[Tech 스토리] 차세대 에너지원 SMR, 대형 원전보다 안전한 이유

기사입력 : 2023년03월19일 07:42

최종수정 : 2023년03월19일 12:12

원전 주요 요소 하나의 용기에 일체화해 경제성 높여
인간 개입 없는 피동형 안전 설계 방식, 안전성 높아
두산에너빌리티·HD현대·SK 등 국내 기업도 본격화

기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 채송무 기자 = 1979년 미국 스리마일, 1986년 우크라이나 체르노빌, 2011년 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 줄었던 원자력발전소 바람이 다시 일고 있습니다. 우크라이나-러시아 전쟁 이후 자원의 무기화가 이뤄졌고 에너지 난이 물가 상승으로 이어지면서 경제의 어려움을 가중시키고 있기 때문입니다.

최근 일고 있는 원전 바람에는 차세대 원전 소형모듈원자로(SMR)의 등장도 한 몫을 하고 있습니다.

[서울=뉴스핌] 채송무 기자 =[사진제공=한수원, 이베스트투자증권 리서치센터] 2023.03.19 dedanhi@newspim.com

SMR은 뭘까요. 세계 원자력에너지협회에 따르면 300MW 이하의 작은 원자로입니다. 700MW 이하가 중형 원자로, 대형 원자로는 700MW 이상으로 분류됩니다.

원자력발전소는 핵분열에서 발생하는 열을 이용해 물을 끓이고 그 힘으로 터빈을 돌려 전기를 생산하는 원리인데요. 원전은 크게 원자로, 증기 발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등으로 구성됩니다. 대형 원전은 이 같은 시설을 현장에 설치한 후 주배관에 연결하는데 과정이 매우 복잡하고 위험도 큽니다.

SMR은 이같은 주요 구성 요소를 하나의 용기에 일체화된 소형 원자로입니다. 모듈 형태로 제작해 건설하기 때문에 건설 기간을 3년 이하로 축소할 수 있을 뿐 아니라 연결 부위에서 방사능이 흘러나올 가능성이 적습니다.

[서울=뉴스핌] 채송무 기자 = [사진 제공=이베스트투자증권 리서치센터]2023.03.19 dedanhi@newspim.com

더욱이 SMR은 피동형 안전설계 방식을 택하는데요. 이는 인간의 개입 없이 중력과 대류 현상으로 작동해 안전성이 높습니다. 후쿠시마 원전 당시 자연재해 뿐 아니라 인간의 조작 실수나 미흡한 대처 능력이 사고의 심각성을 더했는데요. SMR은 추가 운영 지시나 외부 전력, 추가 냉각수 공급 없이 자동으로 냉각되는 피동형 설계여서 원전 사고가 커질 확률이 낮습니다.

또 SMR은 추가 냉각수 공급 없이 냉각되는 만큼 후쿠시마 원전에서 발생한 방사능 오염 냉각수 문제에서도 다소 자유롭습니다. 더욱이 크기가 작기 때문에 핵 분열로 발생하는 열 밀도가 대형 원전보다 작고 냉각 기능이 중단되어도 열을 식히기 쉽습니다.

[서울=뉴스핌] 채송무 기자 = [사진 제공=: Nuscale, 이베스트투자증권 리서치센터]2023.03.19 dedanhi@newspim.com

기술 표준이 정립되지는 않았지만 SMR은 4개 유형으로 나누는데요. 격납용기 내부에 원전 주기기를 통합한 형태인 PWR은 기존 원전과 같이 냉각재로 물을 사용합니다. 이 때문에 원전 규제 기관 인허가 절차를 빠르게 통과할 수 있는 것도 장점입니다.

MSR(용융 염 원자로)은 고체 핵연료 대신 염화물에 핵 연료를 녹여서 원자로 연료로 활용하는데요. 냉각제는 용융염, 감속재는 흑연을 사용합니다. 가압기 없이 냉각제는 500~1400℃를 유지 할 수 있어서 낮은 압력에서도 높은 열 효율을 보입니다. 핵연료가 용융된 상태라 노심 용융사고를 원전적으로 배제할 수 있습니다.

[서울=뉴스핌] 채송무 기자 = [사진 제공=: DOE, 이베스트투자증권 리서치센터2023.03.19 dedanhi@newspim.com

LFR (납 냉각 고속로)는 기존 원전과 작동 구조가 판이한 4세대 원전으로 냉각제로 납을 사용합니다. 감속재 없이 원자로를 운영하는데요. 고속 중성자에 쉽게 분열 반응을 일으키는 U-238, 플루토늄을 핵연료로 사용합니다.

마지막은 SFR (소듐 냉각 고속로) 방식인데요, 냉각재로 액체 소듐을 사용하고 고속중성자를 이용해 핵 분열 반응을 일으킵니다. 배관이 원자로용기 내부 풀안에 설치되어 냉각재 상실 가능성을 배재합니다. SFR의 열 전달 계통은 일차열전달계통(원자로 열을 일차소듐 냉각재로 전달), 중간열전달계통(증기생산) 그리고 동력변환계통으로 구성됩니다.

[서울=뉴스핌] 채송무 기자 = [사진 제공= IAEA, 이베스트투자증권 리서치센터]2023.03.19 dedanhi@newspim.com

아직은 SMR이 상용화된 곳은 없습니다. 전문가들은 2030년을 전후로 SMR 시장이 크게 확대될 것으로 예상하고 있는데요. 우리나라를 비롯해 전 세계적으로 총 71종 이상의 SMR이 개발 중입니다.

