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제목 원자력 미래 시장을 개척하기 위하여 - 이상희 21ESRI 상임고문(전 과기처 장관) 날짜 2018.01.19 17:41
글쓴이 (사)21세기경제사회연구원 조회 752

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 원자력 미래 시장을 개척하기 위하여
이상희 21ESRI 상임고문(전 과기처 장관)

▣ 원전시장의 총아인 SMR은?
SMR 대형원전에 비해 100분의1 정도 용량을 가진 원전이다. 원전 1개로 인구2만 정도의 소도시에
적합한 전력을 공급할 수 있다. 일본의 후쿠시마 원전 사고 이후 세계원자력기구(IAEA)는 미래의 원전
형태를 초안전을 추구하고 소형으로 가야 한다고 선언했는데, 이러한 방향에 적합한 원전이다.
최근 지구온난화에 따른 지진, 해일 등 자연재해 발생빈도 및 규모가 확대되고 있어 바닷가 대형원전
의 안전성이 지속적으로 문제가 되고 있는데, SMR은 공기로 자연순환 냉각을 하기 때문에 굳이 냉각수
를 끌어들이기 위해 바닷가에 위치할 필요도 없고, 공장에서 만들어 기차나 트럭으로 수송하는 것도 가
능하기 때문에 내륙의 구석구석에 배치하여 분산전원으로 사용할 수 있다. 민원의 원천인 송전선도 필요
없어 내륙국가인 몽고나 섬이 많은 인도네시아 등 국가에도 최적의 전원이 될 수 있다.
안전 문제로 일부 원자력에 대한 우려가 높아지고 있지만, 가장 청정하면서 대량의 에너지를 확보할
수 있는 방법은 여전히 원자력 밖에 없는 실정이다. 파리 기후협약(COP21)에 따라 탄소배출 저감의무를
감안할 때 친환경 대량에너지로서 원자력은 지속적인 사용이 불가피하다.
SMR을 안심하고 사용할 수 있는 것은 극도로 안전하기 때문이다. 노심용융이나 수소폭발 원천 차단
되고, 자연순환식 냉각으로 무한정전시에도 냉각이 지속되며, 최악의 사고시에도 원전부지 내만 오염
되어 인근 주민 비상대피 불필요하다. 러시아가 반세기동안 핵잠수함에 탑재하여 안전하게 운영해
온 납비스무스 방식 기술은 미래원전 전문기구인 제4세대원전포럼(GIF)에서 가장 우수한 모델로 선
정을 했고, 미국의 오바마 대통령은 SMR을 클린에너지로 선언하는 등 선진국들이 경쟁적으로 개발
하고 있다.
SMR은 10000~20000개의 단순한 설계와 공장생산 방식으로, 스마트폰 등 소형 산업에 강한 우리
나라가 우리 경제의 활로를 찾을 수 있는 산업이라는 측면에서 SMR을 주력 산업으로 육성이 필요
하다. 에너지 자립을 이루고 청년일자리를 창출하며, 우리 경제의 활로를 찾을 수 있는 획기적인 산
업이 될 것이다.

