[기획] 차세대 원전의 초격차 기술 확보한다 

최근 우리나라를 비롯한 세계 주요국이 다시 원자력발전에 주목하고 있다. ⓒshutterstock  

│차세대 원자력, 12대 국가전략기술 중 하나로 꼽혀

지난 10월 28일 대통령이 주재한 국가과학기술자문회의에서는 우리나라가 세계를 선도하기 위해서는 추격을 넘어 초격차를 만드는 국가 차원의 과학기술 전략이 필요하다면서 원자력, 우주, 양자 등을 비롯한 12대 국가전략기술이 대한민국의 새로운 성장 엔진이 될 수 있도록 향후 5년간 25조 원 이상을 투자해 집중 육성하겠다고 밝혔다. 이와 관련해 과학기술정보통신부는 ‘국가전략기술 육성방안’을 발표하며 ‘국가전략기술 육성으로 미래성장과 기술주권 확보’를 비전으로 한 12대 국가전략기술과 50대 세부 중점기술을 제시했다. 

12대 국가전략기술 항목 중에는 차세대 원자력이 포함돼 눈길을 끈다. 차세대 원자력은 민간 주도로 초격차 기술을 개발하고 핵심소재부품의 의존도를 완화해야 하는 혁신선도 분야에 포함됐다. 구체적으로 차세대 원자력 분야는 2028년까지 혁신형 소형모듈원자로(i-SMR)를 개발해 글로벌 소형원자로 시장을 선점하는 임무가 주어졌다. 글로벌 시장에서 경쟁우위를 차지하는 한국형 SMR 독자모델을 개발하고자 주요 원전기업, 출연연 등 산학연이 공동으로 2025년까지 핵심기술을 개발해 검증하고 2028년까지 표준설계 인허가를 획득한다는 내용이 로드맵에 담겼다. SMR 수출·사업화가 최종 목표다. 또 중장기(5~10년)적으로는 혁신형 SMR로 세계시장에 진출하는 동시에 수소, 공정열 등을 생산하는 4세대 원자로 기술개발도 진행할 계획이다.  

12대 국가전략기술 중 차세대 원자력 분야의 임무와 내용. ⓒ 과학기술정보통신부 

이에 정부는 12대 국가전략기술 분야 R&D 투자를 지속적으로 확대하되, 혁신형 소형모듈원자로, 5G 오픈랜, 양자컴퓨팅·센서처럼 시급성이 높은 기술개발에 2,651억 원을 신규 투자하기로 했다. 전략적 R&D 투자를 강화하고자 범부처 전략로드맵을 관계부처와 함께 수립하고 전략기술 경쟁력 확보에 필수적인 첨단소재 및 부품·장비 개발도 적극 지원한다.  

특히 올해부터 체계적인 인력양성 정책을 수립하기 위해 전략기술 분야별 국내외 연구인력 및 핵심연구기관 분포, 연구수준 등 인력 현황을 상세히 분석한다. 이에 인력 현황과 연구·산업현장 진단을 토대로 제도개선, 교육과정, 지원체계 등에 대해 기술 수준과 특성을 고려한 맞춤형 확보방안을 도출해 추진할 계획이다. 차세대 원자력 분야의 종합적인 인력양성 정책이 기대된다. 

│‘혁신형 소형모듈원자로’ 개발로 미래 원전 시장 선점한다

세계 원전은 일본 후쿠시마 원전 사고 이후 안전 문제 때문에 증가세가 주춤했지만, 국제원자력기구(IAEA) 자료를 보면 2020년 이후 원자로 수와 설비용량 모두 소폭 증가한 것으로 나타난다. 이처럼 원전 시장이 다시 활기를 띠는 데는 현실적 필요가 있다. 지구온난화에 대한 경각심이 높아지면서 재생에너지 활용과 함께 원자력발전에 대한 관심이 커졌기 때문이다. ‘기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)’와 국제에너지기구(IEA)에서 발간한 보고서에는 온실가스 배출을 줄여 기후변화를 완화하려면 원전의 발전량 증가가 필요하다는 의견이 제시돼 있다. 

최근 유럽연합은 원자력을 공식적으로 청정에너지에 포함하며 기후변화 대응의 중요한 한 축으로 인정하기도 했다. 실제로 미국, 영국, 프랑스, 폴란드 등이 신규 원전 계획을 추진하며 원자력발전을 확대하고 있다. 이처럼 세계적으로 원전 프로젝트가 재개되는 가운데, 미래 원전 시장에서 주목받는 분야가 바로 소형모듈원자로(SMR)이다. 우리나라가 SMR 기술개발을 뛰어든 이유다.  

우리나라는 SMR을 미래 원전 시장의 국면 전환자로 보고 SMR 시장에 적기에 진입해 원자력 기술발전과 산업 생태계 활성화를 달성하고자 한다. 과학기술정보통신부가 산업부와 함께 경제성, 안전성, 유연성 측면에서 경쟁력을 갖춘 혁신형 SMR을 개발하는 계획이 ‘혁신형 소형모듈원자로(i-SMR) 기술개발사업’이다. SMR은 기존 경수형 대형원전(1000MWe)에 비해 용량을 300MWe 이하로 줄여 안전성을 높이면서도 원자로의 기기를 하나의 용기에 일체화한 모듈형 구성을 통해 경제성을 높인 소형원자로를 말한다. 

‘혁신형 SMR 기술개발사업’은 2023년부터 2028년까지 총 3,992억 원의 사업비를 투입해 2030년대 세계 소형모듈원자로 시장에 진출하기 위한 차세대 SMR 노형 개발을 추진하는 사업이다. 이 사업은 지난 5월 31일 ‘원전해체 경쟁력 강화 기술개발사업’과 함께 예비타당성조사를 통과했다. 과기정통부와 산자부는 혁신형 SMR이 타 노형과 차별화된 SMR이 될 수 있도록 2023년 사업에 착수하고자 올해 하반기부터 긴밀한 협업을 통해 사업 기본계획 구체화, 사업예산 확보, 사업단 설립·구성 등을 면밀하게 준비해 나갈 예정이다. 

이에 과기정통부는 차세대 원전의 초격차 기술을 확보하고자 내년도 예산에 올해보다 50% 늘어난 297억 원을 배정했고, 혁신형 SMR 기술개발에 31억 원을 신규로 배정했다. 또 과기정통부와 산자부는 최근 혁신형 SMR 기술개발사업을 추진하기 위해 사업단을 설립하고 사업단장을 공개 모집했다. 대한민국을 원전 강국으로 만들기 위한 대형 연구개발이 본격 추진되고 있는 셈이다. 

글_이충환 동아에스앤씨 편집위원