SMR(소형모듈원자로)의 현황과 전망

 

SMR(소형모듈원자로)의 현황과 전망에 대한 검색자료를 요약정리 하였습니다.

 

SMR의 개념과 특징

 

SMR(Small Modular Reactor)은 전기 출력 300MWe 이하의 소형 원자로를 말합니다[1][8]. 기존의 대형 원전과 달리 공장에서 모듈 형태로 제작되어 현장으로 운반·설치되는 것이 특징입니다[7]. SMR은 크기가 작고 모듈화된 설계로 인해 다음과 같은 장점을 가집니다:

 

• 공장 제작을 통한 품질 향상 및 비용 절감
• 소규모 전력망에 적합
• 수동 안전 시스템 채택으로 안전성 향상
• 다목적 활용 가능 (전력 생산, 열 공급, 수소 생산 등)
• 화석연료 발전소 대체에 용이

 

SMR은 냉각재 종류에 따라 경수로형, 고온가스로형, 액체금속로형, 용융염로형 등 다양한 설계가 있습니다[7]. 현재 전 세계적으로 70여 종의 SMR이 개발 중에 있으며, 대부분 3세대+ 또는 4세대 원자로 기술을 적용하고 있습니다[2].

 

SMR 개발 현황

 

국내 개발 현황

 

한국은 2012년 세계 최초로 SMR 국제 기준을 통과한 SMART 원자로의 표준설계인가를 받았습니다[6]. 그러나 이후 정부의 탈원전 정책으로 인해 SMR 관련 제도 정비가 지연되었습니다.

 

현재 한국수력원자력을 중심으로 혁신형 SMR(i-SMR) 개발이 진행 중입니다[1][5]. i-SMR은 2028년까지 표준설계인가 획득을 목표로 하고 있으며, 다음과 같은 특징을 가집니다:

 

• 전기출력 170MWe
• 일체형 원자로 설계
• 피동안전계통 적용
• 60년 수명
• 24개월 운전주기

 

해외 개발 현황

 

미국, 영국, 러시아, 중국 등 주요국들이 SMR 개발에 적극 나서고 있습니다[2][3][8].

 

• 미국: NuScale, GE-Hitachi, Westinghouse 등이 SMR 개발 중
• 영국: Rolls-Royce SMR 개발 중
• 러시아: KLT-40S 상용 운전 중, RITM-200 개발 중
• 중국: HTR-PM 상용 운전 중, ACP100 건설 중

 

특히 미국 에너지부(DOE)는 SMR 배치 가속화를 위해 9억 달러 규모의 지원책을 발표했습니다[3]. 유럽연합(EU)도 2024년 2월 SMR 산업연합을 출범시키는 등 SMR 개발에 박차를 가하고 있습니다[8].

 

SMR의 과제와 전망

 

기술적 과제

 

SMR 상용화를 위해서는 다음과 같은 기술적 과제들이 해결되어야 합니다[2][4]:

 

• 혁신적 안전성 입증
• 경제성 확보
• 모듈화 제작 기술 개발
• 다목적 활용 기술 개발 (열병합, 수소생산 등)
• 인허가 체계 정비

 

특히 비경수로형 SMR의 경우 기존 인허가 체계와 맞지 않는 부분이 많아 새로운 규제 체계 마련이 필요합니다[6].

 

경제성 전망

 

SMR의 경제성에 대해서는 다양한 전망이 존재합니다. 일부에서는 모듈화 생산과 대량 생산을 통해 경제성을 확보할 수 있을 것으로 전망하지만, 다른 한편에서는 규모의 경제 측면에서 대형 원전에 비해 불리할 것이라는 전망도 있습니다[7][8].

호주 CSIRO의 2024년 추정에 따르면, SMR의 발전 단가는 대형 원전의 1.6~2.5배 수준일 것으로 예상됩니다[7]. 그러나 SMR 기술이 발전하고 대량 생산 체제가 갖춰지면 경제성이 개선될 것으로 기대됩니다.

