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나트륨 원자로
에너지산업의 게임체인져
빌 게이츠가 설립한 기업
TerraPower(테라파워)의
'소형 모듈 원자로'
(SMR; Small Modular Reactor)
를 말합니다.
기존 원자로처럼 경수나
중수 등의 물이 아니라
나트륨을 냉각재로 쓴다고해서
'나트륨'이란 이름이 붙었습니다.
'나트륨'은 확고하면서도 융통성 있는
전력, 재생에너지 침투율이 높은 전력,
그리드 안으로 무리 없이
부드럽게 흡수되는 전력을
공급하기 위해
고안된 원자로 입니다.
기존의 대형 원자력
발전소에서 쓰는 원자로를 아주
단순화한, 저렴하고도 참신한 형태입니다.
왜 그렇게 불릴까??
나트륨 원전이 꿈의 원전??
나트륨 원자로는 핵 이외의 메커니즘과
전기 및 기타 장비들이 하나의
구조 안에 모두 들어간 상태로
수조(물탱크)안에서 작동합니다.
행여 사고가 나더라도 원자로 주변의 물로
바로 식힐 수 있어서 안정성이
뛰어납니다.
물보다 무겁고 '소듐'이라고
불리는 액체 상태 나트륨을 냉각재로
사용하다 보니, 중상자의 속도가
줄어들지 않아 천연 우라늄인
'우라늄 238'도 연료로 쓸 수 있습니다.
또 우리가 언론에서 자주 듣게 되는
폐연료봉(원전에서 나오는 폐기물)을
다시 연료로 쓸 수 있어서,
핵 연료의 활용 비율을
60배나 높이고 폐기물의 양과
독성은 획기적으로
줄일 수 있습니다.
'제 4세대 원전' 혹은
'꿈의 원전'으로
불리는 이유입니다.
2020년 9월에 '나트륨' 원자로가
공식 발표된 이후,
아직은 효능과 안정성 평가,
교육과 훈련, 주-연방 차원의
승인 절차 등이 미결 과제로
남아있습니다.
그럼나 2021년 6월
워렌 버핏과 빌게이츠가
손잡고 나트륨 원자로를 이용한
SMR을 건설하겠다고 밝히면서,
주요국들의 SMR 개발 경쟁에
불이 붙었습니다.
두사람은
"탄소를 배출하지 않는 가장
빠르고 명확한 길"로
인식되는 이 프로젝트를
'에너지 산업의 게임 체인저'라고
확신합니다.
테라파워의 나트륨 원자로는
2030년 전후에야 상업적으로
가동될 수 있다고 합니다.
기존의 원자로와 다른점?
어떻게 다른가???
최고 1,400메가와트의
전력을 생산하기 위해 만들어지는
기존 대형 원자로와 달리,
'나트륨'을 위시한 소형 SMR은
300메가와트 정도를
목표로 하는 점에서
차이가 납니다.
소듐으로 냉각하는 방식도 대형 원전과
다르고, 물론 SMR의 건설 비용은
대형 우너전보다 훨씬 적습니다.
대형 원자력 발전소의 상당 부분을
일정한 스탠더드에 따라
미리 제작할 수 있도록
표준화했고, 장비 인터페이스를
대폭 줄였으며, 원자력급
콘크리트도 80%나
절감했기 때문입니다.
요컨대 각국이
경쟁적으로 개발중인
SMR은 안정성과 경제성이
뛰어난 대안이라고
할 수 있습니다.
| 대형 원자료 | 소형 원자료 | |
| 발전 용량 | 1,000~1,400 MW(메가와트) | 300 MW |
| 기본 형태 | '가압기/증기발생기/노심-연료' 분리형 | 모든 장비가 원자로 안에 들어가는 일체형 |
| 크기 | 격납고 포함 82M 높이의 대형 원자료 | 폭4.6M/ 높이 25M(격납고 불필요) |
| 건설 비용 | 약 5조원 | 약 1조원 |
| 안정성 | 방사능 누출 위험 상존 | 모듈이 냉각 수조에 잠겨 방사능 누출 위험이 낮음 |
| 발전용수 | 많은 물이 필요해 주로 바닷가 넓은 부지에 건설 | 물 사용량이 적어 전력이 필요한 곳이면 어디든 건설 가능 |
| 개발 국가 | 미국,프랑스,일본,중국, 러시아,한국,인도 등 다수 | 미국, 한국, 러시아, 중국, 프랑스 |
SMR 개발에 앞선 나라들은???
SMR은 기본적으로 핵잠수함과
핵항공모함에 쓰이던 기술을
민간 발전용으로 바꾼 것이어서,
미국과 러시아 같은 군사 강대국이
기술에 앞섭니다.
미국은 한동안 대형 원전을
만들지 않아 뒤처진 모습이었지만,
SMR이라는 참신한 아이디어로
경쟁력을 되찾고 다시 패권을 노립니다.
앞으로 6년간 SMR과 차세대 원자로
지원에 32억 달러를 투자하겠다는 미정부의 계획이
그런 의도를 드러냅니다.
바이든 대통령도 탄소 중립실현의
핵심 기술로 신재생에너지와
SMR을 꼽습니다.
러시아는 SMR 기술을 선박에 적용하여
세계 최초로 '떠다니는' 원전을2019년부터 운영 중입니다.
SMR의 안정성과 경제성이 인식되면서중국, 일본, 프랑스 등도치열한 경쟁에 돌입했습니다.
현재 미국과 러시아가 각 17종중국이 8종, 일본이 7종, 한국이 2종을개발 하고 있는 것으로알려졌습니다.
영국 국립원자력 연구소가추산한 세계SMR 건설은 2035년 까지모두 650~850기이며,SMR 시장 전망은약 379조~632조 원에 이릅니다.
세계 최초는 사실 한국이였다.
세계 최초로 소형 원자로를 개발한 국가
세계 최초로 소형 원자로를
개발한 국가는 한국이였습니다.
1997년에 개발을 시작했던
'스마트(smart)'라는 이름의
이 SMR은 2012년 세계 최초로
표준설계인가도 받았습니다.
대형 원전의 약 10분의 1규모로
소형화하고 안정성을 높였습니다.
전력뿐아니라 해수 담수화,
난방 등 다양하게 활용할 수 있어서
수출도 유리했습니다.
사우디아라비아에 스마트 원전을
짓기로 해서 사전 설계까지
완료하고 합작사
설립까지 발표했으나,
문재인 정부의 탈원전이라는
정치 상황과 국제 유가 하락,
코로나 확산 등의 이유로
지지부진 묶였습니다.
그러는 사이에 전세는
역전되어서 미국의
SMR 개발이 가장
앞서 있다는 평가입니다.
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