과학하는 원연이

대형 원자로가 작아지려면
어떤 기술이 필요할까?

소형모듈원자로
SMR의 핵심을 파헤치다

기술이 발전함에 따라 우리가 일상에서 사용하는 제품들의 크기도 점점 작아지고 있다.
휴대폰은 한 손에 쏙 들어오는 크기로, 컴퓨터는 한 손으로 들 수 있을 정도의 무게로 말이다.
심지어 그 작은 물건 안에 수많은 기능이 들어있어 편리함까지 갖추고 있다.
소형모듈원자로인 SMR 역시 크기는 작지만 미래 기술의 중심으로 주목 받고 있다.

원자로의 시작 Chicago Pile-1(CP-1)
최초의 원자로는 대학 운동장 스쿼시 코트에 세워졌습니다. 천연 우라늄 56톤과 흑연 벽돌 400톤으로 구성된 최초의 원자로 Chicago Pile-1(CP-1)을 시작으로 현재까지 다양한 원자로가 개발되었는데요. 건설 시기와 특성에 따라 분류해볼 수 있습니다.
원자로의 변천사
1950~1960년대 초기 원자로를 시작으로 최근 경제성과 안전성을 향상시킨 원자로까지 그 종류는 다양합니다.
2030년대 상용화 목표!
미래 혁신 원자로 ‘제4세대 원자로’
지난 2002년에는 전 세계 공모를 통해 100여 개의 미래형 원자로 후보 중 6개 시스템을 선정하기도 했습니다.
제4세대 원자로가 갖춰야 할 기술
6개 시스템은 모두 SMR 기술로 수렴하는 양상을 보이고 있는데요. 크기가 작아지는 만큼 갖춰야 할 기능도 많습니다.
이에 제4세대 원자로 시스템은 아래와 같은 기술을 강조하고 있습니다.
전 세계가 주목하는 SMR
우리나라를 비롯해 미국, 러시아 중국 등에서 70종 이상의 SMR을 개발 중이며 기업인들 또한 적극적으로 투자해 화제를 모으고 있습니다. 2040년까지 전 세계에서 150조에 이르는 시장을 형성할 것으로 전망되는 SMR의 강점은 무엇일까요.
크기는 작아지고,
안전성은 높아지고
SMR에는 원자로의 주요 기기가 하나의 압력 용기 안에 배치되어 있는데요. 이로 인해 연결 배관이 불필요해져 배관파단의 가능성을 원천적으로 배제됩니다. 또한 전기가 끊어져도 안전합니다. 게다가 대형 원전에 비해 발열량이 매우 적어 중력, 밀도차, 대류 현상 등을 이용해 원자로를 냉각할 수 있습니다. 즉 자연의 힘만으로도 노심의 잔열을 제거하는 안전시스템이 구축된 것이죠.
퍼즐이나 레고처럼 모듈 형태로
제작되는 SMR
대부분의 부품과 기기들이 공장에서 제작된 이후 현장으로 이송되는 SMR. 덕분에 건설비용 및 기간이 대폭 줄어드는 효과를 볼 수 있습니다. 분산 건설을 통해 송전망 구축과 송배전 비용도 절감할 수 있는데요. 발전 단가 역시 저렴한 편입니다.
다목적 활용이 가능한 만능 SMR
SMR은 용량이 작고 제어 계통이 단순한 편이라 탄력 운전에 최적화되어 있습니다. 또한 설치 지역에 구애받지 않아 작은 섬에도 안정적으로 전력을 공급할 수 있습니다. 급격한 전력 수요 상승이나 날씨 변화에 대처하기 어려운 재생에너지를 보완해주는 저탄소 에너지원으로도 평가 받습니다. 전력 생산 외에도 해수담수화, 수소 생산 등 다목적 활용이 가능합니다.
스마트한 SMART,
세계 최초 표준 설계 인가 획득
우리나라는 지난 2012년 중소형 원자로인 SMART를 개발해 일체형 원자로 중 세계 최초로 표준 설계 인가를 획득했습니다. 그리고 스마트 개발 기술력을 기반으로 더욱 치열해진 초소형 원자로 시장 점유에 도전하고자 합니다.
작지만 강한 힘을 갖추다
스마트 워치, 소형 반도체, 나노 로봇 등 이제 우리 삶에서 절대 빼놓을 수 없는 수많은 소형 첨단 기기들이 있는데요. 이처럼 작지만 강한 SMR이 앞으로 펼쳐질 미래에 다양한 가능성을 보여줄 것이라 기대해봅니다.