 

시장 전망

 

국제원자력기구(IAEA)는 세계 SMR 시장이 2035년 630조원 규모로 성장할 것으로 전망하고 있습니다[6]. 특히 AI 산업의 성장으로 전력 수요가 급증하면서 SMR에 대한 관심이 높아지고 있습니다.

 

최근에는 아마존, 구글 등 빅테크 기업들도 SMR 개발에 투자하고 있어 주목됩니다[6]. 이는 SMR이 데이터센터 등의 안정적인 전력 공급원으로 활용될 수 있기 때문입니다.

 

결론

 

SMR은 안전성, 유연성, 경제성 등의 장점을 바탕으로 차세대 원자력 발전의 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 특히 탄소중립 실현과 안정적인 전력 공급을 위한 대안으로 기대를 모으고 있습니다.

 

그러나 SMR의 성공적인 상용화를 위해서는 기술 개발, 인허가 체계 정비, 경제성 확보 등 여러 과제들이 해결되어야 합니다. 정부와 민간의 협력을 통해 이러한 과제들을 해결하고 SMR 산업 생태계를 구축해 나간다면, SMR은 미래 에너지 시장의 핵심 기술로 자리잡을 수 있을 것입니다.

 

한국도 그동안 축적해온 원전 기술력을 바탕으로 SMR 개발에 박차를 가하고 있습니다. 관련 제도를 정비하고 기술 개발을 가속화한다면 세계 SMR 시장을 선도할 수 있는 좋은 기회가 될 것입니다. SMR은 한국 원자력 산업의 새로운 도약을 위한 중요한 열쇠가 될 수 있을 것입니다.

 

세계적으로 SMR(소형모듈원자로) 개발에 앞장서고 있는 주요 기업 10곳을 소개해 드리겠습니다:

 

NuScale Power (미국)

VOYGR SMR 설계로 NRC 승인을 받은 최초의 SMR 기업

45 MWe 용량의 가압경수로(PWR) 모듈 개발

 

TerraPower (미국)

빌 게이츠가 설립한 회사로 Natrium 소듐냉각고속로 개발 중

2028년 상용화를 목표로 Wyoming에 실증로 건설 중

 

GE Hitachi Nuclear Energy (미국/일본)

BWRX-300 모델(300 MWe 비등수형 원자로) 개발

캐나다와 영국에서 프로젝트 진행 중

 

Rolls-Royce SMR (영국)

470 MWe 용량의 PWR 설계 개발

영국 정부의 지원을 받아 2030년대 초 상용화 목표

 

Westinghouse Electric Company (미국)

eVinci 마이크로 원자로와 AP300 SMR 개발 중

영국 Teesside에 SMR 건설 프로젝트 진행 중

 

Holtec International (미국)

SMR-160(160 MWe) 및 SMR-300(300 MWe) 모델 개발

우크라이나와 미국 Michigan주에 건설 프로젝트 추진 중

 

X-Energy (미국)

Xe-100 고온가스냉각로(HTGR) 개발

미 국방부와 계약 체결하여 이동식 마이크로원자로 프로토타입 개발 중

 

중국핵공업집단공사(CNNC, 중국)

ACP100 "Linglong One" 프로젝트 진행 중

세계 최초의 상용 육상 SMR이 될 것으로 예상

 

한국수력원자력(KHNP, 한국)

i-SMR(170 MWe 일체형 가압경수로) 개발 중

2033년 상용화를 목표로 연구 진행 중

 

Rosatom (러시아)

RITM-200N 원자로를 이용한 육상 SMR 프로젝트 진행 중

이미 KLT-40S 모델을 이용한 부유식 원자력발전소 운영 중

 

이 기업들은 각자 독특한 기술과 접근 방식으로 SMR 시장을 선도하고 있으며, 향후 글로벌 에너지 시장에서 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다. 제공된 표를 참조하시면 이 기업들의 프로젝트에 대한 더 자세한 정보를 확인하실 수 있습니다.