[발언대] SMR은 안전하고 값싼 에너지인가

생산단가 높고 안전성 장담 못 해
건설 수용할 지역은 과연 있을까

소형모듈형원자로(SMR)는 기존 원전이 가압기, 냉각 펌프, 증기발생기, 핵연료 노심이 각각 떨어져 있고 배관으로 서로 연결돼 있는데 이것을 한 통 속에 집어넣고 300메가와트(㎿) 이하로 작게 만든 원전을 말한다. 공장에서 모듈화해 건설 기간을 단축해서 비용을 줄인다는 것이 특징이다. 기존 원전이 보통 1000∼1400㎿인데 SMR은 300㎿ 이하로 작게 만든다. 처음에는 50㎿로 설계했는데 경제성이 없어 77㎿, 150㎿, 300㎿로 변경하고 있다.

SMR은 전원 상실 시 별도의 전원 없이 자연적인 힘만으로 냉각시키는 피동형 시스템으로 안전성을 보완한다고 한다.

또 소형이라 재생에너지의 백업 전원으로 활용할 수 있어 기존 원전의 경직성을 보완할 수 있다고 한다.

현재 미국·중국·캐나다·러시아·일본·한국 등 10여 국가에서 80여 종류의 SMR을 개발하고 있다. 러시아의 아카데믹 로모노소프 1호기(32㎿)는 2018년에 준공해 가동 중이고 중국의 링롱 1호기(100㎿)는 2025년에 준공해 2026년부터 상업 운전에 들어간다고 발표한 바 있다. SMR 핵연료는 러시아가 독점하고 있고 중국 또한 SMR 분야에서 앞서 나가고 있다.

우리나라는 25년 전 SMR 개발이 시작되었는데 아직 10년 후 상용화를 주장하고 있고 엄청난 연구개발비를 쏟고 있다. 2023년부터 2028년까지 총 3992억 원 규모의 혁신형 SMR(i-SMR) 기술개발 사업을 추진 중이고 경주에 3000억 원 규모의 SMR 국가산업 단지를 조성한다.

우선 SMR의 경제성을 살펴 보자. 한국 기업이 많이 투자한 미국의 뉴스케일파워는 2007년에 설립한 SMR 전문 회사이다. 2023년 미국 유타주에 77㎿ 6기를 건설하기로 했으나 잦은 설계변경(50㎿, 60㎿, 77㎿)과 건설 일정 지연 등으로 애초 공급가격이 ㎿당 58달러에서 89달러로 올라가자 구매자 확보에 실패해 결국 사업을 포기했다.

블룸버거NEF의 2023년 자료를 보면 원전은 ㎾h당 단가가 0.231달러, 태양광은 0.041달러, 육상풍력 0.04달러, 해상풍력 0.081달러다. 원전이 재생에너지보다 3∼6배 높다. 우리나라는 한국자원경제학회 분석을 보면 2030년의 경우 원전이 103.78원, 태양광 56.03원, 육상풍력 95.08원으로 나타났다.

SMR은 기존 원전보다 크기가 작아 핵분열 반응 과정에서 더 많은 중성자가 나오기 때문에 방사성 폐기물의 양이 기존 원전보다 2∼30배까지 많을 수 있다고 한다. 또 에너지경제재무분석연구소(IEEFA)는 뉴스케일파워의 SMR 건설 비용이 2015년보다 2023년에 두 배로 급등했다고 소개했다.

SMR의 안전성은 어떤가. 일단 수십 년 동안 안전 기술을 보완한 대형 원전보다 아직 가동해 본 적 없는 SMR이 더 안전한지 장담할 수 없다. 빌 게이츠가 미국 정부의 지원을 받아 와이오밍주에 건설하고자 하는 SMR은 냉각재로 나트륨을 사용하는데 나트륨은 공기와 수분에 노출됐을 때 폭발과 함께 화재 위험이 커 과학자들은 고속로의 아킬레스건이라고 부른다. 피동형 안전 시스템이라도 기계적 결함이나 사람의 실수로 인한 냉각 불능은 어쩔 수 없다. 기존 원전의 경우 외부 전원 공급선이 6개라 정전은 불가능할 것 같지만 실제로 정전 사고는 발생했다. SMR은 소형이라 여러 군데 설치하므로 유사시 테러의 대상이 될 수 있다.

작아도 핵발전소인데 어느 지역이 받아들일 것인가. SMR 특별법을 발의한 국회의원 지역구에 설치하겠다고 하면 진정성을 믿겠다.

/박종권 창원시민