원자력 발전의 장점으로 보통 외부 환경 영향을 받지 않고 안정적으로 대량의 전력을 공급할 수 있다는 점이 꼽힌다. 그러나 체르노빌·후쿠시마 사고에서 봤듯이 수십~수백년 회복 불가능한 대형 사고가 발생할 가능성을 배제할 수 없다는 치명적 단점을 안고 있다.
최근 원자력학계와 정치권, 친원전 언론에서 앞다퉈 소개하는 소형모듈원전(SMR·Small Modular Reactor)은 이런 단점을 줄이고 장점을 극대화한 꿈의 원전으로 묘사된다. 동시에 기후위기 대응을 위한 탄소중립 목표에 이르는 빠르면서도 손쉬운 선택지처럼 홍보된다. 원전 규모를 줄인 소형 원전을 여러개 연결해 주민 수용성을 높일 수 있고, 온실가스를 배출하지 않아 탄소중립을 이루는 데 꼭 필요한 에너지원이 될 수 있다는 것이다.
1986년 우크라이나 체르노빌 원자력발전소 사고 이후 미국 원자로 업계가 침체한 시장을 타개하기 위해 구상한 게 SMR이었다.
SMR은 발전량 300MW 이하 원자로를 가진 원전으로 공장에서 제작·조립이 가능하다. 이른바 공장식 생산이 가능하기 때문에 원전 건설 기간이 대폭 줄어 비용을 절감할 수 있다는 게 원전 업계 설명이다. 또 원자로, 증기발생기, 가압기, 냉각재펌프 등 주요 기기가 일체형인 ‘스마트 원전’의 경우 기존 원전이 안고 있는 원자로 냉각제 배관 파손으로 인한 방사능 유출 가능성을 낮출 수 있다고 한다. 또 발전용수가 적게 들어 해안이 아닌 내륙에도 건설이 가능하다.
이론상으로는 기존 대형 원전의 단점을 보완하고 장점만 가진 것처럼 보이는 SMR이지만 경제성 문제는 해결이 안됐다. 원전 최대 장점인 규모의 경제를 거스르기 때문이다. 석광훈 에너지전환포럼 전문위원은 “원자력 업계는 원전 크기가 작아지면 건설비가 줄어든다고 주장하지만 크기가 작아질수록 KW당 건설 단가가 오른다. 규모의 경제를 포기하고 (원전) 대량 생산의 경제로 가고자 하지만, 수백, 수천기 원전을 수주하는 게 말처럼 쉬운 것은 아니다”라고 말했다.
발전 용량에 비례해 원전 운영인력이 줄어드는 것도 아니다. 필수인력 규모는 대형 원전과 별 차이가 없기 때문이다. 소형 원전을 여러개 지으면 인력은 그만큼 더 필요하고 발전단가에 반영된다.
SMR이 경제성 문제를 해결하지 못하는 동안 풍력과 태양광 등 재생에너지 경제성은 점차 개선되면서, SMR 경쟁력은 더 떨어질 수 있다는 지적도 있다.
에너지경제연구원이 지난 1월 국제에너지기구(IEA) ‘전력생산 비용전망’ 보고서를 분석한 결과
2025년 기준 원전의 국가별 균등화 발전단가(LCOE, 발전소 건설·운영관리·연료·탄소·폐로·폐기물 처리 비용 등 포함한 가격)는 5년 전보다 비용이 늘었고, 태양광·풍력 발전은 줄어든 것을 확인할 수 있다. 한국 원전은 5년 전보다 12.88달러(1MWh 기준) 늘어난 53.3달러였다.
반면 상업용 태양광 발전은 170.71달러에서 98.13달러로 72.58달러 낮아졌다. 육상 풍력 발전도 147.45달러에서 113.33달러로 낮아졌다. 특히 재생에너지 비율을 늘리고 있는 미국, 프랑스, 중국, 인도 등은 대규모 태양광 발전이 원전과 유사하거나 더 저렴했는데, 미래에는 원전 경제성이 더욱 떨어질 수 있다.
