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소형 모듈 원자로, 에너지 혁신 주도

일반 리포트 2024년 11월 25일
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  • 소형 모듈 원자로(SMR)에 대해 들어보신 적이 있으신가요? SMR은 단순한 원자력이 아닌, 차세대 에너지 혁신을 이끌어가는 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 본 리포트에서는 SMR의 정의와 기술적 특징부터 시작하여, 한국수력원자력과 테라파워 같은 주요 기업들이 어떻게 SMR을 개발하고 있는지, 그리고 이 기술이 에너지 전환과 탄소중립 목표 달성에 어떻게 기여할 수 있는지에 대해 심도 있게 탐구해볼 것입니다. SMR이 안전성과 경제성을 바탕으로 기존 대형 원자로를 대체하는 신뢰할 수 있는 대안으로 떠오르고 있는데, 그 배경과 미래 시장 전망이 궁금하시다면 글을 계속 읽어보세요!

소형 모듈 원자로(SMR)의 혁신적 정의와 미래

  • 소형 모듈 원자로(SMR)란 무엇인가요?

  • 소형 모듈 원자로(SMR)는 전기 출력이 300MW 이하로, 효율적인 에너지 생성을 위해 설계된 원자로입니다. 이 원자로는 공장에서 부품을 모듈화하여 현장에서 손쉽게 조립할 수 있도록 되어 있답니다. 흥미롭게도, 2022년 기준으로 세계적으로 80여 종의 SMR이 개발 중에 있으며, 한국전력기술은 혁신적인 SMR 기술 개발의 핵심 역할을 맡고 있어요.

  • SMR의 안전성을 보장하는 구조적 특징은 무엇인가요?

  • SMR은 주요 기기를 하나의 압력용기 내에 설치하여 대구경 배관 파단에 의한 냉각수 유출 사고를 예방하며, 이로 인해 안전성이 대폭 향상된답니다. 더욱이, 원자로는 두께 30cm 이상의 철제형 격납용기로 밀폐되어 있어 방사성 물질의 유출을 막고, 냉각수에 붕산을 사용하지 않아 기기의 내구성이 증가하는 점도 큰 장점이에요. 또 완전 피동안전 시스템을 통해 안전한 에너지 생성이 가능하답니다.

  • SMR의 경제성과 활용 가능성은 어떻게 되나요?

  • SMR은 일체형 원자로 설계와 시스템 단순화를 통해 대형 원전과 비슷한 경제성을 자랑해요. 특히, SMART(System-integrated Modular Advanced Reactor)와 같은 중소형 원전은 다양한 분야에서 활용 가능성이 높아, 에너지 전환의 효과성을 더욱 극대화할 수 있는 구조랍니다.

국내 소형 모듈 원자로(SMR) 개발 현황 및 전망

  • 한국형 SMR 개발의 역사적 배경은 무엇인가요?

  • 소형 모듈 원자로(SMR)는 현재 대형 원자력 발전소의 대안으로 떠오르고 있는데요, 안전성과 경제성을 겸비한 차세대 원자로로 주목받고 있답니다. 한국은 1997년에 SMR 개발을 시작으로, 2012년 세계 최초로 SMR형 원자로의 표준설계를 규제기관으로부터 인가받은 이력을 가지고 있어요. SMR은 전기출력이 300MW 이하인 원자로로, 추가 원자로를 손쉽게 설치할 수 있는 모듈형 설계를 특징으로 하고 있어요.

  • 현재 SMR 개발을 이끌고 있는 주요 기업과 프로젝트는?

  • 현재 한국에서는 한국수력원자력이 중심이 되어 대구·경북 신공항 일대에 4조원 규모의 SMR 건설을 위해 업무협약을 체결했답니다! 이 SMR 프로젝트는 2033년부터 본격적인 상업 발전을 목표로 하고 있어요. 또한, 한국형 SMR인 스마트(SMART) 모델은 주요 기기를 모듈화함으로써 안전성을 한층 강화한 설계가 특징이에요. 미국의 뉴스케일파워(NuScale)도 SMR 개발에 나서고 있으며, 2020년에 설계 인증을 받고 아이다호주 내 건설을 추진하고 있습니다.

  • SMR의 상용화 일정은 어떻게 되나요?

