소형 모듈 원전(SMR)에 대한 설명

소형 모듈 원전(SMR)에 대한 설명

 

1. 소형 모듈 원전의 정의(SMR : small modular reactor)

 

 기존 대형 원전의 크기를 작게 하기 위하여 핵심인 원자로, 증기발생기, 냉각재 펌프 등을 하나의 용기에 넣어 모듈 형태로 일체화된 원전을 일컫습니다.  용량 또한 기존 대형 원전과 대비해서 1/3 ~ 1/5 수준인  500㎿급 내외입니다. 참고로 국제 원자력기구(IAEA)는 300㎿급 이하를 소형 원자로, 700㎿급 이하를 중형 원자로로 분류하고 있습니다. 

  태양광 발전과 같은 재생에너지처럼 이산화 탄소배출이 없으며, 모듈로 제작되므로 건설시간이 절약되고 부지면적도 적게 들어 비용이 절약되어서 요즘 주목받고 있습니다.

대형원전과 소형원전 비교

2. 소형 모듈 원전의 종류

 

- 사용되는 냉각제와 연료에 따라 크게 4가지로 분류됩니다.

 

  1)경수로형

   ①냉각재로 물을 사용하며, 기존 대형 원전의 경수로 기술을 활용할 수 있다는 장점이 있습니다.

   ②개발사로는 미국 뉴스케일 파워와 영국 롤스로이스 등이 있으며, 뉴스케일 파워는 대략 2029년 사용화 예정되어 있습니다.

   ③한국에서도 두산에너빌리티, 삼성물산, GS에너지 등이 뉴스케일 파워에 지분을 투자하여 협업하고 있습니다.

 

  2) 고온 가스형

   ①냉각재로 비활성 기체인 헬륨을 사용하므로, 섭씨 1,000℃ 초고온에서도 화학반응이 없어서 안전성이 높습니다.

   ②개발사로는 미국 엑스에너지가 있습니다.

   ③두산에너빌리티는 엑스에너지의 주기기 설계를 맡았으며, 현대엔지니어링도 캐나다 정부와 협업하며 관련 프로젝트를 진행 중입니다.

 

  

  3) 용융염 냉각형

   ①핵연료가 냉각재에 녹아 있어서 용융염을 연료로 활용하는 방식으로 액체연료 원자로라고 불립니다. 용융염이 방사선 물질을 차단하고 핵분열 생성물이 제거되는 효과가 있어서 안전성이 높습니다.

   ②개발사로는 덴마크의 시보그가 있습니다.

   ③삼성중공업이 시보그의 기술협력 양해각서(MOU)를 체결하고 2025년 상용화를 목표로 하고 있습니다.

 

 

  4) 소듐 냉각형

   ①냉각재로 소듐, 즉 나트륨(Na)을 사용합니다.  

   ②개발사로 미국 테라파워는 빌 게이츠가 투자한 업체로 유명합니다. 현재 미국 에너지부의 자금 지원을 받았을 뿐만 아니라 원전이 클린에너지로 인정받아서 세제혜택도 누리고 있습니다. 

   ③SK그룹은 테라파워와  기술협력 양해각서(MOU)를 체결하고 3,200억 원을 투자했습니다. 테라파워의 SMR 기술, 방사성 동위원소 생산 역량과 SK의 사업 영역을 연계해 다양한 협력 기회를 발굴할 예정이라고 밝혔습니다.  2028년 상용화를 목표로 하고 있습니다.