K원전 이끌 ‘SMR’ 탄생하나…기후부, 신규 원전 건설 여론조사[이영민의 알쓸기잡]

[편집자 주] 탄소중립부터 RE100(기업의 사용전력량의 100%를 2050년까지 풍력, 태양광 등 재생에너지로 조달하겠다는 자발적 캠페인), 환경·사회·지배구조(ESG)까지. 뉴스에 나오는 기후·환경 상식들. 알쏭달쏭한 의미와 배경지식을 하나씩 소개합니다. 이번 주말에 ‘알아두면 쓸모 있는 기후 잡학사전’(알쓸기잡)에서 삶과 밀접히 연결된 뉴스를 접해보세요.

서울 강남구 코엑스에서 열린 ‘스마트에너지플러스 2025’에서 관람객들이 소형모듈원전(SMR) 모형을 둘러보고 있다.(사진=연합뉴스)

[이데일리 이영민 기자] 이번 주 국내 전력생산에 큰 변화를 줄 조사가 진행됐습니다. 정부는 신규 원전 2기와 소형모듈원자로(SMR)의 건설에 대한 국민 의견을 묻는 설문조사를 진행하고 조만간 새로운 원전 건설의 추진 여부를 밝히겠다고 했습니다. 여기서 SMR은 인공지능(AI) 보급이 늘면서 증가한 전력을 감당할 차세대 원전 기술로 주목받고 있는데요. 오늘은 이 SMR 기술의 현주소를 함께 알아보시죠.

작지만 강한 SMR…너도나도 기술 개발에 박차

소형모듈형원자로(SMR, Small and Modular Reactor)는 주요 기기를 모듈화해 공장에서 제작 뒤 현장에서 조립할 수 있도록 설계한 전기 출력 300MWe 이하의 원자로입니다. 원자로는 출력할 수 있는 전기량에 따라 △초소형(≤10 MWe)과 △소형(≤300 MWe) △중형(300~700MWe) △대형(〉700 MWe)으로 구분됩니다. 이중 SMR은 기존의 대형원전과 달리 하나의 용기에 냉각재 펌프를 비롯한 원자로·증기발생기·가압기 등 주요 기기를 담는 특징이 있습니다.

2011년 3월 후쿠시마 원전사고 이후 원전은 한동안 여러 나라로부터 외면당했습니다. 당시 일본 동북부를 덮친 쓰나미로 인해 원자력발전소에서 방사능이 누출되면서 원전의 안전성을 우려하는 목소리가 커졌기 때문이죠. 하지만 최근 AI와 로봇 개발이 본격화하면서 급증한 전기 수요를 충당하기 위해 원전으로 다시 눈을 돌리는 국가가 늘고 있습니다. 이들에게 SMR은 적은 비용으로 안전성과 경제성을 모두 잡을 수 있는 해법으로 떠오르고 있습니다.

한국에너지정보문화재단과 서울시 녹색산업지원센터에 따르면 SMR은 2030년도 상용화를 목표로 전 세계에서 경쟁적으로 개발되고 있습니다. 산업조사 기관 블룸버그는 2024년 NEF 보고서에서 18개국이 다양한 출력과 용도를 목적으로 70개 이상 SMR 설계가 제안돼 개발을 진행하고 있다고 밝혔습니다. 미국(18기)과 러시아(17기), 중국(8기)이 개발을 주도하면서 선두 자리를 두고 다투고 있죠.

사고 시 피해 적지만 여전히 위험…사용 후 핵연료 대책은 깜깜

여러 나라가 SMR에 주목하는 이유는 다양합니다. SMR은 대형 원전보다 원자로를 비롯한 기자재의 크기가 작아서 차량 이동이나 조립이 쉽고, 건설공기도 절반 정도로 짧습니다. 필요부지도 원전의 절반 수준이라 지역 단위의 분산전원이 가능합니다. 무엇보다 대형원전의 50분의 1~100분의 1 크기라 방사능 유출 시 대응조치가 필요한 ‘방사선비상계획구역’을 크게 좁힐 수 있습니다. 대형원전의 비상계획구역은 통상적으로 20~30㎞인 반면 SMR은 230~300m로 충분하다는 게 전문가들의 의견입니다.

하지만 SMR에도 단점이 있습니다. 여기서 생산된 증기는 대형원전보다 온도가 낮아서 발전 효율이 낮습니다. 또 크기만 줄었을 뿐 원자력발전 기술을 활용한다는 점에서 방사능 유출 위험은 여전하고 방사성 폐기물을 처리하기 어렵다는 한계가 있습니다. 한국은 경북 경주에 중·저준위 방사성폐기물처분장이 있지만 이후 영구적으로 사용 후 핵연료를 보관할 시설을 갖추지 못했습니다. 한국은 2030년부터 한빛, 한울, 고리 원전 순서로 원전 내 폐연료봉 보관 수조가 가득 찰 것으로 예상돼 저장소 확보가 시급하지만 주민 반대가 거센 상황입니다.

그럼에도 정부는 SMR을 비롯한 신규 원전을 늘릴 작업에 착수했습니다.

지난 13일 이호현 기후에너지환경부 제2차관은 정부세종청사에서 진행한 에너지 분야 산하기관 업무보고 브리핑에서 “지난달과 이달 초 두 차례에 걸쳐 진행한 토론회에 이어 이번 주 중 대국민 여론조사를 진행한다”며 “토론회와 여론조사 결과를 토대로 머잖은 시간 내 신규 원전에 대한 방향을 발표할 수 있을 것”이라고 말했습니다.

지난해 2월 정부는 2년 단위의 15개년 법정 계획인 11차 전력수급기본계획에서 신규원전과 SMR의 건설 계획을 확정했고, 지난달부터 공론화를 진행하고 있습니다. 이번 설문조사에서 어떤 질문이 나오는지는 아직 공개되지 않았습니다. 새 원전을 짓는다면 사후 대책도 빨리 찾아야 할 텐데요. 공론화 결과를 토대로 기후부가 어떤 계획을 세울지 알쓸기잡에서도 살펴보겠습니다.

대형원전과 일체형 SMR의 비교(사진=한국원자력연구원)