  • 대구시는 2029년에 첫 번째 내륙형 SMR을 건설할 계획을 세우고 있으며, 이 사업은 전액 민자로 진행될 예정이에요. SMR은 건설 기간이 짧고 전체적인 전력 생산 비용을 낮출 수 있는 장점이 있다고 해요. 하지만, 실제 운영을 시작하기 위해서는 연구개발 및 기반 시설 구축이 필요하며, 이 과정에서 정부와 민간 기업 간의 협력이 중요하다는 의견이 나오고 있습니다.

해외 소형 모듈 원자로(SMR) 개발 현황과 미래 전망

  • 미국의 SMR 개발 현황: 어떻게 탄소 중립 목표에 기여할까?

  • 미국에서는 소형 모듈 원자로(SMR) 개발이 뜨거운 관심을 받고 있어요. 여러 기업이 SMR 기술 개발에 막대한 투자를 하고 있는 이유는 무엇일까요? SMR은 재생에너지의 간헐성 문제를 해결하고 탄소 배출량을 줄이는 데 큰 역할을 할 수 있는 솔루션으로 각광받고 있습니다. 특히, SMR은 석탄 발전소의 폐쇄로 인한 전력 공급 부족 문제를 해결하면서도 탄소 배출량 감축 목표를 달성할 수 있는 현실적인 대안으로 주목받고 있답니다.

  • 유럽 및 아시아 SMR 개발 현황: 글로벌 협력의 흐름은?

  • 유럽과 아시아에서도 SMR 기술 개발이 활발하게 진행되고 있어요. 중국은 미국의 테라파워사와 협력하여 소듐냉각고속로의 한 종류인 TWR-P를 중국에 건설할 계획을 세우고 있답니다. 이러한 국제 협력은 SMR 기술의 표준화와 안전성을 높이는 데 기여하고 있어요. 또한, 한국은 파이로프로세싱과 소듐냉각고속로 개발을 추진 중이며, 2020년까지 기술의 안전성 및 경제성을 점검할 계획을 가지고 있답니다.

  • SMR 관련 국제 협력 및 투자 동향: 어떤 변화를 가져올까?

  • SMR 기술이 아직 발전 초기 단계에 있지만, 여러 국가들이 적극적으로 기술 혁신과 국제 협력을 통해 미래 에너지 시장을 어떻게 이끌어 나가고 있을까요? 미국을 포함한 여러 국가들이 SMR 기술 개발에 활발히 투자하고 있으며, 이 과정에서 기술 표준화와 안전성을 강조하는 노력이 이루어지고 있답니다. 최근에는 케리스데일캐피탈이 미국 SMR 기업 오클로에 대한 비판적인 보고서를 발간하여 논란이 되었어요. 하지만 이러한 다양한 협력은 SMR의 상용화 가능성을 높이고 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보입니다.

SMR 시장 전망: 안전하고 경제적인 차세대 원자로의 가능성

  • SMR 시장 성장 가능성: 경북을 중심으로 한 대전환

  • 여러분, SMR(소형 모듈 원자로)에 대해 들어보신 적 있으신가요? 현재 SMR은 전 세계적으로 높은 관심을 받고 있으며, 정부가 '경북을 SMR 미래 경쟁력 확보의 거점으로 삼겠다'는 국정 방침을 발표했습니다. SMR은 기존의 GW급 이상의 원전보다 작고 안전성과 경제성을 강조하며, 300MW 이하의 전기 출력을 가집니다. 하지만 현재 한국은 국제적으로 83개의 SMR이 개발 중인 가운데, 4개만 개발하고 있어 시장 점유율 확대에 한계가 있을 수 있습니다. 따라서 SMR의 발전 가능성은 지방 정부와 기업의 적극적인 참여와 많은 노력이 필요하다고 할 수 있어요.

  • 탄소중립 및 에너지 전환의 역할: 실질적인 기여 가능성은?

  • SMR이 탄소중립 목표 달성에 중요한 역할을 할 수 있을까요? SMR은 탄소중립 에너지원으로 주목받고 있지만, 만약 SMR을 도입하게 된다면 핵폐기물 관리 문제가 심각해질 수 있습니다. 연구에 따르면 SMR이 생성하는 핵폐기물의 양은 기존 원전보다 2배에서 최대 30배까지 많을 수 있다고 합니다. 그러므로 SMR 도입이 진정으로 탄소중립 목표 달성을 도울 수 있을지는 심사숙고해야 할 문제입니다.