임채영 한국원자력연구원 혁신원자력시스템 연구소장은 “정부의 i-SMR 투자 결정은 20여년 동안 약 5천억을 드린 스마트 원전 기술 개발 경험을 근거로 판단한 것이다. 미래 기술이라 아직 이런 기술이 실제 상용화됐을 때 어떤 결과를 가져올지는 확신할 수 없지만, 태양광·풍력 등 재생에너지처럼 원자력의 경제성도 좋아질 것”이라고 말했다. 기술 상용화 전망을 비관할 필요는 없다는 것이다.
다만 미래 기술의 하나로 언급되는 SMR 연구를 위해서도 현재와 같은 지나친 낙관론은 경계해야 한다는 지적이다. 김선교 과학기술기획평가원 부연구위원은 “SMR은 탄소중립에 기여하는 수단이 될지 실증하기 위해서라도 연구개발 필요성은 있을 수 있다.
하지만 현재 상황은 70여개 업체가 난립하며 아직 표준모델도 없어 시장성이 있는지 등을 논할 단계가 아니다. 지금은 아직 걷지도 못하는 아이에게 우사인 볼트처럼 세계신기록을 세울 수 있다는 낙관적 희망을 걸고 있다. 정치인과 언론이 이를 띄우고자 하는 의도가 개입된 결과다. 과학정책적으로는 경계해야 한다”고 말했다.
SMR 기술은 최근 몇 년 사이 큰 변화가 없었다. 달라진 것은 정치사회적 환경이다.
전세계가 ‘2050 탄소중립’을 앞다퉈 선언하며 석탄화력발전을 중단해 나가자, 탄소배출을 하지 않는 원전 활용 가능성이 부각됐다. 친원전 언론 등은 기술개발 가능성을 보고 SMR에 투자하는 빌 게이츠와 워런 버핏 등 ‘큰 손’의 움직임을 근거로 장밋빛 미래를 소개한다.
이에 원자력학계·기업 등이 들썩이고 있다. 여기에 송영길 더불어민주당 대표가 문 대통령에게 SMR 개발 필요성을 언급하며 여당 내 전도사를 자처하고 나섰다. 또 국회 과학기술정보방송통신위원회 위원장인 이원욱 민주당 의원과 김영식 국민의힘 의원이 공동위원장인 ‘혁신형 SMR 국회포럼’(한국수력원자력·한국원자력연구원 공동주관)이 지난 4월 출범하기도 했다.
원문보기:
https://www.hani.co.kr/arti/society/environment/999376.html#csidx58cab75faa128bd9a3ba0fffdb7d649
소형모듈원전은 탄소중립의 대안이 될 수 있을까
지구인은 연간 510억t의 온실가스를 배출한다. 기후재앙의 피해를 최소화하려면 2050년까지 온실가스 순배...
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지구인은 연간 510억t의 온실가스를 배출한다. 기후재앙의 피해를 최소화하려면 2050년까지 온실가스 순배출량을 제로로 만들어야 한다. 빌 게이츠가 지난 2월 출간한 <기후재앙을 피하는 법>에서 제시한 한 해법은 소형 모듈 원전(SMR·Small Modular Reactor)이다. SMR은 300㎿ 이하로 원전을 소형화하고, 원전을 구성하는 여러 기기를 하나의 용기에 일체화해 모듈로 제작한 원자로를 말한다.
빌 게이츠는 2050년까지 탄소중립을 목표로 한다면, 석탄을 가스로 대체하는 데 시간과 돈을 들이기보다 태양광·풍력·SMR 등 싼값에 제로 탄소 전기를 만들 수 있는 기술 개발에 투자해야 한다고 강조했다. 그의 책 출간 후 국내에서도 SMR에 관한 일반인의 관심이 높아졌다. 최근에는 송영길 민주당 대표가 SMR이 산악지대가 많고 송배전망이 부족한 북한에 에너지를 공급할 유용한 방안이 될 수 있다고 밝혀 논란이 일기도 했다.