▣ 조선산업을 살리기 위한 원자력추진 선박
수년간 지속된 조선산업의 불황이 지난해 최악의 양상이다. 조선.해양 산업에 국민경제의 상
당부분을 의존하고 있던 우리나라는 일련의 구조조정과 폐업으로 울산, 거제, 군산 등에서는
지역경제 전체가 흔들리고 있다. 최악의 침체상태에 있는 조선.해양산업의 회복과 중흥을 위한
혁신적이고 근본적인 방안의 필요하며, 그 일환으로 초안전 SMR을 선박엔진으로 적극 활용할
필요가 있다.
원자력추진 선박은 그동안 누적 450대 가까이 건조되었고, 여기에 쓰인 원자로 엔진은 1000
기 가까이나 된다. 주로 미국과 러시아에서 제작했던 군용, 특히 잠수함이 대부분이다. 상업용
으로도 미, 러, 독, 일 등에서 쇄빙선이나 상선 용도로 건조된 바 있으며, 현재도 북극해에서
쇄빙선 일부가 운행중 있다. 상업용 원자력선박이 활성화 되지 못했던 이유는 방사성 물질의
이동에 대한 국제적인 룰의 경직성이 주 요인이었으나, 최근 초안전 SMR의 실현이 가시화 되
고 있고, 파리기후협약체제 하에서 CO2 배출에 대한 규제가 더욱 강화될 것이므로, 상업용 선
박에도 원자력 엔진을 적용하는 것이 곧 활성화 될 것으로 예상된다.
SMR을 선박의 엔진으로 사용하면, 현재의 디젤엔진보다 1/10로 엔진 크기를 축소할 수 있고,
운항비용의 70%인 연료비를 대폭 절감할 수 있다. 원자력 엔진은 강력한 파워와 스피드를 제
공하므로 전문연구기관들도 특히 대형 컨테이너선, 자동차 수출선, 냉동 화물선, 장거리여객선,
상용 잠수함, 벌크선 등에 적격이라고 추천한다. 또한 디젤엔진 사용시의 기름등에 의한 해양
오염 염려와 온실가스 방출을 원천적으로 없애므로써 환경적으로도 미래의 대안이 되어야 하
는 당위성이 있다.

▣ 다가오는 지진.해일 등으로부터 안전한 원자력 발전 선박
초안전 소형원전 SMR 여러 개를 병렬로 연결하여 선박이나 바지선 위에 장착하는 원자력발
전 선박을 개발하면 때와 장소, 용도에 구애받지 않고 전력과 에너지를 공급할 수 있는 전천후
에너지원이 될 수 있다. 지구상의 수 많은 섬 지역 전력공급이나 망망대해 에서의 자원개발 등
에 손쉽게 에너지를 공급할 수 있는 해결책이 된다.
원자력 발전 선박은 미국이 1960년대에 파나마 운하의 도크의 효율적인 운영을 위해 10MW
급의 소형 원자력선을 만들어 활용한 적이 있고, 러시아는 35MW 발전용량의 원자로 2기를 바
지선에 탑재하는 실질적인 세계 최초의 원자력 발전선을 건조 중이다. 중국은 남중국해에서 짓
고 있는 인공섬에 필요한 에너지와 식수를 공급하고, 나아가 그 일대에 개발하게 될 유전.가
스 등 해양자원 개발을 위한 모든 에너지를 공급할 다목적 SMR 선박 건조 계획을 발표했는데,
첫 번째 선박을 2017년부터 건조를 시작하여 2020년에 완성 예정이며, 최대 20척에 이르는 선
단을 연차적으로 건조할 계획이다.
SMR을 이용한 원자력 발전 선박은 기존 육상 원전과 비교할 때 안전한 전천후 원전을 확보
하는 것이다. SMR 자체가 초안전 발전원이기도 하지만, 해상에 있으면 지진에 대한 영향이 대
폭 감소하고, 필요에 따라 지진이 예상되는 지점으로부터 안전한 곳으로 이동하는 것이 가능하
다. 육상 원전을 설치하려면 필요한 부지 기초조사나 그에 따른 보강조치 등 원전 건설부지에
대한 여러 가지 문제를 한꺼번에 해결할 수 있다. 따라서 지상 원전처럼 예정된 지역마다 지
역주민들을 설득하느라 수년 씩을 허비하거나 포기하는 위험을 피할 수 있다. 원자로는 공장에
서 제작하고 조립은 조선소에서 하므로 원전건설에 해당하는 절차 및 비용 자체도 대폭 간소
화 되고, 수명이 다 한 후 원자로를 해체, 교환, 폐기 할 경우에도 안전이 확보된 특정 장소로
이동하여 처리할 수 있는 장점이 있다.
전세계 지상발전 시장의 상당부분을 원자력 발전선이 담당이 가능할 뿐만 아니라 막대한 수
요가 예상되는 담수화 시장, 산업단지별 독립에너지 공급 시장 및 해양 자원 개발 등을 위한
에너지 공급 시장도 추가로 확보할 수 있다. 수많은 섬 지역 전력공급이나 망망대해에서의 해
양자원개발 등에서의 에너지를 공급원이 되거나, 막대한 수요가 예상되는 담수화 시장, 산업단
지별 독립에너지 공급 시장 등의 에너지 시장을 고려할 때 우리 조선.해양 산업을 활성화 시킬
수 있는 좋은 계기가 될 수 있다.