  • SMR 관련 투자 및 협력 동향: 기회와 우려가 공존하는 시장

  • 한국 기업들은 SMR 관련 투자를 통해 글로벌 시장 진출을 꾀하고 있는데요, 경주 SMR 국가산단 건설과 800억원 규모의 원전산업 성장 펀드를 조성한 것이 대표적인 예입니다. 그러나 SMR 개발에 대한 외부의 우려와 비판도 존재합니다. 일부 연구에서 SMR의 안전성 주장을 뒤집는 결과가 나온 데다, 환경 문제를 악화시킬 수 있다는 논의 또한 활발히 진행되고 있습니다. 이런 상황에서 SMR 관련 투자 및 협력 동향은 긍정적인 요소와 부정적인 요소가 혼재된 복합적인 상황임을 인지해야 합니다.

SMR의 도전과제: 안전, 경제성, 그리고 사회적 수용성

  • 안전성과 규제: 우리가 간과할 수 없는 문제

  • 소형모듈원자로(SMR)는 높은 안전성으로 주목받고 있지만, 정말 안전할까요? SMR의 사고 확률은 대형 원전보다 현저히 낮지만, 주민들의 불안감은 여전히 존재합니다. 특히 대구·경북 신공항 일대에서 SMR 프로젝트가 추진됨에 따라, 한국수력원자력은 주민들과의 신뢰를 쌓기 위한 노력을 기울이고 있습니다. 주민의 의견을 무시할 수 없는 만큼, 이 부분이 SMR의 도전과제 중 하나로 부각되고 있어요.

  • 경제성 확보: 현실과의 싸움

  • SMR의 경제성 확보는 과연 가능할까요? 대구시에 4조원 규모의 SMR 프로젝트가 민자 사업으로 추진되고 있는데, 이 과정에서 원자력 발전의 전력 생산단가를 낮추고 기업들에게 저렴한 전기를 공급하는 전략이 필요해요. 그러나 안전성과 지속 가능성을 동시에 고려해야 하기에, 결코 간단한 일이 아닙니다.

  • 사회적 수용성: 잘못된 인식이 걸림돌

  • 왜 소형모듈원자로의 사회적 수용성이 중요한가요? SMR의 상용화가 위협받고 있는 주된 요인은 바로 이것이에요. 대구시는 주민들의 이해와 수용성을 높이기 위해 적극적으로 대화를 시도하고 있으며, 이는 SMR의 혜택을 정확히 인식하도록 돕는 중요한 과정이랍니다.

마무리

  • 소형 모듈 원자로(SMR)는 차세대 에너지원으로, 안전성과 경제성을 바탕으로 에너지 전환과 탄소중립 목표에 기여할 중요한 기술로 자리매김하고 있습니다. 특히 한국수력원자력이 혁신형 SMR 개발을 통해 글로벌 시장 진출을 꾀하고 있으며, 테라파워와 같은 기업들이 주도적으로 기술 개발에 나서고 있습니다. 그러나 SMR의 상용화를 이루기 위해서는 지속적인 기술 개발, 국제적인 협력, 그리고 사회적 수용성 문제를 해결해야 합니다. 앞으로 SMR이 에너지 시장에서 어떻게 자리잡을지, 이러한 도전과제를 극복하기 위한 구체적인 방법은 무엇인지에 대해 고민해봐야 할 시점입니다. SMR이 진정한 차세대 에너지원으로 자리 잡기 위해서는 이러한 요소들이 모두 충족되어야 할 것입니다.

용어집

  • 소형 모듈 원자로(SMR) [기술]: SMR은 전기 출력이 300MW 이하인 소형 원자로로, 기존 대형 원자로보다 안전성과 경제성이 뛰어난 차세대 원자로입니다. SMR은 주요 기기를 하나의 용기에 통합하여 설계되어, 설치가 용이하고 상대적으로 낮은 사고 가능성을 가지고 있습니다.
  • 한국수력원자력 [회사]: 한국수력원자력은 SMR 개발 및 상용화를 위한 주요 기업 중 하나로, 혁신형 SMR(i-SMR) 개발을 추진하고 있으며, 다양한 협력 및 연구개발을 통해 글로벌 시장 진출을 목표로 하고 있습니다.
  • 테라파워 [회사]: 테라파워는 빌 게이츠가 설립한 SMR 개발 기업으로, 액체 나트륨을 냉각재로 사용하는 차세대 원자로를 개발 중입니다. 이 회사는 2028년 상용화를 목표로 하고 있으며, SMR 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다.

출처 문서