SMR은 주요 배관이 기존 원전처럼 외부로 나오지 않아 냉각제 배관 파손으로 방사성 물질이 누출되는 사고에서 비교적 안전하다. 원자로가 지하 수조 등 밀폐된 곳에 들어 있어 가동 정지돼도 장기간 자연적으로 물이 순환하면서 냉각돼 안전 조치를 취할 시간을 확보할 수 있다. 모듈 방식으로 공장에서 제작해 현지에 바로 설치할 수 있어 건설기간을 줄일 수 있다.
이런 장점은 구현하려는 목표일 뿐 아직 현실화된 것은 아니다. 이 분야에서 가장 앞선 미국의 뉴스케일파워는 2025년 SMR 착공을 목표로, 내년 설계 심사 완료를 앞두고 있다. 뉴스케일파워의 SMR 건설에는 두산중공업이 참여한다. 한국의 경우 늦어도 2029년 한국형 SMR의 설계완성, 인허가를 계획하고 있다. SMR이 내세우는 장점이 현실성이 있는지는 시간을 두고 검증해야 한다.
SMR은 전력 수요에 따라 일부만 가동할 수 있고, 전력 생산에 쓰지 않는 모듈은 지역난방이나 산업단지에 열원을 제공하거나 수소 생산을 위한 고온전기분해, 해수담수화에 쓸 수 있다. 최근에는 소형 모듈 원자로를 탄소배출 규제가 심해지는 해상운송에 사용하는 방안도 연구되고 있다.
원전에 반대하는 이들은 SMR 역시 핵폐기물 문제와 사고 위험에서 자유롭지 않다고 보고 있다. SMR이 20년 가까이 연구됐지만, 경제성이 없어 실현되지 않은 기술이라는 점도 지적했다. SMR 투자로 재생에너지 투자 여력이 줄어드는 것도 문제다.
영국 서섹스대학 연구진이 2020년 <자연에너지>에 발표한 논문에 따르면, 재생에너지가 에너지 생산으로 인한 탄소 배출량을 줄이는 데 핵발전보다 훨씬 더 효과적이며, 함께 결합할 경우 두 기술이 서로 방해하는 경향이 있다. 단순히 온실가스 배출량이 적다는 것만이 아니라 핵폐기물을 비롯한 다른 환경 문제와 사회적 수용성도 함께 고려해야 한다.
설계상 안전성을 확보한다고 하지만 아직 원전에 대한 의구심이 걷힌 것은 아니다. 미국, 영국 등 주요국들이 SMR 개발에 뛰어든 속에서도 유럽연합은 아직 원자력에 거리를 두고 있다. 핵발전을 ‘그린 투자’ 목록에 집어넣을지 여전히 결론을 내리지 못했다. 유럽연합은 올해 4월 지속가능한 금융 목록(EU taxonomy)을 발표했지만 원자력과 천연가스 발전을 친환경 발전원으로 볼 수 있는지 논란이 일어 올해 말로 결정을 보류했다. 이 목록의 그린 투자 목록에 들어가야 향후 유럽 내 각종 환경·사회·지배구조(ESG) 펀드로부터 자금 조달이 유리해진다.
정부가 목표로 하는 SMR은 모듈당 170㎿로, 모듈 4개를 붙여 680㎿를 구현하는 것이다. 정부는 개념상 SMR은 모듈당 용량이 작아서 사고가 발생할 때를 대비해 주민을 소개하고 토지를 수용하는 비상구역의 범위도 기존 대형원전이 3~5㎞인데 반해 SMR은 원전 부지 경계를 넘어가지 않을 것이라고 보고 있다. 주민 수용성을 높일 수 있는 요인이다. 하지만 일단 정부는 SMR의 국내 설치보다 수출용에 무게를 두고 있다
소형 모듈 원자로, 탈원전·탄소중립 전력 대안으로 주목받나
정부의 탈원전·탄소중립 기조가 진행되면서 전력 확보의 대안으로 ‘소형 모듈 원자로(SMR)’가 주목받고 있다. 한국에너지공단에 따르면 SMR은 배관 없이 원자력 발전 주요기기를 하나의 안에
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한국에너지공단에 따르면 SMR은 배관 없이 원자력 발전 주요기기를 하나의 안에 배치한 소형 원자로를 일컫는다. 500MW(메가와트)급 이하로 설계돼 원자로 냉각재 배관 파손으로 인한 방사능 유출 가능성이 적어 대형 원자력 발전소보다 안전하다는 특징을 가졌다.
