SMR가 뭐길래···두산 이어 SK·현대도 참전

[서울파이낸스 박시형 기자] 최근 두산과 SK, 현대 등 대기업들이 줄줄이 SMR 투자 결정을 발표하는 가운데 해당 기술에 업계의 이목이 집중되고 있다.

27일 에너지 업계에 따르면 SMR는 Small Modular Reactor(소형모듈원전)의 약자다. 이름 그대로 우리가 흔히 보는 원자력발전소보다 크기가 훨씬 작다. 두산에너빌리티 등이 1억여달러를 투자한 미국 뉴스케일파워(NuScale Power)의 SMR는 대형 원전의 150분의 1에 불과하다.

대형 원전에 따라붙는 증기발생기, 냉각재 펌프, 가압기, 격납공간 등이 하나의 용기에 일체화 된 모듈(Module) 형태의 원자로이기 때문이다.

크기에 비해 출력은 월등하다. 최근 가동을 시작한 신한울 1호기의 경우 발전량이 1400MW인데 SMR는 모듈 수를 조정해 60~720MW 전기를 생산할 수 있다. 

특히 복잡한 안전장치나 운전 전문인력 없이도 자연 순환방식으로 냉각할 수 있는 피동형 냉각이 가능하다. 자연재해 등으로 외부 전력이 끊어지더라도 내부에서 냉각재가 핵연료의 열로 데워진 뒤 증기발생기 튜브에서 냉각돼 아래로 떨어지는 자연순환 냉각이 이뤄지기 때문에 높은 안전성을 갖고 있다.

SK그룹이 투자한 테라파워(TerraPower)는 냉각제로 주로 사용되는 물 대신 끊는점이 높아 폭발 위험이 거의 없는 액체나트륨을 사용해 안전성을 높였다.

혹시 발생할 지 모를 방사능 유출에 대비해 설정하게 되는 '주민보호 비상 계획 구역'은 뉴스케일의 경우 가로·세로 230m 수준에 불과하다. 대형 원전의 경우 통상 반경 16㎞ 지역으로 설정한다는 점과 비교하면 아주 좁다.

현대엔지니어링은 미국 SMR 스타트업 USNC(Ultra Safe Nuclear Corporation)와 캐나다 토크리버(Chalk River) 원자력연구소 부지에 격납건물 마저 없는 5MW 규모의 초소형원자로(MMR) 실증 플랜트 건설에 참여했다. 

이 같은 장점으로 SMR는 송전망이 충분하지 않은 외딴 지역에도 설치할 수 있으며, 특히 노후된 석탄 화력발전소를 대체해 신재생에너지의 불규칙적인 전력 생산을 보완할 수 있을 것으로 기대된다.

뉴스케일파워는 지난 2020년 미국 원자력규제위원회(NRC)의 설계인증 심사를 최종 완료한 데 이어 미국 아이다호 지역에 60MW급 SMR 12기를 설치하는 프로젝트를 진행해 2029년 상업운전에 들어간다는 계획이다. 개발과 설계는 뉴스케일이, 원자로·발전용 터빈 등 주기기 제작은 두산이 맡는다.

뉴스케일은 최근 루마니아 정부와도 SMR 부지를 확정해 동유럽 시장에 공식 진출했다.

테라파워는 창업자인 빌게이츠가 설립했으며, 미국 에너지부의 자금 지원을 받으며 2028년 상용화를 목표로 실증사업을 진행중이다.

에너지 업계 한 관계자는 "SMR는 아직 개발중인 기술로 주도권을 쥔 곳이 없는 상황"이라며 "신재생에너지의 보완재 등으로 활용될 수 있고, 시장 성장 전망이 커 최근 다수의 기업들이 앞다퉈 참여하고 있다"고 말했다.