원자로 연구개발에 대한 실질적인 지원을 확대할 계획이라고 한다. 이 정도면 차세대 원자로 개발을 위한 기반은 마련된 듯 하다. 이제 중요한 것은 우리의 역량을 효과적으로 결집해서 치열한 국제경쟁에서 반드시 승리하는 일이다.

기술만 있으면 될까. 차세대 원자로에 적합한 인허가 체계 역시 적기에 만들어져야 한다. 원자로를 실제 사용하려면 인허가가 반드시 필요하고, 이런 원자로 등 원자력 시설의 인허가는 매우 보수적이고 세밀한 평가 과정을 거치게 된다. 원자력을 이용하는데 안전 확보는 무엇보다 중요하니 이는 당연한 것이다.

차세대 원자로는 안전성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 기존에 없던 혁신 기술이 도입되어야 한다. 따라서 기존의 원자로 인허가 체계로는 평가하기 어려운 혁신적인 기술이 적용된 차세대 원자로를 사용하려면 그에 맞는 최적의 인허가 체계가 별도로 필요할 것이다.

기술과 규제가 준비되었다면 이제 필요한 것은 추진력이다. 대용량 전력 생산에만 사용하는 대형 원전과는 달리 차세대 원자로는 다양한 산업에서 수요가 형성될 것이다. 이에 적합한 다양한 원자로들을 개발하는 데에는 기업들의 민첩성과 유연성이 유효타가 될 것이 분명하다.

따라서 차세대 원자로 실현에는 정부의 역할만큼 민간 기업들의 적극적인 참여도 필요하다. 다행히 여러 기업들이 차세대 원자로의 가능성에 주목하고 사업 개발에 적극적인 것으로 알려지고 있어 민간기업이 중심이 되는 새로운 원자로 사업 모델이 다양하게 만들어질 것으로 전망한다.

이미 레드 오션인 대형 원전의 틀을 벗어난 차세대 원자로 시장이 열리고 있다. 우리나라의 기회도 그 곳에 있다.