특히 발전용수나 건설 비용·기간 등이 대형 원전보다 적어 내륙에서의 건설이 가능하단 장점을 갖고 있다. 이에 한국은 2012년 한국원자력연구원에서 개발한 한국형 SMR 모델 스마트(SMART)를 개발했으며, 사우디아라비아에 2기 이상 건설하는 업무협약까지 체결했다.
현재 SMR의 단점으로 꼽히는 것은 경제성이다. 가동 비용이 일반 원전과 비슷해 전체 운영비용에서 경제성이 나오지 않는 이유 때문이다. 정 교수는 “KW당 단가를 따지면 전력 생산이 적기에 비싸다. 이를 극복하고자 SMR 원전 개념을 표준화하고 대량 생산, 양산화가 가능하게 하자는 것이 SMR 추진의 첫 번째 목표”라며 “모듈 1개당 출력이 작으니 발전소 시스템을 단순화하면 경제성이 높아지는 게 SMR 추진의 두 번째 목표”라 말했다.
반면 ‘SMR도 원전이기에 환경적으로 위험하다’는 비판도 나온다. 양이원영 민주당 의원은 지난 달 19일 지도부의 탈원전 정책 수정과 관련해 “SMR 안정성은 상대적이다. 사고가 발생하면 위협받는 생명안전은 대형 원전과 마찬가지”라 지적했다.
"소형 모듈원전은 제2의 4대강…안전·경제성 문제 있어"
[세종=뉴시스]고은결 기자 = 최근 일각에서 탄소중립의 대안으로 꼽는 소형모듈원전(SMR)이 안전성, 경제성 측면에서 문제를 내포했다는 의견이 나왔다
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이정윤 원자력안전과미래 대표는 24일 시민사회단체 에너지전환포럼이 주최한 '중소형 모듈원전(SMR) 과연 장밋빛 미래인가? 소형원자로의 실체' 웨비나에서 "SMR은 원전 산업계의 탈원전 대응 전략"이라며 이 같이 주장했다.
SMR은 전기 출력 300MWe 이하의 소형 원전으로, 종전의 대형 원전보다 활용성과 안전성을 개선해 주요 국가에서 탄소 감축의 대안으로 꼽히고 있다.
정부는 국내에서 신규 원전을 건설하지 않는 방침은 흔들림 없지만, 미래 원전 수출 시장에 대응 차원에서 혁신형 SMR 개발을 위한 연구는 지속할 필요가 있다는 입장이다.
이 대표는 발표 자료를 통해 SMR은 고준위 및 중저준위 핵폐기물 양은 원전과 동일하게 발생한다고 전했다.
또 SMR은 보다 많은 지역에 설치해 원자로와 폐기물을 분산하는데, 개별사업자 관리에 따른 보안 문제 등이 발생할 수 있어 안전 문제가 있다고 봤다. 아울러 유연운전이 가능한 점은 오히려 수명을 감축시키고, 경제성 문제가 있다고 했다.
한편 석광훈 에너지전환포럼 전문위원도 이날 '국내외 SMR 정책의 배경과 경제적·기술적 문제'를 주제로 발제하며 SMR은 경제성과 유연성 확보 문제가 있다고 주장했다.
그는 "규모의 경제를 통해 경쟁해온 대형원전도 가스복합발전과 재생에너지 대비 경제성을 완전히 상실했다"며 "(SMR은) 규모의 경제를 포기하는 것과 양산 경제에 필요한 수요 부족 사이에서 진퇴양난"이라고 했다.
