안전성·무탄소·소형화 다 잡는 ‘용융염 원자로’_산업뉴스 [산업방송 채널i]

[앵커멘트] 탄소중립 시대를 열어갈 궁극의 원자로라 불리는 게 있습니다. 소금 성분인 염화물을 냉각재로 사용하는 용융염 원자로인데요. 소형화할 수 있는데다 안전성이 뛰어나 활발한 연구개발이 이뤄지고 있습니다. 자세한 내용을 이창수 기자가 전해드리겠습니다. [리포트] 용융염 원자로, 즉 MSR 개발이 한창인 한국원자력연구원 실험실. 용융염 원자로는 이름에서 보듯 고체의 염화물을 400~500°C 고온으로 녹여 액체 냉각재로 사용하는 원자로입니다. 냉각재로 쓰이는 염 성분인 클로라이드가 우라늄과 함께 용해돼 액체 상태로 핵분열을 일으키는 겁니다. 현재 용융염 원자로는 원천기술을 개발하는 단계. 원자력연구원에서는 액체 상태인 우라늄 클로라이드를 마이크로 루프를 통해 순환시켜 부식 방지를 비롯한 여러 특성을 확인하는 연구 등이 이뤄지고 있습니다. [인터뷰 – 이창화 / 한국원자력원구원 책임연구원] 원천기술 개발 분야에는 원자로를 설계하는 노심 분야, 그 시스템울 설계하는 계통 설계 분야가 있고요. 저희가 하고 있는 핵연료와 관련된 용융염 연료, 재료와 관련된 연구들이 진행되고 있습니다. 용융염 원자로의 가장 큰 장점은 바로 안전성. 물을 냉각재로 사용하는 기존의 경수로형과 달리 용융염 원자로는 폭발 위험이 없고 만약 폭발한다고 해도 안전한 게 특징. 폭발 시에도 하나의 액체 상태로 합쳐진 핵연료와 냉각재가 분리되지 않고 상온에서 그대로 굳어버리기 때문에 방사성 물질 누출이 원천적으로 방지됩니다. 게다가 상용화될 경우 거의 30년 동안 연료 교체 없이 가동할 수 있는데, 이는 즉, 핵폐기물이 발생하지 않는다는 의미여서 연구개발의 필요성은 더욱 중요해지고 있습니다. [인터뷰 – 이창화 / 한국원자력원구원 책임연구원] 저희가 목표로 하는 원자로의 설계가 30년 동안 핵연료를 교체하지 않고 장시간 운전을 하는 것이기 때문에 그동안 운전성을 담보할 수 있게끔 노심 내에서 발생한 핵분열 생성물들을 제거하는 기술이라든지, 용융염으로 인해서 일어날 수 있는 부식을 억제할 수 있는 기술들을 개발하고 있습니다. 용융염 원자로는 내부에 융융염만 탑재돼 구조 자체가 용기와 연료만으로 이뤄진 단순한 형태. 따라서 소형 모듈형 원자로 구현이 가능해 활용폭이 넓습니다. 이에 정부는 무탄소 해양 시스템에 적합한 용융염 원자로의 핵심 원천기술 확보를 위한 국책 과제를 진행하고 있습니다. 용융염 원자로를 친환경 전기추진 선박뿐 아니라 부유식 원전, 해양 플랜트 등 원자력을 활용해 탄소중립 실현이 가능한 에너지원으로 사용하기 위해서입니다. [인터뷰 – 이동형 / 한국원자력연구원 MSR원천기술개발사업단장] 용융염 원자로는 해양에서 적용하기에 적합한 이유가 시스템이 굉장히 단순합니다. 안전성 또한 굉장히 높은 것으로 알려져 있고요. 그래서 해양에서 작은 공간에서 전력을 생산하기에 좋은 원자로라고 생각하면 되고… 국책 과제에는 오는 2026년까지 과기정통부 270억 원과 해수부 20억 원 등 총 290억 원이 투입됩니다. 원자력연구원을 비롯해 삼성중공업과 HD한국조선해양 등 원자력과 조선 분야의 민관이 공동 연구를 통해 상용화를 준비 중입니다. [인터뷰 – 이동형 / 한국원자력연구원 MSR원천기술개발사업단장] 우리나라가 원자력으로서도 세계에서 굉장히 앞서 있고 조선산업 또한 굉장히 앞서 있습니다. 이 두 산업이 얼마나 시너지를 잘 만드느냐 이것이 가장 중요하다고 보면 되겠습니다. 약 70년 전 핵추진 항공기 개발에서 유래된 용융염 원자로는 현재 전 세계적으로 연구개발이 활발한 상황. 우리나라의 경우 후발주자로 개발에 뛰어들었지만, 용융염 소재에 대한 연구가 오래 전부터 이뤄진 데다 세계 최고 수준의 원자력 발전 기술을 보유 중이어서 이르면 2030년대 중반쯤 상용화가 이뤄질 전망입니다. 채널i 산업뉴스 이창수입니다.