韓 대기업-원자력연구원, 캐나다에 방사능 누출 불가능한 소형원전 짓는다

스트롱코리아 2021

캐나다 VHTR 프로젝트 진행
특수 세라믹으로 우라늄 감싸
주변 2000도 온도에도 안녹아

캐나다는 북부 200여 개 광산에서 광물 60여 종을 캔다. 이 지역 광물산업 연매출은 60조원 이상이다. 캐나다 전체 수출액의 약 20%를 차지한다. 그런데 광물 생산 비용의 15~22%가량이 채굴설비를 가동하는 전기값으로 나간다. 깊은 오지인 탓에 송전선로 설치가 불가능해 발전단가가 높은 소형 디젤발전소가 유일한 전력원이기 때문이다.

현대엔지니어링과 한국원자력연구원은 캐나다 토론토 북동쪽 초크리버연구소에 고온가스냉각로(VHTR)를 짓는 사업을 하고 있다. 인근 광산 마을에 전기를 공급하는 디젤 플랜트를 VHTR로 교체하는 프로젝트다. 이달 기본설계를 마치고 오는 10월 상세설계에 들어간다. 10㎿급 원자로 2기로 구성되며, 2026년 12월 준공이 목표다. 캐나다 핵연료 제조업체 USNC 등이 참여한다.

냉각재로 헬륨가스, 감속재로 흑연을 쓰는 VHTR은 800~1000도 고온 열을 방출할 수 있다. 300도 안팎인 대형 경수로보다 세 배 가까이 높다. 석유화학 플랜트, 가스터빈 등에 필요한 열 공급도 가능하다.

현대엔지니어링이 캐나다에 짓는 이 원전의 가장 큰 특징은 방사성 물질 유출 가능성이 없는 분필 크기 모양의 핵연료 트리소(사진)를 사용한다는 점이다. 특수 세라믹 재질로 우라늄을 감싸 주변 온도가 2000도 가까이 치솟아도 녹아내리지 않는다. 멜트다운(노심 용융) 등 중대 사고 발생 가능성을 완전히 차단한 것이다. USNC가 보유한 특허 기술이다. 현대엔지니어링은 원자로 건물 및 전력 계통 등의 설계, 구매, 시공을 맡는다.

원자력연구원은 원자로 노심 설계 및 안정성 분석 등을 담당한다. 지하 매설형 원전으로 건설된다. 냉각 시스템이 파손돼 장시간 전원 공급이 안 되는 사고가 발생해도 자연 공랭 시스템으로 잔열을 제거하기 위해서다.

VHTR은 호주 캐나다 프랑스 일본 스위스 미국 영국 등이 기술을 개발 중이다. 중국은 100㎿급 상용 VHTR 2개를 산둥반도 쪽에 건설하고 시험 가동을 마친 것으로 알려졌다. 이상일 현대엔지니어링 팀장은 “고온수전해장치(SOEC)와 VHTR을 연계하면 가장 높은 효율로 그린수소를 대량 생산할 수 있다”고 설명했다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com