▣ 원자력 잠수함으로 거대 상용 시장의 개척
최근 북한의 SLBM 위협에 따라 우리나라도 자위권 차원에서 원자력추진 잠수함의 개발에
대한 의견들이 제시되고 있다. 국방 차원에서 이는 피해갈 수 없는 과정으로 생각된다. 이러한
기회를 이용하여 우리는 상업용 잠수함에 대한 수출시장까지 염두에 둔 전략을 전개해야 한다.
소형원자로를 탑재하게 될 군용 원자력 추진 잠수함의 기술은 그대로 상용시장에 적용될 수
있기 때문에 민.군 Dual Use 기술의 장점을 최대로 살릴 수 있고, 제4차 산업혁명시대에 활성
화 될 해저 및 심해 개발에 있어서 상용잠수함 시장을 선점할 수 있는 기회가 될 것이다.

▣ 지구환경 정화를 위해 원전의 방사성 폐기물을 복합미생물로 자연화 시킨다.
원자력의 이용과 관련하여 SMR을 활용하여 안전문제를 해결한다고 하더라도, 가장 큰 문제
인 방사성 폐기물 처리문제는 여전히 가장 큰 숙제로 남게 된다. 현재 녹색삶지식원에서는 방
사선을 맞아도 죽지 않고 적응하면서 위해한 방사성 원소들을 안전한 원소로 바꾸는 미생물복
합체를 연구하고 있다.
수십억년전 지구가 탄생하여 표면에는 방사능과 독가스 밖에 없었을 때, 이 방사능과 독가스
를 먹어치우면서 지구를 청소한 것은 미생물이다. 미국이 2차대전중 히로시마.나가사끼에 원폭
을 투하했을 때 두 도시가 100년간은 사람이 살지 못할 것이라고 한 전문가들의 예상에도 불
구하고, 불과 10개월 만에 사람이 살 수 있는 환경으로 복구한 것도 미생물이다. 미생물이 없
는 미국 네바다 사막은 원폭 실험 후 몇십년이 지났지만 여전히 방사능 오염지역이다. 따라서,
방사능 오염 및 방사성 폐기물을 미생물을 이용하여 해결하는 것은 지극히 당연한 명제인 셈
이다.
미생물이 원소 자체를 바꿀 수 있다는 증거도 꾸준히 학계에서 연구되고 있다. 1960년대 프
랑스에서 닭을 이용하여 칼륨이 칼슘으로 바뀐다는 것을 증명하고, 최근 들어 일본, 러시아 등
에서도 복합미생물을 이용하여 후쿠시마 사고 오염 토양을 처리하거나 원자로 냉각수를 직접
정화하는 실험을 하여 성공하기도 했다.
녹색삶지식원은 과학기술정보통신부로부터 자금지원을 받고, 한국뉴욕주립대, 한국의과학연
구원, 코엔바이오, 한국표준과학기술원 등과 협력하여 복합미생물의 원소변환 현상 및 방사성
폐기물 처리를 하는 실험을 진행중이다.

▣ 인류 에너지의 꿈인 핵융합을 초소형으로 실현
인류의 궁극적인 에너지 해결책은 핵융합에서 나올 것으로 예상된다. 유해한 부산물이 전혀
없이 거의 무한한 에너지를 얻을 수 있기 때문이다. 우주의 무공해 에너지의 원천은 태양의 핵
융합이다. 인간도 소우주라고 생각한다면, 핵분열은 투쟁의 에너지이고 핵융합은 사랑의 에너
지이다. 투쟁의 에너지는 대규모 전쟁인 반면 사랑의 에너지는 남녀간의 사랑이다. 궁극적인
에너지원은 사랑의 에너지, 즉, 은밀하고 작은 해결책이 될 것이다. 녹색삶지식원에서는 장기적
인 과제로서 초소형 핵융합의 실현에 관심을 갖고 연구중에 있다.

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