[전문가의 시각] SMR, 장밋빛 미래의 실체 - ::: 글로벌 녹색성장 미디어 - 이투뉴스
[이투뉴스/이정윤] SMR(Small Modular Reactor, 소형모듈원전)은 50MW규모 원자로를 모듈화하여 최대 12개까지 설치함으로써 600MW까지 출력을 낼 수 있는 원전이다. 현재 세계적으로 수십여종의 소형원전
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2008년 한전의 검토 결과 경제성이 없는 것으로 평가되었다. 별도 추진한 2009년 KDI 평가결과도 마찬가지였다. 소형원전은 경제성이 취약하다. 스마트(SMART)는 일체형으로 출력을 최대 100MWe까지 확장하였지만 검증을 위한 부지를 정할 수 없는 문제와 제작·정비성이 떨어지는 기본적인 한계를 보였다. 이 문제는 현재 장미빛으로 거론되는 소형원자로의 미래를 점칠 수 있게 한다. 아쉽겠지만 소형원자로의 성공 가능성은 제로이다.
최근 거의 모든 언론은 ISMR(혁신형소형모듈원자로)이 기존원전을 대체할 것처럼 장밋빛으로 묘사하고 있다. 안전문제, 핵폐기물 문제, 수용성 문제 등 모든 것에서 기존 원전과 차이도 없음에도 뭔가 다른 것처럼 하루가 멀다 호들갑을 떨고 있다.
소형은 경제성이 없는 것으로 일찌감치 증명되었지만 어떤 근거에서인지 최근 원자로 개발비 500억원을 한국수력원자력이 투입했고, 감포 핵재처리단지 건설을 위해 2800억원의 건설공사가 몰래 발주되었다고 한다.
여기에 국민적인 안전성과 전문성을 바탕으로 한 소통은 어디에도 없이 정치색만 강하게 나부끼고 의사결정과정이 합리성 없이 일사불란하게만 움직이는 모습에 심히 결말이 걱정되지 않을 수 없다.
원자력 연구기획, 심사, 수행, 결과평가와 정책까지 특정대학 핵공학과 선후배가 사이좋게 밀어주고 끌어주며 결정함으로써 전문성이 부족한 정책결정자들의 눈마저 멀게 하고 있다. SMR의 미래는 장밋빛이 아니라 원자력계와 국민 모두에게 쓴맛을 안겨줄 것이다.
[경제기사 이렇게 읽어요] 탈원전 대안 떠오른 `소형원전`…안전한 차세대 원자력기술이죠
기존 원전 작게 축소한 `SMR` 구조 단순해 안전하고 효율적 탄소중립 목표 달성 해법으로
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SMR는 한마디로 작게 축소한 원자로라고 이해하면 된다. 일반 원자력발전소는 원자로, 증기발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등 주요 기기가 별도로 분리돼 있으나 SMR는 하나의 용기에 모두 담은 형태로 돼 있다. 공장에서 제작이 가능하며 모듈 형태로 운송할 수 있어 원전 건설현장에 간단히 설치할 수 있다. 전기출력도 일반 원자로에 비해 낮은 300㎿ 수준이다.
SMR는 구조가 간단하기 때문에 안전한 것이 장점이다. 원전은 대형으로 갈수록 구조가 복잡해지기 때문에 규모가 클수록 안전 설계가 어렵고 인력도 급격히 늘어난다.
SMR는 안전성을 가장 중시한다. 안전한 SMR를 만들기 위해 매우 단순한 구조를 채택했으며 용량도 작게 설정했다. SMR는 출력이 낮고 시스템 자체가 소형이어서 지하 매립 방식, 냉각 수조에 넣는 방식, 해양부유식 등 다양한 방법으로 안전 장치를 활용할 수 있다.
이런 안전 장치들 특징은 외부 장비 개입 없이 자연을 그대로 활용한다는 것이다. 이 덕분에 SMR는 사고가 나더라도 환경으로 누출되는 방사능 양을 억제할 수 있다.
