📰 2021년 9월 혁신도전 프로젝트로 선정된 ‘용융염원자로(MSR) 원천기술개발 사업’은 과기정통부와 해수부 다부처 협업사업으로 추진이 확정되었었는데요. 이에 대한 사업비로는 2026년까지 4년간 총 290억원이 투입될 예정이며, 올해 예산으로는 68억이 책정되었어요.
👍국제에너지기구(IEA), 한국원자력연구원, 한국물리학회, 한국연구재단, 여러 신문사 등에서 용융염원자로(MSR)의 자료를 참고해 이해하기 쉽게 핵심만 정리했어요!
 

목차
1. ‘용융염원자로(MSR) 원천기술개발 사업’이 뭐예요?
2. 원자력이 중요해진 이유
3. 차세대 원자로, 용융염원자로(MSR)
4. 다 됐고, 기존 원자로와 어떻게 다른데? ㅡ 용융염원자로(MSR)의 특징 세 가지
  4-1) 원전 사고의 원인 차단
  4-2) 핵무기로의 오용 방지
  4-3) 건설비 절감
5. 관련 동향 ㅡ SMR 동향 

  5-1) 두산에너빌리티

  5-2) 삼성물산

  5-3) 현대건설

  5-4) 그외
6. 산업의역군 이용TIP
 

1. ‘용융염원자로(MSR) 원천기술개발 사업’이 뭐예요?

용융염원자로(MSR)는 최근 주목받고 있는 SMR(소형모듈원자로)의 일종이에요.
용융염원자로(MSR) 원천기술개발 사업은 SMR 사업의 일종으로 해양용 염소기반 MSR의 핵심 기술 개발, 해양환경 중대사고 차단 혁신기술 개발, 해양환경 특수성을 고려한 해양 적용 기술 개발을 목표로 하고 있어요.
현재는 두산에너빌리티, 현대건설, DL이앤씨, 삼성물산 등의 대형 건설사가 미국과 캐나다 등의 SMR 전문기업과 전략적 제휴를 맺고 SMR 시장에 뛰어들고 있다고.

2. 원자력이 중요해진 이유

2-1)  Net Zero Emissions🌏

원자력은 에너지 중 하나로 익히 알고 있을텐데요. 원자력은 여러 국가와 기업들이 목표하고 있는 Net Zero Emissions*를 이행하는 데 있어 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 예상돼요.

*Net Zero Emissions, 탄소중립으로도 알려져 있는데요. 온실가스의 배출량(+)과 흡수량(-)이 같아 순(Net)배출이 0이 되는 것을 말해요. 이행과정에서의 에너지원으로 천연가스와 원자력이 주목받고 있어요.

빌 게이츠가 pick한 원자력의 장점은 탄소 배출이 재생 에너지와 비슷한 수준이며 가격 변동성이 적어 전쟁 상황 같은 특수한 상황에서도 에너지를 적정 가격으로 공급을 확보할 수 있다는 점이에요.

2-2)  AI사용에 따른 전력의 중요성 부각🔌

Chat GPT 등의 생성형 AI에 따른 전 세계 데이터 센터의 전력량이 폭증하고 있어요. 국제에너지기구(IEA)의 보고에 따르면 2022년 미국 내 2700개의 데이터센터가 미국 전체 전력의 4% 이상을 소비했으며 2026년에는 이 비중이 6%로 늘어날 것이라고. 
이러한 세계 동향에 따라 전력 수급 안정화를 위한 에너지원으로 원자력이 주목받고 있어요.

3. 차세대 원자로, 용융염 원자로(MSR)

다시 관심을 받고 있는 원자력! 이번 원자로는 기존 원자로의 문제점을 해결할 수 있으리라 촉망받고 있어요. 그중 하나가 바로 용융염원자로(MSR)입니다.

잠깐 설명!
원자력은 핵분열이나 핵융합 과정에서 발생하는 에너지를 뜻하며, 원자로는 그런 원자력 에너지를 생성하는 장치를 뜻해요.

용융염원자로(MSR)는 2002년 4세대 원자력 시스템 국제포럼(GIF)에서 선정한 6개 미래 원자 기술 중 하나로, 지속성을 목표 중 하나로 하여 고속중성자 원자로(고속로) 개념으로 개발되고 있어요.

불소나 염소 화합물의 용윰염을 사용하여 핵연료 물질을 용융염에 용해시켜 핵연료와 냉각재로 동시에 활용이 가능하다는 특징이 있어요.

4. 다 됐고, 기존 원자로와 어떻게 다른데?
ㅡ 용융염원자로(MSR)의 특징 세 가지

4-1)  원전 사고의 원인 차단✅

기존 경수로 원자로는 원자로의 열을 식히기 위한 냉각재로 물을 사용하고 있어요. 그러나, 냉각수가 사라지게 되면 노심용융*이 발생할 수 있다는 커다란 위험이 존재해요. 미국 신용 평가사 무디스(Moody’s)에 따르면 기후 위기로 인해 증가하는 폭염, 폭풍 등의 기상 이변에 취수가 용이한 강가와 해안가에 위치한 원전들이 이러한 위험에 더욱 노출될 수 있다고 경고해요.

