지구 온난화로 인한 폭염, 폭설, 태풍, 산불 등 이상기후 현상은 이제 일상이 되었으며 세계 어느 곳에서든 쉽게 확인할 수 있다. 우리나라도 예외가 아니다. 최근 30년 사이에 평균온도가 1.4℃ 상승해 지구온난화 경향이 근래에 더 심해졌고, 더욱 가파른 속도로 온난화가 진행될 것으로 전망된다. 지구온난화로 인한 폭염, 폭설, 태풍, 산불 등 이상기후 현상은 이제 일상이며, 우리나라도 최근 30년 사이에 평균온도가 1.4℃ 상승해 온난화 경향이 심해졌다. 문제는 지구온난화가 더욱 가파른 속도로 진행될 것이라는 전망이다. 이에 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC, Intergovernmen tal Panel on Climate Change)는 2018년 제48차 IPCC 총회에서 치열한 논의 끝에 ‘지구온난화 1.5℃ 특별보고서’를 승인하고 파리협정 채택 시 합의된 1.5℃ 목표의 과학적 근거를 마련했다. IPCC는 2100년까지 지구 평균온도 상승폭을 1.5℃ 이내로 제한하기 위해서는 전 지구적으로 2030년까지 이산화탄소 배출량을 2010년 대비 최소 45% 이상 감축해야 하고 2050년 쯤에는 탄소중립(Netzero)을 달성해야 한다는 경로를 제시했다.
‘탄소중립시대’ 발빠른 대처
‘원전 최강국 건설’ 국정과제 발맞춰
하이브리드 청정수소 생산기지 등
동해안 전략사업 3개 신규시책 추진
SMR 기술개발 글로벌 경쟁 가속화
글로벌 분산전원 시스템 수요증가로
2050년 전체 신규 원전 50%로 늘려
2035년 시장규모 620조로 호황 전망
원자력 산업생태계 구축 전략 과제
경주에 산단 조성… 수출 공급망 구축
연구 산실 문무대왕과학硏 조기 개원
월드 컨퍼런스 개최로 글로벌 협력도
□ 지구온난화시대 원전의 대안
우리나라도 2018년 온실가스 총배출량(LULUCF 제외)은 1990년도에 비해 149.0% 증가했고 2017년도보다는 2.5% 증가했다. 1990년대는 경제성장에 따라 온실가스 배출량도 크게 늘었고 1998년 외환위기의 영향으로 온실가스 총배출량은 14.1% 감소한 이후로 2000년대는 경기가 회복되면서 온실가스 배출량이 꾸준히 증가했다. 이에 국제사회의 노력에 동참하고 건강하고 넉넉한 미래를 만들어가기 위해 2020년 10월 28일 ‘2050 탄소중립 선언’ 및 12월 10일 ‘2050 탄소중립 비전’을 선포했다.
이 같은 추세에 가장 빠르게 대처한 것은 경북이다. 신규 시책 중 동해안 전략산업 분야에 ‘에너지 및 원자력대전환 전략사업’을 발표했다. 이 사업은 하이브리드(원자력+신재생에너지) 청정수소 생산기지 구축과 수소연료전지 및 수전해 핵심기업 투자유치 촉진, 해양용 용융염 원자로 기술개발사업 등 3개 사업이 중심이다. 경북도는 이를 중장기 사업으로 정하고 올해 하반기부터 사업 구체화 및 실행력을 높여 2024년부터 국책사업화해 추진한다는 방침이다.
이는 윤석열 새 정부 출범과 함께 침체된 원자력 생태계를 복원하고 원자력 차세대 연구개발, 원전수출 등 원전최강국 건설을 국정과제로 제시한데 따라 국내 원전 최대 집적지이며, 한수원, 한전기술, 중저준위 방폐장, 문무대왕과학연구소 등 원자력 인프라를 모두 갖춘 경북이 원자력 생태계를 주도해나간다는 의지에서 비롯됐다.
경북은 올해 ‘경주 소형모듈원자로(SMR) 국가산업단지와 울진 원자력수소 국가산업단지’가 국토교통부의 국가산업단지 후보지로 최종 선정됐다.
□ SMR은 더욱 안전한 원전
소형모듈원자로란 기존의 대형 원자력 발전소와 달리 배관없이 주요기기를 하나의 용기 안에 배치해 일반적으로 500MW급 이하인 중·소형원자로(SMR)를 말하며 IAEA(세계원자력에너지협회)는 300MW급 이하를 소형원자로, 700MW이하를 중형원자로로 분류한다. ‘Small Modular Reactor’ 혹은 ‘Small and Medium Sized Reactors’라는 의미로 SMR을 약어로 사용한다.
우리나라는 1997년부터 SMART (System-integrated Modular Advanced ReacTor의 줄임말로 한국원자력연구원이 개발)라는 SMR모델의 개발을 시작해 2012년 7월 세계최초로 표준설계인가를 받았다.
소형모듈원자로는 기존 대형원전과 비교해 피동 안전시스템을 채택하고, 단순화된 설계, 일체형 설계로 배관 파단 사고 등의 가능성을 제거해 높은 안전성 확보에 용이하고, 모듈화로 다수의 모듈을 동시 설치, 일괄 설치를 통해 시공 작업을 대폭 감소시켜 리스크를 최소화할 수 있다. 여기에 대형원전 대비 절반 이하 부지에 건설 가능, 안전성 확대로 주변 대피구역 최소화, 기존 화력발전소 부지에 건설이 가능하다. 아울러 태양광, 풍력 등 신재생 에너지의 간헐성을 보완하기 위해 부하 추종 운전기술을 채택, 출력조절도 가능하며, 전력 생산 뿐만 아니라 수소 생산, 공정열 활용, 지역난방, 해양 탐사 등 다목적 이용이 가능하도록 설계됐다.