SMR 논의 급물살에… 탈원전 전문가들 “낙관 전망만 팽배” 우려
국내 정치권과 정부를 중심으로 활발하게 논의 중인 소형모듈원전(SMR) 개발에 대한 신중론이 제기되고 있다. 특히 전문가들 사이에서 “경제성을 고려하지 않은 낙관적 전망들만 나오고 있다”
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SMR 개발은 국내서도 이미 경제성 문제로 수차례 좌초됐던 사업이란 부분도 따져봐야 할 대목이다. SMR 개발은 초기에 바닷물을 정수하는 해수담수화용 원전 사업을 위해 추진됐지만 지난 2007년 이뤄진 예비타당성조사에서 부적합 판정을 받았고 2008년 해당 사업이 공식 폐기됐다.
이후 이명박정부에서 수출용 원전으로 재추진 됐지만, 또다시 경제성 부족 문제로 당시 사업에 참여했던 한국전력이 컨소시엄에서 탈퇴까지 했다. 박근혜정부 들어서도 SMR를 사우디아라비아에 대한 수출용 원전으로 개발하려고 했지만 결국 성과를 내지 못했다.
이 때문에 전문가들은 지난 10여 년 동안 실패를 거듭했던 SMR 사업을 문재인정부에서 세 번째 회생시키려는 시도가 적절한지에 대한 재검토가 반드시 필요하다고 지적한다. 김선교 한국과학기술기획평가원 부연구위원은 “전 세계 SMR 시장이 2035년에 86기가와트(GW) 규모까지 커질 것이라는 낙관적 전망이 나온다”면서도 “현재 SMR 시장에 70여 개의 업체가 난립하고 표준모델이 없는 상황에서 우리나라가 얼마나 많은 시장을 차지할 수 있을지 말하기 어려운 실정”이라고 꼬집었다.
SMR의 국내 도입은 지역주민 수용성 면에서 대형원전보다 더 어려울 것이라는 전망도 적지 않다. 대형원전은 거점지역 한 곳에서 핵폐기물이 발생하지만, 분산형 원전인 SMR에선 핵폐기물이 여러 곳에서 동시다발적으로 발생, 이것들을 운반·저장하는 과정이 대형원전보다 더 복잡하다.
이정윤 원자력안전과미래 대표는 “현재 국내 원전은 월성과 영광, 울진 지역에 밀집돼 통합 관리된다”면서 “하지만 SMR로 대체되면 전국에 수백 개를 설치해야 하는데 핵폐기물 관리가 어려워 지역 주민들의 반발이 거셀 것”이라고 전했다.
"탄소중립은 5차 산업혁명, 소형모듈원자로(SMR) 주목해야"
"탄소중립은 5차 산업혁명, 소형모듈원자로(SMR) 주목해야", 제1회 미래과학포럼 발족 김태유 서울대 교수 "기업과 기술이 국력이다" 김종인 전 비대위원장 "기업과 과학기술계, 정부가 삼위일체
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차세대 원자력발전소인 SMR(소형모듈원전)도 언급했다. 문 교수는 "세계적으로 안전성이 개선된 SMR이 개발되고 있다"며 "원전은 탄소중립에 대응하는 효율적 수단이지만, 주민수용성 문제를 해결해야 한다"고 했다. SMR은 무탄소 전기 생산 뿐 아니라 그린수소 생산, 사용후핵연료 재처리 등 다양한 기능을 갖춘 차세대 원전이다.
미국 영국 프랑스 중국 러시아 등 전세계 수십개 국가가 개발에 매진하고 있다. 지난 10여 년간 SMR을 개발해온 빌 게이츠 마이크로소프트(MS) 창업자는 지난 3일 워런 버핏 버크셔해서웨이 회장과 함께 10억달러를 들여 미국 와이오밍주에 SMR의 일종인 소듐고속냉각로(SFR)를 짓겠다고 공식 발표했다. 그러면서 "에너지 산업의 '게임 체인저'가 되겠다"고 선언했다.
