원자력硏 주축 신기술 R&D 활발
SMR, 모듈 개념 확대…내달 예타 발표
파이로프로세싱-SFR 연구 활성화
尹 당선인, 사용후핵연료 적용 밝혀

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새 정부가 기존 탈원전 기조 폐지를 천명한 가운데 원자력 기술 개발이 새로운 동력을 얻게 될 것으로 기대를 모은다.

원자력 기술은 원자력 분야 과학기술 정부출연연구기관(출연연) 한국원자력연구원을 주축으로 연구개발(R&D)이 이뤄지고 있다. 더욱 강력한 소형모듈원자로(SMR), 파이로프로세싱-소듐냉각고속로(SFR)를 비롯한 다양한 기술 개발이 곧 새로운 진척 사항을 보일 것으로 기대된다.

20일 원자력연에 따르면 현재 차세대 SMR인 'i-SMR' 개발 준비 작업이 한창 이뤄지고 있다. SMR는 이름대로 소형화된 모듈 형태 원자로다. 증기발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등 주요 기기를 한 용기로 일체화할 수 있다. 모듈 형태라는 특성을 이용, 건설 기간 단축, 비용 절감이 가능하다. 우리나라는 이미 관련 기술자립 전주기를 완성단계 수준까지 끌어올린 것으로 평가받는다. 2012년 세계 최초로 SMR 스마트(SMART)를 개발했다.

i-SMR가 이를 발전된 형태로 계승하게 된다. 원자력연이 혁신 개념설계, 핵심 요소기술 개발 및 검증을 맡게 되는데 전기 출력은 100메가와트(㎿e)인 스마트보다 높은 170㎿e를 계획 중이다. 출력을 키우면 발전 원가를 낮출 수 있다.

원자력연은 여기에 더해 다양한 혁신 요소를 구상하고 있다. 우선 모듈 개념을 확대 적용할 방침이다. 원자로 유닛을 하나의 모듈로 삼아 여러 기를 한 번에 운용하는 방식의 모듈화도 적용될 것으로 보인다. 소형화에도 박차를 가해 원자로 본체를 차량으로 육상 운송할 수 있도록 하는 것이 목표다. 안전성 역시 극대화한다.

이변이 없다면 내달 예비타당성 조사 결과가 나온다. 지난해 9월 과학기술정보통신부와 산업통상자원부가 공동으로 예타를 신청해 예비기술성평가는 통과한 상태다.

본 예타 통과가 결정되면 원자력연, 한국수력원자력(한수원) 등 국내 원자력계 전반이 사업단을 꾸려 R&D에 임할 것으로 전망된다. 2028년 관련 인허가가 목표다.

결과를 예단할 수는 없지만 새 정부 '탈 탈원전' 기조와 맞물려 긍정적인 결과가 나올 것이라는 견해가 주를 이룬다.

R&D 중단 사태를 겪은 파이로프로세싱, SFR 연구도 다시 본궤도에 오를 것으로 기대를 모은다.

파이로프로세싱은 원전에서 나오는 폐연료봉에 포함된 독성이 높고, 반감기가 긴 핵종을 분리하는 기술이다. SFR는 파이로프로세싱을 거쳐 얻은 연료를 활용한다. 이를 통해 사용후핵연료 부피를 20분의 1로, 방사능은 1000분의 1로 줄일 수 있다.

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<파이로프로세싱, SFR을 통한 사용후핵연료 부피 및 독성 저감 후 처분 기술개념>

파이로프로세싱 기술만으로도 폐연료봉 환경 부담을 줄일 수 있어 점차 쌓여가는 고준위 방사성 핵폐기물 관련 고심을 크게 줄일 수 있다.

그러나 지난 2017년 국회 예산심의서 환경과 효율성에 대한 지적이 있었고, 이에 따라 미국과 진행하는 관련 공동연구 결과를 따져 지속 추진 여부를 재판단하기로 했다. 다행히 지난해 12월 적정성검토위원회 권고가 이뤄져 기사회생했다.

전망은 밝다. 윤 당선인도 후보 시절 사용후핵연료 처리에 파이로프로세싱을 적용, 포화한 핵폐기물 문제 해소에 일조케 하겠다는 견해를 밝힌 바 있다.

다만 아직 관련 기술 실증이 어떻게 이뤄질지가 가시화되지 않은 상태다. 새 정부 출범 후에는 파이로프로세싱-SFR 기술 활용 공감대 형성과 더불어 기술 실증에 대한 사항이 현안으로 떠오를 것으로 보인다.

원자력 연구계에서는 이런 대형 연구가 개시되고 활성화되기를 바라고 있다. 취약해진 원자력 산업 생태계에 활기를 불어넣으려면 '마중물'이 필요하다는 의견이다.


임채영 원자력연 혁신원자력시스템연구소장은 “사람들이 많이 모이는 프로젝트가 원자력 산업 생태계를 뒷받침하게 된다”면서 “기술 개발, 실증을 통한 기술 선점이 중요해 새 정부 지원이 절실하다”고 말했다.

김영준기자 kyj85@etnews.com