빌 게이츠 손잡고 SMR 속도 내는 HD현대…기술력은

안전하고 저렴한 차세대 소형모듈원전 집중하는 韓美
2030년 10조 시장 성장…HD현대 노하우 통할지 주목

/그래픽-비즈워치

최근 국내 산업계는 도널드 트럼프 미국 대통령 취임 이후 시작된 '관세 폭탄' 때문에 바람 잘 날이 없는데요. 산업계에 몰아친 폭풍 속에서도 햇살이 내리쬐는 분야가 있습니다. 바로 'SMR'(Small Modular Reactor, 소형모듈원자로)인데요.

희망적인 소식을 들고 온 곳은 HD현대입니다. 지난 12일 HD현대의 조선 부문 계열사인 HD현대중공업은 테라파워와 '나트륨 원자로의 상업화를 위한 제조 공급망 확장 전략적 협약'을 체결했다고 밝혔는데요.

테라파워는 마이크로소프트 창립자인 빌 게이츠가 지난 2008년 설립한 SMR 개발사입니다. 양사는 이번 협약을 통해 HD현대의 우수한 생산기술력과 테라파워의 첨단 SMR 기술을 결합해 나트륨 원자로의 공급 능력을 확대하고 상업화에 나설 예정인데요.

HD현대가 최근 테라파워와 '나트륨 원자로의 상업화를 위한 제조 공급망 확장 전략적 협약'을 체결했다./사진=HD현대 제공

떠오르는 'SMR'

쉽게 풀어서 설명해 볼게요. 먼저 SMR은 소형 원전으로 불리는 차세대 발전소입니다. 이름을 뜯어보면 특징을 알 수 있는데요. '작고(Small)', '모듈형 방식으로 조립이 가능한(Modular)' 원전이라는 거죠.

과학기술정보통신부가 설명한 자료에 따르면, SMR은 대형 원전의 150분의 1 크기라고 하고요. 크기가 작은 모듈형이라 로봇처럼 조립이 가능하고 공장에서부터 컨테이너를 이용해 운반할 수 있습니다.

발전소 현장에서의 작업 비중이 적기 때문에 현장에서의 필요한 인력도 적겠죠. 인건비가 저렴한 곳에서 시설을 만든 후 배로 이용해 운반하면 인건비 절감이 가능합니다. 공장 제작 후 현장 설치하는 방식이라 건설 기간도 짧고요. SMR이 전력 수요가 큰 개별 기업 단위나 산업 단지를 위한 발전소로 주목받는 이유죠.

기존의 대형 원전에 비해 입지 활용도 뛰어납니다. 대형 원전의 경우 가열된 원자로를 식히기 위한 냉각수가 반드시 필요해 해안이나 큰 강가 등 물을 대량으로 사용할 수 있는 환경이 필요했는데요. SMR의 경우 자연순환이나 공기에 의한 수동냉각 방식이 가능해 장소에 구애받지 않고 다양한 곳에 설치가 가능합니다.

대형 원전에 비해 안정성도 1만배 높다고 하는데요. SMR의 방사능 유출 사고는 10억년에 한 번 일어나는 수준이라고 하고요. 방사능 유출 사고가 일어난다고 해도 규모 자체가 작아 대응 조치가 필요한 구역인 방사선비상계획구역의 범위도 좁은 편입니다. 빌 게이츠가 '안전하고 저렴하며 풍부한 무탄소 에너지를 제공하는 기술개발'을 목표로 SMR의 개발과 공급에 적극 나서고 있다는 게 이해가 되시죠?

테라파워가 미국 와이오밍주 캐머러시에 345메가와트(MW) 규모로 설치할 4세대 소듐냉각고속로 '나트륨' 조감도./사진=HD현대 제공

빌 게이츠가 탐내는 기술 뭐길래

그렇다면 나트륨 원자로는 뭘까요? 나트륨 원자로는 SMR의 한 종류인데요. 테라파워에서 개발한 4세대 소듐냉각고속로(Sodium Fast Reactor, SFR) 설계 기술이 바탕이 됩니다.

SFR는 고속 중성자를 핵분열시켜 발생한 열을 물이 아닌 액체 나트륨(소듐)으로 냉각해 전기를 생산한다는 차이가 있습니다. 높은 에너지의 고속중성자를 이용하면 사용후핵연료의 방사능 독성이 획기적으로 감소한다고 하는데요. 그 덕에 SFR은 기존 원자로 대비 핵폐기물 용량이 40%가량 적어 차세대 SMR 중 가장 주목받는 기술입니다.

테라파워의 나트륨 원자로에 HD현대가 공급하는 원자로 용기는 SFR의 핵심설비 중 하나인데요. 원자로 용기는 원자료의 핵연료가 담겨 있는 '노심'을 격납하는 공간입니다. 핵분열 반응이 일어나는 곳인 만큼 안정성이 가장 중요한 부품이죠. 또 소듐과 같은 액체 금속냉각재는 물과 공기와 접촉 시 폭발 위험이 있어 안전하게 유지해야 하는 것이 관건입니다.

이번 프로젝트의 성공적인 수행을 위해 HD현대의 조선 계열사인 HD현대중공업은 국제핵융합실험로(ITER)와 한국형 핵융합연구장치(KSTAR)의 주요 핵심설비인 진공 용기 개발 및 제작에 참여하며 쌓아온 노하우를 적극 활용할 계획이라고 하는데요.

글로벌 시장조사 기관 마켓앤마켓의 SMR 시장 보고서에 따르면, 전 세계 SMR 시장은 2022년 57억 달러(8조3000억원)에서 연평균 2.3% 성장해 2030년에는 68억 달러(9조8940억원) 규모로 증가할 것으로 전망됩니다.

특히 도널드 트럼프 대통령 2기 행정부는 2030년까지 최소 10기 SMR 발전소를 신규 건설하겠다는 목표를 밝힌 바 있습니다. 세계 최고의 원전 건설 기술과 공급망을 갖고 있는 한국 기업들의 미국 수출 기회가 확대될 것이란 기대감이 커지는 이유죠. HD현대가 SMR 중심으로 재편되는 원전 시장에서 기회를 잡을 수 있을지 지켜보시죠.

[테크따라잡기]는 한 주간 산업계 뉴스 속에 숨어 있는 기술을 쉽게 풀어드리는 비즈워치 산업부의 주말 뉴스 코너입니다. 빠르게 변하는 기술, 빠르게 잡아 드리겠습니다. [편집자]

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