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小型모듈原子爐, ‘脫原電’ 直擊彈 原子力産業 살릴 妙手|週刊東亞

週刊東亞 1290

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小型모듈原子爐, ‘脫原電’ 直擊彈 原子力産業 살릴 妙手

核推進 航母龍 原子爐 技術 確保 可能… 韓美 共同開發 提議해야

  • 이정훈 記者

    hoon@donga.com

    入力 2021-05-25 10:00:01

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    미국 원자력발전소 건설사 뉴스케일이 올해 착공할 소형모듈원자로(SMR) 구상도(왼쪽).
한국수력원자력과 한국원자력연구원이 개발에 나선 ‘혁신형 SMR(i-SMR)’ 설계 개요도. [사진 제공 · 뉴스케일, 동아DB]

    美國 原子力發電所 建設社 뉴스케일이 올해 着工할 小型모듈原子爐(SMR) 構想도(왼쪽). 한국수력원자력과 韓國原子力硏究院이 開發에 나선 ‘革新型 SMR(i-SMR)’ 設計 槪要圖. [寫眞 提供 · 뉴스케일, 東亞DB]

    電氣 消費量이 폭증해 生産量(發電量)을 넘어서면 같은 송·배전망(網) 안에 있는 電氣가 모두 나가는 ‘블랙아웃(black out)’ 現象이 일어난다. 블랙아웃으로 멈춰선 發電機를 다시 稼動하려면 相當한 時間과 努力이 들어간다. 電氣가 없으면 컴퓨터와 携帶電話를 쓸 수 없음은 勿論, 病院에선 手術이 멈추고 軍은 레이더를 運用하지 못한다. 따라서 電氣 消費量이 生産量에 가까워질 程度로 높아진 境遇 特定 地域에 電氣 供給을 끊어 블랙아웃을 避한다.

    ‘原電 제로’ 臺灣의 强制 停戰

    5月 17日 臺灣 電力當局은 블랙아웃 憂慮가 있다면서 66萬 家口에 電力 供給을 遮斷하는 ‘强制 循環 停戰’을 斷行했다. 臺灣은 13日에도 가오슝 所在 變電所 事故로 400餘萬 家口에 電氣 供給을 中斷한 바 있다. 電氣 消費가 폭증하면 過負荷로 變電所에 事故가 發生하는데 이것이 블랙아웃으로 이어질 수 있다. 電力 消費量이 널뛰자 先制的으로 强制 停電에 突入한 것이다.

    臺灣의 不安定한 電力 狀況이 차이잉원 政權의 脫原電政策 탓이라는 分析이 많다. 臺灣은 地震이 잦아 脫原電 運動의 熱氣가 높았다. 차이 總統은 2016年 總統選擧에서 “나는 사람이다. 나는 原電에 反對한다(我是人 我反核)”를 口號로 내걸고 ‘2025年까지 原電 제로’를 公約했다. 그는 就任 後 “2025年까지 모든 原電 稼動을 中斷한다”는 條項을 追加해 前技法을 改正하고 原電 稼動을 中斷했으나 2017年 여름 大規模 停電 事態를 겪자 原電을 再稼動했다. 그러면서도 ‘2025年 原電 제로’라는 目標는 維持했는데, 올해 다시 大規模 停電 事態를 겪은 것이다.

    臺灣의 現實을 韓國이 ‘江 건너 불구경하듯’ 보고 있을 수만은 없다. 文在寅 政權도 脫原電政策에 나선 지 오래다. 臺灣은 原電 3基를 運用한 데 비해, 韓國은 24基를 稼動해온 世界的 原電 强國이다. 그 때문인지 모든 原典을 멈추진 못했지만, 脫原電에 對한 文在寅 大統領의 意志는 强力하다. 韓國水力原子力(韓水原)은 原電 收益性을 造作해 月城 原電 1號基를 早期 閉鎖한 疑惑을 받고 있는데, 이 또한 文 大統領의 脫原電 基調가 作用한 것 아니냐는 視角이 있다.

    이런 가운데 5月 14日 文 大統領을 만난 더불어民主黨 宋永吉 代表가 “美國 조 바이든 政府가 炭素中立化를 위해 SMR(小型모듈原子爐) 分野를 專門的으로 硏究하고 있다”며 “韓美가 共同으로 SMR를 硏究해야 한다”고 主張해 關心이 쏠린다. SMR 建設은 文 大統領의 體面을 살려주면서도 脫原電政策과 그로 인해 憂慮되는 블랙아웃을 避할 方案이 될 수 있다. 死藏되는 世界 最高 水準의 韓國 原電 技術을 維持할 수도 있다.



