원전건설 기술이 갈수록 발전하면서 2030년을 전후해서는 '4세대 원자로'시대가 될 것으로 전문가들은 전망하고 있다.

4세대 원자로는 기존의 1∼3세대 원자로와 비교할 때 더 경제적이고 안전한 데다 핵무기로 쓰이기가 어려워 원자력 역사에 일대 혁신을 이룰 것으로 기대되고 있다.

한국은 여러 종류의 4세대 원자로 후보 중 액체금속로에 관심을 가지고 있다.

현재 '칼리머(kalimer)'라고 불리는 한국형 액체금속로 개발에 매진하고 있다.

한국원자력연구소가 1997년부터 개념설계에 본격 착수해 2010년 완공,2020∼2030년에 실용화할 계획이다.

칼리머는 고속의 중성자를 핵반응에 이용해 우라늄을 플루토늄으로 재순환시키는 고속증식로의 일종으로 냉각재로 고압의 물 대신 금속인 액체나트륨을 사용한다.

한정된 우라늄 자원을 효율적으로 이용할 수 있다는 것이 가장 큰 장점이다.

천연 우라늄 중에는 그대로는 핵연료가 될 수 없는 우라늄 238이 대부분(99.3%)이나 칼리머는 이를 핵연료로 이용할 수 있는 플루토늄 239로 변환,증식시킨다.

다시 말해 우라늄 원자가 반응할 때 방출되는 2∼3개의 중성자 가운데 1개씩은 핵연료인 플루토늄 239에 충돌하여 핵분열을 일으키면서 에너지를 만들어내고,나머지 1∼2개는 천연 우라늄인 우라늄 238과 반응하여 플루토늄 239를 생산한다.

핵연료를 계속 증식하며 핵반응을 일으키므로 같은 원자로 속에서 에너지와 연료를 동시에 생산할 수 있다.

기존의 경수로에서는 천연 우라늄 1t 중 5kg만이 이용 가능했으나 350kg까지 이용할 수 있어 같은 양의 우라늄 자원에서 70배나 많은 에너지를 얻을 수 있다.

다만 경수로에 비해 건설 단가가 비싸고 냉각재로 사용하는 액체나트륨의 취급이 까다로우며,기타 재래식 원자로에서 일어날 수 있는 안전문제 등을 안고 있어 아직 실용화에는 많은 문제가 제기되고 있다.

현재 유럽공동체(JET) 미국 러시아 일본 등이 개발에 참여해 프랑스 영국 러시아에서는 원형로가 완성됐고,독일 미국에서는 실험로가 완성됐다.

김동윤 기자 oasis93@hankyung.com