시장 전망도 좋다. Idaho National Laboratory는 글로벌 분산전원 시스템의 수요로 SMR이 2030년 전체 신규원전 중 30%에서 2050년 50%로 비중 확대될 것으로 전망하고 있다. Idaho National Laboratory는 전체 원전 시장에서 건설되는 원전 종류별 비중이 대형원전의 경우 4세대 원전이 확대되는 방향으로, SMR의 경우 초소형 원자로가 확대되는 방향으로 진행될 것으로 전망했다.
IAEA(국제원자력기구) 보고서에 따르면 세계 20여 국가에서 71종의 SMR이 개발 중인 것으로 보고되었으며, 영국 국립원자력연구소는 2035년 SMR 시장규모가 620조 원에 이를 것으로 예측했다.
또한 원자력은 전기 생산과정에 탄소배출이 없어 기후변화 대응과 탄소중립 실현을 위한 최적의 에너지원으로 다시 주목받고 있으며, 저비용으로 질좋은 청정수소 대량공급이 가능해 정부의 청정수소 200만t 공급 목표 달성을 위한 필수적 요소이다.
□ 원전 해체시장 교두보 확보
경북도의 원자력 르네상스 실현을 위한 주요골자를 살펴보면 소형모듈원자로(SMR)와 원자력수소를 중심으로한 원자력 산업생태계 구축과 산·학·연과 연계를 통한 차세대 원자력 연구기반 강화 및 글로벌 협력체계 구축을 통한 원자력 선도국가로의 도약이다.
이를 토대로 ‘2023년 경북도는 향후 원자력 100년을 준비할 원자력산업 태동의 원년으로 만들어나간다’는 계획이며, 주요 전략과제로 산업, 연구개발, 협력 등 3개 분야에 대한 12개 전략과제를 제시했다.
첫 번째, 원자력 산업생태계 구축을 통해 기업육성 기반을 강화한다.
경북도는 경주 감포읍 일원에 조성 중인 한국원자력연구원 문무대왕과학연구소와 연계해 경주 SMR 국가산단을 조성하고 SMR 소부장 제조기반을 강화하여 해외 수출공급망을 구축한다. 아울러, 수소생산에 적합한 SMR 등 원자력을 활용해 미래에너지라 불리는 청정수소를 대량 생산하기 위한 연구개발 인프라를 구축하고 원자력수소 생산실증 및 국가산단 조성을 통해 수소 저장·운송·활용 등 산업화하고 연 2만t 청정수소 생산기반을 구축해나갈 계획이다.
또한, SMR 혁신제조기술 지원센터 등 SMR 제조기반을 강화해 두산에너빌리티, 현대엔지니어링 등 앵커기업 유치를 추진하고, 기업R&D, 판로개척 지원을 통해 원자력 관련 강소기업 10개, 스타트업 10개를 육성하여 소부장 기반을 강화해나갈 예정이다.
두 번째 차세대 원자력 연구기반 강화로 미래 원전먹거리를 창출한다.
경주 감포읍에 건설 중인 국내 최대 SMR 연구기관인 한국원자력연구원 문무대왕과학연구소의 조기 개원을 추진래 2025년까지 조성을 완료하고, 저출력 연구로, 대학 공동R&D센터 등을 갖춘 글로벌 원자력 공동캠퍼스 설립을 추진, 차세대 원자력 전문인력 양성체계를 갖출 계획이다.
또한, 지난해 6월 예타 통과돼 부지선정 중인 중수로해체기술원 건설사업을 올해 착공, 원전해체 관련 지역기업 육성을 통해 해외 원전해체 시장 선점을 위한 교두보를 확보해나갈 예정이며, 원자력추진용 용융염원자로(MSR) 기술개발 및 원자력 활용 원자력수소 생산·실증사업 등 차세대 원자로 핵심기술 개발을 위한 R&D 지원으로 연구기반을 확대해 나갈 계획이다.
세 번째 글로벌 협력체계 구축을 통해 원자력 선도국가로 자리매김한다.
경북도는 국내 원자력 정책이슈를 선점하고 글로벌 협력체계 구축을 위해 ‘2023년 국제 원자력에너지 산업전’을 지난 4월 개최하고 한국, 미국, 프랑스, 일본 원자력학회가 공동으로 추진하는 ‘2023 원자력산업 국제회의(ICAPP)’ 등 국제행사 등을 통해 국내 및 해외 원자력 관련 대학, 기업, 연구기관 등이 참여하는 ‘(가칭)원자력에너지 월드 컨퍼런스(NEWC)’를 준비하고 있다.
여기에 지난해 국제해사기구(IMO)가 해양선박 탄소중립 실현을 위해 2050년까지 선박 온실가스 배출량을 2008년 대비 50%로 감축하겠다는 온실가스 감축 규제계획을 발표함에 따라 경북도는 대형선박 추진용 SMR 기술개발과 실증을 통해 향후 상용화를 위한 협력 기반을 구축 한다.
이철우 지사는 “세계적으로 소형원자로에 대한 관심이 부각되고 기술개발 경쟁이 가속화 되는 상황에서 연구개발에서부터 건설, 해체, 저장까지 원자력 전주기에 대한 대대적인 지원과 원자력 산업생태계를 갖추어 원자력 르네상스를 경북도가 선도하겠다”고 밝혔다. /피현진기자 phj@kbmaeil.com