    原電은 300MW(메가와트)를 基準 삼아 大小型으로 나뉜다. 原電은 크게 지을수록 經濟性이 좋기에 大部分 大型 原電의 發電容量은 1000MW를 넘는다. 大型 原電은 原子爐와 蒸氣 發生機를 따로 만들지만, 小型은 一體型으로 製作한다. 大型 原電은 地盤이 단단한 곳을 찾아 地形에 맞춰 지어야 한다(맞춤 生産). 反面 小型 原電은 같은 타입의 모델을 大量 製作해 必要한 곳에 設置(旣成品 生産)할 수 있기에 小型모듈原子爐, 卽 SMR로도 불린다.

    다만 SMR는 發展 單價가 大型 原電보다 훨씬 높다는 致命的인 弱點이 있다. 發展만큼 어렵고 費用이 많이 드는 게 送電(送電)이다. 먼 곳으로 電氣를 보내려면 많은 送電塔을 세우고 긴 케이블도 必要하다. 送電 距離가 멀면 幾何級數的으로 費用이 增加하며 電力 損失도 커진다. 送電 問題에 시달린 代表的 나라가 옛 蘇聯이다. 領土가 廣大해 大型 原電을 지어 여러 都市에 電氣를 보내려니 送電 費用이 많이 들었다. 特히 蘇聯 領土 內 中央아시아 都市들의 主力 産業이 農業이라 莫大한 戰力이 必要했다. 農事를 지으려면 카스피해, 아랄해의 물을 민물로 바꾸는 ‘淡水化(淡水化)’ 過程이 必須다. 淡水化 施設은 많은 電氣를 必要로 하기에 옛 蘇聯은 SMR를 지어 中央아시아 主要 都市의 밤을 밝히고 農業을 발전시켰다. 이렇게 하는 것이 大型 原電을 지어 여러 都市로 送電하는 것보다 쌌던 것이다.

    i?-?SMR 成功, 韓美關係가 關鍵

    韓國原子力硏究員은 蘇聯 解體 後 技術을 導入해 韓國型 SMR ‘스마트’를 設計했으나 市場 創出에 失敗했다. 韓國은 高度로 人口가 密集된 國家인 데다, 送電 技術도 世界 最高 水準이라 SMR는 經濟性이 없었다. 넓은 國土에 드문드문 都市가 있는 사우디아라비아 市場 進出을 노렸지만 經濟性이 없다며 大型 原電 導入으로 돌아섰다.

    이러한 SMR를 最近 조 바이든 行政府가 注目하고 있다. 大型 原電만 運用한 美國이 SMR에 注目한 데는 그 나름 事情이 있다. 美國 電力會社는 民間企業이라 CEO(最高經營者)들은 빨리 收益을 내려 한다. 大型 原電을 지으려면 많은 費用과 긴 時間이 必要하다 보니 實績 내기에 汲汲한 CEO로서는 답답할 노릇이다. 게다가 氣候變化協約에 따라 美國도 ‘炭素 제로’를 빨리 이뤄야 한다. 그렇기에 美國은 建設費用과 炭素 배출량이 적은 SMR에 注目한 것이다.

    文在寅 政權의 脫原電政策으로 숨筒이 막힌 韓國 原子力業界는 韓國型 SMR 스마트로 活路를 摸索하고 있다. SMR를 製作하다 보면 核推進 航母와 原蠶 等에 搭載할 超小型 原子爐 製作 技術도 익힐 수 있다. 이 때문에 國防部와 海軍도 SMR 製作에 關心을 기울이게 됐다. 한수원과 韓國原子力硏究員은 스마트를 凌駕하는 ‘革新型 SMR(i-SMR)’ 開發을 檢討하고 있다. 斗山重工業度 美國 SMR 製作會社 뉴스케일파워와 손잡고 새로운 SMR 製作에 뛰어들려 하고 있다.

    文 大統領은 國內에서 脫原電政策을 推進하면서 神奇하게도 原電 輸出은 支持했다. 그런 點에서 韓美 i-SMR 共同開發은 좋은 方策이 될 수 있다. 韓美關係가 좋아지면 韓國 原子力業界는 숨筒이 트일 것이다. 勿論 그 反對라면 韓國 原子力産業과 技術은 다시금 ‘버린 子息’이 될 公算이 크다.

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