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기사입력 : 2023.11.14 17:08
- 원자로 내부 핵연료 교체 등 노심 관리 복잡 부품 검사 정비 불리 사고 위험 높아
- 캐나다 CANDU-3 300 MWe 신형로 내놨으나 전세계 아무도 거들떠보지 않아!
국제원자력기구(IAEA)는 SMR(Small ModularReactor) 을 300MWe 이하의 모듈형 원자로로 정의하고 있다.
현재 경주에서 가동 중인(신월성 1, 2호기 1,000MWe) 대형 원자로에 비해 3분의 1 이하의 작은 원자로라 생각하면 된다.
원자로 크기의 차이도 있지만, 대형 원전의 원자로 부분은 원자로, 증기발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등으로 구성되는데, SMR은 이들 부품을 하나의 용기에 '모듈화'하여 모았기 때문에 당연히 크기가 대폭 줄어. 전체적으로 대형 원전과 비교했을 때 150분의 1 정도의 수준이라 도서·산간 지역에도 건설할 수 있어 미래 에너지 시장의 대체재로 주목받고 있다는 것이
다.
개발자들은 SMR이 크기가 작아 핵분열로 발생하는 열 밀도가 현저히 낮아 대형 원전에 비해 안전성이 높다는 이유와 신기술 접목이 용이하여 안전성 및 신뢰성이 높다는 것과 공장에서 제작·조립하여 현장에서 직접 설치, 건설 공기가 짧다는 것 그리고 부지 규모가 작아 건설비용 투자가 낮고 전력수요 낮은 지역에 기저 전력으로 사용할 수 있다는 것을 장점이라고 주장한다.
그러나 “현재 개발하려는 SMR의 경우 하나의 용기 안에 주요 기기를 모두 배치하기 때문에 원자로 내부의 핵연료 교체 등 노심 관리가 복잡해지고 원자로 내부 부품 검사나 정비에 불리해 사고 위험이 커지고, 1,000MW짜리 대형 원전 대신 100MW짜리 SMR 10개를 연결해서 동일한 전기 출력을 만들어 낼 경우 원자로 안에 들어가는 각각의 부품 개수가 10배로 증가해 복잡해지는 만큼 고장과 사고 위험이 높아진다”고 한다.
그리고, 현재까지 SMR이 상용화된 곳이 없으며 미국, 러시아, 중국을 중심으로 70종의 SMR이 개발 중이라고 하는데 물을 냉각재로 사용하는 SMR, 물 이외의 냉각재를 사용하는 SMR등으로 대부분 아직 기초적인 검증도 되지 않아 2030년 이후에나 경수로형의 초기 검증용 SMR을 건설할 수나 있을지도 불확실하며, 원자력 사업은 규제가 워낙 까다로워 좀 더 오래 걸릴 수 있다는 것이다.
SMR에 대해 동국대 에너지전기공학과 박종운 교수는 2021년
색의 100여 가지를 신형 소형 로라며 개념만 만지작거리다 99% 개발 중지 혹은 취소된 바 있으며 대표적 예로 1984년에 미국이 개발했다는 소형 로 IFR은 1994년에 중단되었다. 또캐나다는 1990년대에 CANDU-3라는 300 MWe를 신형로라고 내놨으나 전 세계 아무도 사지 않았다. (위 그림 참조)
1990년대 미국은 기존 대형경수로가 최적이라며 600MWe도 작다고 1GWe급 AP1000으로 갔다. 그런데 이제 AP1000(3세대 원전) 했던 뉴스케일 파워라는 회사가 50MW 12팩 설치해 600MW 출력이라는 원자로를 앞으로 10년 후에나 지어보겠다는데 원자로만 쪼개면 소형인가. 소용량 경수로는(핵잠수함에 쓰는) 이미 존재해 와 개발 필요도 없이 언제라도 할 수 있다.
그러나 신개념 노형 SMR은 기후 위기 해답을 주기엔 아주 불확실하고, 느리고 비용도 많이 든다.
뉴스케일? 2030년에 데모용을 지어 엔지니어링 문제해결에 10년, 사업화 10년 잡아 2050년에 처음 상용로를 짓는다 치자. 한국도 개발에 최소 10~20년, 인허가 10년, 상용화 검증에 10년 하면 2050~60년이다. 용량도 타이밍도 못 맞추어 결국 탄소 중립 기여는 완전 허구일 뿐.”이라고 혹평했다.