*노심용융(meltdown)이란 냉각수가 공급되지 않아 온도가 급격히 치솟으면서 핵연료봉이 녹아내리는 것을 뜻해요. 후쿠시마의 원전사고도 정전으로 인한 노심용융이 발생한 사례예요.

반면, 용융염원자로(MSR)는 냉각재로 액체소금을 사용하고 있어요. 이 액체소금은 끓는 점이 1400도 정도로 매우 높기 때문에 정전 같은 사고가 나더라도 증발할 일이 없어요. 또한, 녹는 점도 높아서 냉각재가 밖으로 유출돼도 용융염이 고체로 굳어버려 방사성 물질 누출을 막을 수 있다는 장점이 있어요.

4-2) 핵무기로의 오용 방지✅

기존 원자로는 핵분열을 할 때 방사성 원료인 플루토늄이 생성되는데요. 이 플루토늄은 핵연료와 핵무기 제작에 사용되기도 했어서* 핵무기로의 오용 우려가 있었다고.
용융염원자로(MSR)는 그런 플루토늄이 거의 연소된다는 점에서 핵비확산성의 장점이 있어요. 또한 이는 차후 관리도 용이하다는 것을 뜻해요.

*제2차 세계대전 중 미국의 맨해튼 프로젝트의 일환지로 1945년 8월 9일 일본 나가사키에 투하된 핵폭탄에 사용이 되었어요.

4-3) 건설비 절감✅

기존의 원자로는 4m에 달하는 ‘핵연료 집합체’를 쓰고 있었는데요. 대부분의 용융염 원자로는 액체 핵원료를 쓰기 때문에 원자로를 작게 만들 수 있다고 해요.

또한, 지금처럼 18개월에 한 번씩 연료를 교체하기 위해 원전 운전을 멈출 필요도 없으며, 온라인으로 연료를 추가하는 식의 무인 운전도 가능하다고.
이러한 이유들로 건설사는 용융염원자로(MSR)를 통해 각종 장치 생략, 소형화 및 모듈화, 격납용기 축소 등을 통해 건설비 절감이 가능할 것으로 예상하고 있어요.

이외에도 전기 생산 비용 절감, 핵연료 비용 및 운영 비용 절감 등의 경제적 측면에서 긍정적으로 평가되고 있어요.

5. 관련 동향

ㅡ SMR 동향 : 두산에너빌리티, 삼성물산, 현대건설 등

용융염원자로(MSR)이 속한 SMR의 동향을 알려드릴게요.
SMR 등의 차세대 원전의 경우 전 세계적으로 아직 기술 개발 단계인데요.

5-1) 두산에너빌리티

최근 24조 원 규모 체코 원전 프로젝트의 우선협상대상자로 선정된 팀코리아에 속한 두산에너빌리티가 현재 가장 주목받고 있어요. 두산에너빌리티는 꾸준히 원전 사업에 지분 투자를 하며 핵심 기자재 공급권을 확보했어요. 2021년 뉴스케일(NuScale Power)과 함께 SMR 원자로 모듈에 대한 제작성 검토 연구에 착수하여 성공적으로 완료했고, 엑스에너지(X-energy)와도 300억 원 규모의 주기기 제작설계 용약 계약을 체결한 상태예요.

5-2) 삼성물산

삼성물산이 뉴스케일과 협력을 통해 SMR 사업을 본격화하기로 했어요. 최근에는 뉴스케일이 설립한 SMR 개발,운영사인 로파워에 지분투자를 하고 있어요. 삼성물산 컨소시엄은 전체 사업에 대한 상세 설계(FEED), 설계‧조달‧시공(EPC) 수주를 목표로 하고 있고, 최종계약에서 유리한 고지를 선점했다고.

5-3) 현대건설

현대건설은 홀텍(Holtec)과 마케팅 및 입찰 공동 추진을 통해 해체 사업 전반에 걸쳐 해외 공략에 협력하기로 했어요. 또한 SMR 2차 계통에 대한 상세설계(FEED)와 시공을 맡기로 했으며, 현재 현대 건설과 홀텍은 ‘팀 홀텍’을 꾸려 영국 원자력청(GBN)이 주관하는 SMR 프로젝트 경쟁 입찰전에 뛰어든 상태예요.

5-4) 그 외

DL이앤씨는 엑스에너지에 투자를 진행하고 SMR 유지‧보수기술 개발에 나섰어요. SK건설도 테라파워와 파트너십을 구축하고 있는데 이 과정에서 기술 이전을 기대할 수 있다고.
이상으로 화제의 ‘용융염원자로(MSR)’를 알아보았는데요, 다양한 민간기업이 참여하고, 정부 또한 대폭적인 지원을 하고 있는 개발 사업인 만큼, 이후 건설의 플랜트 사업에도 큰 영향을 미칠 것으로 예상돼요.

6. 산업의역군 이용 TIP

오늘 소식과 관련하여 두산에너빌리티 기업의 동향을 확인해 보고 싶다면 산업의역군 사이트에 방문해보세요!

① 수주 DB를 클릭해 들어갑니다.

② 건설사에 ‘두산에너빌리티’를 검색해 체크해봐요.

③'두산에너빌리티’의 수주 실적 리스트를 확인할 수 있어요.
 

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에디터:CW Lee