[시사뉴스 김백순 기자] 대통령직인수위원회가 '차세대 원전'을 국가전략기술 가운데 '초격차 전략기술'로 지정하면서 국내 개발 현황과 사업 전망 등에 관심이 쏠린다.
남기태 인수위 과학기술교육분과 인수위원은 지난 21일 국가전략 초격차 연구개발(R&D) 및 디지털 국가전략 추진 브리핑에서 반도체·디스플레이, 이차전지, 수소, 5G·6G 등과 함께 차세대 원전을 초격차 전략기술로 포함시켰다.
초격차 전략기술로 지정된 차세대 원전은 국가전략기술로 소형모듈원자로(SMR·Small Modular Reactor)를 의미한다. 윤석열 대통령 당선인은 SMR 개발 사업을 핵심 공약으로 내세운 바 있다.
발전량 300㎿(메가와트) 이하의 소형원전인 SMR은 공장에서 제작하기 때문에 원전 건설기간과 비용 측면에서 대폭 줄일 수 있다는 장점이 있어 주요국에서도 주목하고 있는 기술이다.
국제원자력기구(IAEA)에 따르면 지난해 9월 기준 전 세계에서 개발 중인 SMR 노형은 총 71개이며 미국(17개), 러시아(17개)와 같은 전통적인 원자력 강국과 중국(8개), 영국(2개) 등이 개발을 주도하고 있다.
SMR 시장은 오는 2030년께부터 본격적으로 상용화될 것으로 예상되며, 영국 국립원자력연구소는 2035년 시장 규모가 390∼620조원 규모에 이를 것이라는 전망치를 내놨다.
한국수력원자력도 2030∼2040년 매년 약 100조원 이상으로 추정되는 노후 석탄화력발전소 교체 수요를 두고 SMR이 천연가스 등과 경쟁할 것으로 예측하고 있다.
SMR 분야에서 기술이 가장 앞선다고 평가되는 미국은 바이든 정부에 들어 SMR 개발에 7년간 32억 달러(약 3조7000억원)를 투자하기로 결정했다.
한국은 한국수력원자력과 원자력연구원이 지난 2012년 표준설계인가를 받은 SMART(스마트)기술을 활용해 경제성과 안전성 등이 향상된 '혁신형 SMR'을 개발 중이다.
정부는 지난 2020년 12월에 개최된 제9차 원자력진흥위원회에서 혁신형 SMR의 개발을 공식화하고, 지난해 9월 과학기술정보통신부와 산업통상자원부가 공동으로 예비타당성조사를 신청했다.
예비타당성조사 최종 결과는 5월 말 발표될 예정이며, 국책 사업으로 확정되면 오는 2023년부터 2028년까지 5년동안 총 사업비 5832억원을 투입해 SMR을 상용개발하게 된다.
170㎿급 출력으로 개발 중인 혁신형 SMR은 3년 설계 개발, 3년 인허가 심사를 거쳐 2028년 인허가를 획득하고, 2030년부터 수출 시장에 진출한다는 계획이다.
국가전략기술로 지정되면 연구개발(R&D) 비용이 최대 50% 세액공제되고 관련 규정 개정 등 전폭적인 지원이 이뤄지는 만큼 현재 진행 중인 SMR 개발이 한층 탄력을 받을 것으로 보인다.
다만 국내 원전 전문가들은 SMR 기술 개발이 시간표대로 가능하지만, 그 이상 시간을 앞당기기는 어려운 만큼 초격차 기술로 성장하는 데는 아직 시간이 더 필요하다는 입장이다.
정동욱 한국원자력학회장은 "우리 기술 수준은 중국과 러시아를 제외하면 세계 두세 번째쯤 된다고 본다"며 "우리는 이미 스마트 소형원전 기술을 갖고 있지만, 이를 연결해 하나의 원전으로 만드는 모듈 기술이 부족하다"고 설명했다.
정 회장은 "모듈 기술은 가령 500㎿가 필요하면 100㎿ 소형원자로 5개를 엮어 필요한 만큼 공급하는 것으로, 시장성이 있다"며 "이 모듈 기술을 따라잡아야 한다"고 지적했다.
정 회장은 "3년간 설계 개발을 한 뒤 2026년도에 인허가 심사를 받고 2028년까지 보완한다는 게 현재의 전략"이라며 "6년에서 더 (개발 시기를) 앞당기기는 쉽지 않다. 2028년에야 시장에 내놓을 상품이 나올 것"이라고 했다.
SMR 개발을 위해 정부와 국회가 적극적으로 규제 개선을 해야 한다는 목소리도 나온다.
정재훈 한국수력원자력 사장은 지난 18일 국회포럼에서 "성공적인 SMR 개발을 위해 무엇보다 중요한 게 규제 제도의 개선"이라고 강조했다.
아울러 SMR에 낙관적인 전망만 있는 것은 아니다. 앞서간 선진국들과 기술 경쟁 문제도 있지만 원자로의 경제성도 관건이다. 전문가들도 SMR의 가장 큰 '장벽'은 경제성을 입증하는 것이라고 입을 모은다.
세계에서 개발 진도가 가장 빠르다고 평가되는 미국의 뉴스케일 파워도 SMR의 발전 단가, 건설 단가 문제는 해결하지 못하고 있다.
공개 자료에 따르면 뉴스케일은 원자로 용량을 지난 2003년 30㎿ 용량에서 2015년 50㎿, 2018년 60㎿으로 키워 2020년에야 77㎿에 도달했다.
용량이 늘어나면서 건설단가는 1㎾당 2003년 1241달러, 2015년 5078달러, 2018년 4200달러, 2020년 8500달러로 점차 늘었다.
대형원전에 비해 규모의 경제를 이룰 수 없는 소형원전은 기본적으로 발전 단가가 높아질 수밖에 없는 구조다. 분산형으로 여러 개로 구성되는 SMR의 높은 건설 단가는 자연스럽게 발전 단가를 높이게 된다는 게 전문가들의 설명이다.
석광훈 에너지전환포럼 전문위원은 "미국 웨스팅하우스사도 650㎿(AP600)로 경제성이 안 나온다는 걸 20년 전에 이미 판단한 사례가 있다"며 "그보다 훨씬 작은 300㎿ 원자로가 경제성을 갖기는 어렵다"고 지적했다.
