韓·美, 손잡고 소형 고온가스로 개발 "날개 달다"
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韓·美, 손잡고 소형 고온가스로 개발 "날개 달다"
  • 김소연 기자
  • 승인 2020.08.03 15:57
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원자력硏-USNC社-현대엔지니어링, 5년간 상호협력…무탄소 공정열 공급 상용화 기대
초소형모듈원자로(MMR, Micro Modular Reactor)는 고온가스로 기술을 바탕으로 미국 USNC사가 캐나다 북부 오지 광산 및 주거지역 전력공급용으로 개발 중인 열출력 15MW(5MWe) 원자로. 미국 USNC사가 개발중인 초소형모듈원자로(MMR, Micro Modular Reactor) 개념도 ⓒ이미지출처=USNC사 웹사이트
초소형모듈원자로(MMR, Micro Modular Reactor)는 고온가스로 기술을 바탕으로 미국 USNC사가 캐나다 북부 오지 광산 및 주거지역 전력공급용으로 개발 중인 열출력 15MW(5MWe) 원자로. 미국 USNC사가 개발중인 초소형모듈원자로(MMR, Micro Modular Reactor) 개념도 ⓒ이미지출처=USNC사 웹사이트

고온가스로는 핵분열반응에서 생성된 고온의 열을 견디도록 세라믹 피복입자 핵연료를 사용하고, 흑연을 감속재료로 사용하며 냉각재로는 헬륨을 사용하는 원자로다. 고온가스로는 섭씨 750℃ 이상의 고온 열을 안전하게 생산하기 때문에 무탄소 고효율 전력생산, 공정열 공급 및 수소생산에 활용이 가능하다.

3일 한국원자력연구원(원장 박원석)과 미국의 원자력기업 USNC(Ultra Safe Nuclear Corp, CEO Francesco Venneri), 현대엔지니어링(주)(대표이사 김창학)이 공동으로 소형 모듈형 고온가스로 개발과 활용에 협력하기로 했다. 이들 3개 기관은 무 탄소 전력생산과 공정열, 수소생산이 가능한 소형 모듈형 원자로 개발과 활용을 위한 협력을 목적으로 지난 7월 3일 상호협력협약을 체결했다.

이번 협약은 소형 모듈형 고온가스로 개발 및 활용을 위한 3개 기관의 공동 관심 분야에 대한 국제 기술 협력을 증진하고, 관련 국내외 사업을 효과적으로 추진할 수 있는 협력 기반을 조성한다는 내용이 골자다.

우리나라는 2004년부터 수소경제시대를 대비해 고온가스로를 이용한 원자력수소생산 기술개발 연구를 착수했다. ⓒ이미지출처=한국원자력연구원
우리나라는 2004년부터 수소경제시대를 대비해 고온가스로를 이용한 원자력수소생산 기술개발 연구를 착수했다. ⓒ이미지출처=한국원자력연구원

3개 기관은 협약을 통해 ▲초소형모듈원자로(MMR, Micro Modular Reactor) 개발 및 건설, ▲공정열 및 전력생산용 고온가스로(HTGR, High Temperature Gas-cooled Reactor) 개발 및 건설 ▲수소생산용 초고온가스(VHTR, Very High Temperature gas-cooled Reactor)로 기술개발 및 활용 분야에서 향후 5년간 상호 협력한다. 또 R&D 협력을 통해 향후 초소형 모듈형 원자로 및 고온가스로의 개발과 원자력을 이용한 친환경 수소생산 기술의 상용화를 공동으로 추진한다는 계획이다.

원자력연구원은 정부의 원자력연구개발사업의 일환으로 2004년부터 고온가스로 기반의 원자력 수소생산 기술을 개발 중이며, 상호협력협약을 계기로 산업계와의 협력을 통해 현재 추진 중인 연구개발 사업을 성공적으로 수행한다는 계획이다.

USNC는 우수한 핵연료 및 초소형 모듈 원자로 기술을 보유한 미국의 원자력 회사로, 현재 초소형모듈원자로(MMR)의 개념설계를 완료 후 기본설계를 진행 중이다. 특히 초소형모듈원자로의 실증을 위해 캐나다 원자력 연구소(Canadian Nuclear Laboratories) 부지에 건설하는 사업을 추진하고 있다. 현재 원자력연구원은 USNC MMR의 개념설계에 참여한 데 이어 기본설계까지 참여하며 USNC와 기술 협력을 이어나가고 있다.

또 현대엔지니어링(주)은 지난 4월 연구원과 ‘원자력 활용 친환경 수소생산 분야 등 업무협약’을 체결하면서 원자력 수소 및 열 이용 원자로 핵심기술 개발을 공동으로 수행 중이다. 아울러 원자력연구원과 공동으로 MMR 실증 플랜트 건설을 위한 기본설계에 참여하고 있다.

박원석 한국원자력연구원장은 “관련 산업의 선두 주자인 USNC, 현대엔지니어링과의 협력을 통해 소형 모듈형 고온가스로 개발을 앞당길 수 있을 것으로 예상한다”며 “두 회사와의 협력을 통해 원자력 기술개발뿐 아니라 비즈니스 모델까지 공동으로 개발해 국내 원자력 기술의 해외 시장진출에 발판을 마련하겠다”고 밝혔다.

☞고온가스로(HTGR, High Temperature Gas-cooled Reactor)=방사능에 오염되지 않는 헬륨을 냉각재로 사용하고 흑연을 감속재로 사용해 750℃의 고온열을 생산하는 원자로. 1600℃ 이상에서도 방사능이 방출되지 않는 3중 피복입자 핵연료(TRISO)를 사용해 후쿠시마 사고와 같이 외부전원이 상실되거나 운전원 조치가 불가능한 극한 사고에서도 자연냉각만으로 원자로의 안전성이 확보되는 안전한 원자로

☞초고온가스로(VHTR, Very High Temperature gas-cooled Reactor)=고온가스로의 원자로 냉각재 출구 온도를 850~950℃로 증가시킨 원자로로써, 온실가스를 방출하지 않고 경제적으로 수소생산에 활용 가능한 제4세대원자로