HD현대, SMR 선박 특허 3건 출원…‘2030년 추진선 개발’ 속도

빌 게이츠가 창업한 테라파워와 소형모듈원자로(SMR) 관련 협력을 추진 중인 HD현대그룹이 최근 관련 특허 3건을 출원한 것으로 확인됐다. HD현대는 2030년까지 선박용 SMR을 개발한다는 계획이다.

25일 업계에 따르면 HD현대그룹의 조선 계열 중간 지주사인 HD한국조선해양은 특허청 특허정보 검색서비스 키프리스에 '선박용 원자력 추진 시스템'에 대한 특허 2건과 '선박의 에너지 관리 시스템 및 에너지 관리 방법' 1건을 최근 공개했다. 3건 모두 SMR추진선 관련 특허다. 이 특허에는 SMR추진 시스템과 외에도 여러 동력원을 활용할 때 상황에 맞춰 동력원을 선택·제어하는 기술 등이 담겼다.

특허의 내용을 자세히 보면 원자력 추진 시스템에 3중 차폐 설계로 안전성을 확보하면서 동시에 2중 열교환 설계로 경제성도 챙겼다.

또 원자로에서 나오는 열교환 장치에 터빈과 프로펠러를 연결할 수 있도록 해 프로펠러의 동력을 급격히 증가시켜야 할 때에는 빠른 반응 속도를 얻을 수 있도록 개선한 것이 핵심이다.

3중 차폐 구조에서는 첫 2개의 차폐부까지는 스테인리스 스틸이나 콘크리트 같은 고체 격벽으로 감마선을 차폐하고, 제3 차폐부는 경수로 체운 액체층으로 중성자를 차폐하는 방식으로 높은 안전성을 확보하는 방법을 썼다.

원자로에서 나오는 열에너지는 상류와 하류를 지나며 2번의 열교환을 거치도록 하면서 에너지 효율을 끌어올렸다. 이 열교환 유체와 연동돼 구동될 수 있는 추진 터빈과 프로펠러가 각각 연결될 수 있도록 해, SMR을 단독으로 추진할 때보다 동력이 필요할 때 더 빠르게 추진력을 전달할 수 있다.

이 밖에도 SMR에서 생산된 증기를 이용해 액화 수소를 생산하고, 생산된 액화 수소를 타 선박에 공급까지 할 수 있는 SMR 추진시스템에 대한 내용도 담겼다.

원자로가 선박에 탑재될 시 발전기나 예비전원, 육상 전원을 사용할 때 현재 상태(항해, 이·접안, 하역, 적재, 정박)의 구분에 따라 SMR을 정규·대기·예비·운전 모드로 자동제어하고, 전력원을 상황별로 선택하는 모듈도 포함됐다.

HD현대는 2030년까지 선박용 SMR을 개발하겠다는 목표다. HD한국조선해양은 올해부터 SMR과 수소연료전지 등 차세대 선박 동력원 개발에 총 3000억원을 투자할 계획이다.

시장조사업체 마켓앤마켓의 보고서에 따르면 전 세계 SMR 시장은 2022년 57억달러(약 7조9000억원)에서 연평균 2.3% 성장해 2030년 68억달러에(약 9조5000억원)에 이를 전망이다.

HD현대는 SMR을 미래의 먹거리로 삼고 정 부회장이 직접 관련 사안을 진두지휘하고 있다. 정 수석부회장은 지난달 22일 빌 게이츠 테라파워 회장과 만나 SMR 사업 협력 방안을 논의한 바 있다.

임재섭 기자 yjs@dt.co.kr