원자력 리포트

소형모듈원자로(SMR) 개념 및 주요 노형별 특징

이지민한국원자력연구원

1. 소형모듈원자로의 급부상

• 기후변화 대응을 위한 탄소중립(Net Zero) 달성이 글로벌 메가트렌드로 대두됨과 동시에 전력 수요의 급격한 증가가 예측됨에 따라 원자력의 역할이 재조명되고 있음
• 이러한 환경변화에 발맞추어 기존 대형원전 대비 안전성 · 유용성 · 경제성 등을 대폭 향상 가능한 다목적 소형모듈원자로(SMR, Small Modular Reactor)가 주목받고 있으며, 세계 각국은 SMR의 역할 정립 및 지원책을 수립하고 기술을 개발 중임
• 우리나라는 자체 기술로 110 MWe급 원자로 스마트(SMART, System-integrated Modular Advanced ReacTor)를 개발해 세계 최초로 표준설계인가를 획득함(‘12.7월)
• 한편 미국, 중국, 캐나다 등이 혁신기술을 적용한 SMR 건설·실증에 본격적으로 나서는 등 글로벌 개발 경쟁이 한층 심화되고 있어, 2030년대 이후 SMR 시장의 주도권을 확보하기 위한 기술 경쟁력 강화 및 국가적 전략이 필요함

2. 소형모듈원자로 개념 및 주요 노형별 특징

• SMR 개념 일반적으로 원자로의 부품을 공장에서 모듈형으로 생산하여 현장에서 쉽게 조립 할 수 있도록 설계한 전기출력 300 MWe 이하의 원자로를 지칭함
• SMR의 지향점 대형 원자로와 비교해 안전성 강화, 유용성 확장, 경제성 제고
• 주요 노형별 특징 사용하는 냉각재에 따라 원자로를 분류하며, 크게 경수로와 비경수로로 구분함
  
• 경수로 냉각재와 감속재로 경수를 사용함
  
• 소듐냉각고속로(비경수로) 액체 소듐을 냉각재로 사용하고 고속중성자에 의한 핵분열을 이용함
  
• 용융염로(비경수로) 고체의 염을 고온으로 녹인 용융염을 냉각재로 사용하는 원자로
  
• 고온가스로(비경수로) 피복입자핵연료, 흑연 감속재, 헬륨 냉각재를 사용해 경제적으로 약 700 ℃ 이상 고온 열을 생산할 수 있음