우리나라는 한국원자력연구원이 1997년부터 SMART라는 SMR 모델을 개발하기 시작해 2012년 7월 세계 최초로 표준설계인가를 받았는데요. 한국수력원자력이 이를 개량해 '혁신형 SMR'을 개발 중인 상황입니다.

국내 기업들도 최근에는 SMR 사업을 본격화했습니다. 대표적인 기업이 두산에너빌리티인데요. 미국의 뉴스케일파워와 협업하고 있습니다. 두산에너빌리티는 2019년과 2021년에 걸쳐 뉴스케일파워에 국내 투자사들과 함께 1억400만달러를 투자해 지분을 확보하면서 SMR 기자재 우선 공급권을 확보했습니다.

HD현대는 미국 테라파워에 3000만달러를 투자했고, SK 역시 테라파워에 2억5000만달러 지분 투자에 나서면서 SMR 사업을 본격화하고 있습니다.

윤석열 대통령은 지난해 신한울 1호기 준공 기념행사 축사에서 "우리나라의 독자적인 소형모듈원전(SMR) 개발에 총 4000억원을 투자해 미래 원전시장의 주도권을 확보해 나갈 것"이라고 강한 의지를 보였는데요.

최근 전기세 인상이 서민 가정의 어려움 뿐 아니라 국가 경제에도 부담이 되고 있는 상황에서 민관의 협력으로 차세대 에너지원으로 떠오르고 있는 SMR 경쟁에서 우리가 주도권을 가질 수 있을지 주목됩니다.

dedanhi@newspim.com

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홈플러스 상품권 줄줄이 사용 중단 우려 [서울=뉴스핌] 남라다 기자 = 유통·외식업계가 잇달아 홈플러스 상품권 사용을 중단하고 나서고 있다. 회생절차가 시작되면서 발생할 수 있는 상품권 변제 지연을 사전에 차단하기 위한 선제 조치로 풀이된다. 일각에서는 제2의 티몬·위메프 사태로 확산할 수 있다는 우려의 목소리가 나오고 있는 실정이다. 다만 홈플러스 측은 제2의 티메프 사태로 번질 수 있다는 우려는 확대 해석이라며 상품권 변제에 문제가 없다는 입장이다. 홈플러스 강서 본사 전경 [사진=홈플러스] 5일 업계에 따르면 이날 홈플러스 상품권 사용을 중단한 업체는 CGV, CJ푸드빌, 신라면세점, HDC아이파크몰, HDC신라면세점, 앰배서더호텔 등 6곳으로 나타났다. 이 외 나머지 제휴처들은 현재 홈플러스 상품권 사용 중단을 검토 중인 것으로 알려졌다. 내부적으로 사용 중단을 검토하고 있는 곳은 호텔신라, 아웃백 등이다. 신라호텔 관계자는 "현재 신라면세점은 상품권 사용을 중단했고 신라호텔은 현재 내부 검토 중에 있다"고 말했다. 다이닝브랜즈그룹이 운영하는 아웃백 스테이크하우스(이하 아웃백)가 홈플러스 상품권 사용을 중단하기로 했다가 한나절 만에 입장을 번복하기도 했다. 다이닝브랜즈그룹 측은 "아웃백은 상황을 지켜본 후 (홈플러스 상품권) 제휴 중단 여부를 결정하기로 했다"고 입장문을 냈다. 다만 홈플러스 측은 상품권은 일반 상거래로 변제에 문제가 없다고 밝혔다. 홈플러스의 지난해 상품권 연간 발행총액은 2500억 원으로 집계됐다. 이 기간 전체 상품권의 96%에 해당하는 2420억~2430억 원은 홈플러스 점포(마트, 익스프레스, 온라인)에서 사용됐다. 이 가운데 상품권 70억~80억 원가량은 외부 가맹점에서 쓰인 것으로 확인됐다. 전체의 4%에 해당하는 규모다. 홈플러스 관계자는 "저희 상품권은 대부분 자사 온오프라인 매장에서 사용된다"면서 "지난해 기준 4%만 외부 가맹점에서 사용됐는데 그 규모도 100억원 안 되는 수준"이라고 설명했다. 이어 "현재 수취를 중단한 곳은 한 자릿수로 거의 영향이 없는 상황"이라며 "상품권은 일반 상거래 채권으로, 100% 변제가 되는 부분이며 지금까지 상품권 환불 요청 고객은 없었다"고 말했다. 현재 홈플러스와 제휴를 맺고 있는 가맹점 브랜드는 30여곳이다. 대표적으로 뚜레쥬르, 빕스, 더플레이스를 운영하는 CJ푸드빌을 비롯해 ▲아웃백 ▲CGV ▲HDC아이파크몰 ▲디큐브거제백화점 ▲제일모직 대리점(백화점 제외) ▲스퀘어원 ▲모다아울렛(대전·경주) ▲생어거스틴 등에서 홈플러스 상품권 사용이 가능하다. 앞서 홈플러스는 전날 신용등급 하락에 따른 잠재적 자금 문제에 선제적으로 대응하기 위해 기업회생절차 개시를 신청했다는 입장을 밝혔다. 서울회생법원은 신청 11시간 만에 홈플러스의 회생절차 개시 결정을 내렸다. 이에 금융채권 상환은 유예되나, 협력업체와의 일반적인 상거래 채무는 회생절차에 따라 전액 변제된다. nrd@newspim.com 2025-03-05 17:06

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