최근 EU는 친환경 투자사업을 구분하는 EU Taxonomy에 원자력을 포함시켰다. 이는 미국, 영국과 비교하여 상대적으로 원자력 이용에 대해 신중한 입장이었던 EU 국가들의 입장 변화를 보여준다. 재생에너지 확대만으로는 탄소중립의 적기 달성이 어렵다는 현실적인 인식과 우크라이나 전쟁 등으로 에너지 안보의 중요성이 다시 확인되었다. 이러한 상황 변화에 따라 원자력의 역할이 재조명되고 있다. 우리 정부도 재생에너지와 원자력을 적절히 조합하여 탄소중립을 이루어 나갈 것을 천명하였다.

요즘 전 세계 원자력산업의 화두는 소형모듈원자로(SMR)이다. 원자력발전은 그동안 규모의 경제를 달성하기 위해 대형화를 추구해 왔다. 그러나 후쿠시마 원전사고를 계기로 안전 강화가 요구되면서 대형화를 통한 원가절감은 한계를 드러내고 있다. 소형원자로는 운전원의 개입이나 외부 전원 없이 물리현상만을 이용해 원자로의 안전성을 확보할 수 있기 때문에 안전계통을 단순화하여 비용을 줄이는 동시에 오히려 안전성은 크게 높일 수 있는 장점이 있다. 또한 모듈화를 통해 건설기간을 줄여 건설공기 지연에 따른 사업위험을 줄일 수 있다.

이번 호에서는 현재 국내외에서 치열하게 개발이 이루어지고 있는 대표적인 SMR 기술을 소개한다.

먼저, 향후 시장의 주류를 형성할 것으로 예상되는 SMR 시장의 선두 주자인 경수형 SMR 기술을 소개한다. 그리고 우라늄 자원 이용률을 획기적으로 높이고 사용후핵연료를 줄일 수 있는 소듐냉각고속로 기술을 살펴본다. 또한 전력 생산뿐 아니라 고온의 열원을 생산하기에 적합하여 무탄소 산업 공정열 공급, 수소생산 등에 최적화된 초고온가스로 기술을 포함하였다. 마지막으로 핵연료를 고체에서 액체로 바꾸어 운전하고 비상시에는 오히려 고화시켜 방사선 위험을 방지하는 역발상의 원자로인 용융염 원자로 기술로 특집을 마무리한다.

원자력은 애증의 기술이다. 핵무기로 시작한 태생의 원죄부터 공상과학소설과 영화에서 우주선의 동력원으로 등장하는 미래의 무한한 가능성까지 다양한 측면을 가지고 있다. 또한 핵물리학의 원리를 바탕으로 정교한 설계가 이루어지고 다양한 분야의 공학지식이 결합된 결과물이므로 물리학자들과도 관련이 많은 기술이다.

소형원자로 기술은 기술적 진보뿐만 아니라 국가 주도의 원자력 산업구조를 민간 중심으로 바꾸어가는 계기가 될 수 있기 때문에 산업의 관점에서도 의미가 깊다. 우리나라가 개발하고 있는 소형원자로 기술이 결실을 맺어 안전하고 깨끗한 에너지를 공급하는 일익을 담당하게 되기를 바라본다.

[객원 책임편집위원 한국원자력연구원 혁신원자력시스템연구소장 임채영 (limcy@kaeri.re.kr)]