[투데이에너지 임승희 기자] 현재 주류인 원자로(경수로)보다 작고 안정성이 높은 소형원자로 연구개발이 북미와 중국에서 활발히 진행되고 있다.
닛케이네트 보도에 따르면 대형 원자로에 비해 리스크가 작은 것이 장점이지만 발전비용 면에서 경쟁력이 있는지는 미지수다. 그래도 개발이 진행되고 있는 이유는 미래의 원자력 기술의 패권이 걸려있기 때문인 것으로 나타났다.
원자력 업계에서 ‘소형 모듈 원자로’로 불리는 신형 원자로에는 다양한 종류가 있다. 공통점으로는 주류인 대형원자로(100만kW급)대비 작은 발전능력, 도쿄전력 후쿠시마 제1원전 사고의 교훈에서 노심 용융을 일으키지 않는 설계, 주요장비를 공장에서 제조해 현지에서 조립하는 모듈 구조로 건설비용을 억제 한다는 것이다.
그 중 잘 알려진 것은 미국 마이크로소프트 창업자인 빌게이츠가 출자하는 원자력 벤처기업 테라파워(워싱턴 주)가 개발 중인 ‘진행파 원자로’다. 지금까지 핵연료 제조과정에서 버려진 열화우라늄을 연료로 사용, 자원의 유효이용을 통해 비용을 절감할 수 있다는 것이 장점이다.
이에 테라파워의 홍보담당자는 “2020년 중반에 첫 번째 원자로의 운전개시를 목표로 하고 있다”고 밝혔다.
미국 누스케일파워와 캐나다 테레스트리얼에너지도 독자적으로 소형원자로를 설계해 각 원자력 안전기관에 상업운전에 필요한 심사를 요구하고 있다. 모두 2020년~2029년 사이에 첫 원자로를 건설할 계획인 것으로 알려졌다.
일본은 후쿠시마 사고 이후 안전대책을 강화하면서 대형 경수로 건설비용이 급증하고 있다. 상대적으로 저렴한 천연가스, 풍력발전과의 경쟁에서 1기당 수천억엔이 드는 대형원자로 건설은 리스크가 큰 투자가 됐다.
Simon Irish 테레스트리얼에너지 CEO는 “소형원자로는 작고 건설비가 저렴해 경쟁력이 있다”고 말했다. 테레스트리얼에너지의 소형원자로(출력 19만kW)는 10억달러(한화 약 1조7억원) 이하의 비용으로 건설할 수 있으며 발전비용은 1kWh당 5센트(한화 약 53원) 이하로 전망된다. 이에 천연가스화력과도 경쟁력이 있을 것으로 보인다.
또한 미국과 캐나다 양국 정부는 소형원자로 실용화를 지원하고 있다. 미국 정부는 소형원자로 제조사에게 보조금을 지급했으며 2018년도 예산에도 6,400만달러(683억5,200만원)를 계상했다. 제조사가 국립연구소의 시험장치 등을 사용해 기기의 안정성 검증 진행을 돕고 있다.
이런 각 정부의 지원배경에 대해 타카기 나오유키 도쿄도시대학 교수는 “중국의 움직임에 경계하기 위한 것”이라고 말했다.
중국은 국가 프로젝트로 소형원자로 개발에 착수했다. 경수로 기술은 미국과 유럽 등에서 가져왔지만 미래에는 업계를 선도 할 방침인 것으로 알려졌다.
빌게이츠의 테라파워가 중국시장을 염두해 중국 핵공업집단(CNNC)과 소형원자로 개발에서 협력하고 있지만 미국 정부는 중국의 원자력시장 제패를 막으려는 생각도 있는 것으로 보여진다.
한편 실적이 없는 신형원자로가 비용경쟁에서 우위에 설 수 있을지는 아직 미지수인 것으로 알려졌다. 소형원자로는 공장에서의 대량생산이 비용절감의 열쇠를 쥐고 있기 때문이다. 이에 다수의 입지가 전제조건이 될 것으로 보인다. 미국 원자력전문가 사이에서도 ‘이익을 채울 수 있을 것인지’에 대한 우려의 목소리도 나오고 있다.