소형 모듈 원자로(SMRs): 미래의 친환경 에너지원

https://www.iaea.org/newscenter/news/what-are-small-modular-reactors-smrs

What are Small Modular Reactors (SMRs)?

IAEA-국제원자력기구 게시글에서 옮겼습니다.

요즘 소형 원자로가 많이 기사화되고 있어서 찾아서 읽어 보았습니다.

소형 모듈 원자로(SMRs): 미래의 친환경 에너지원

✅ 소형 모듈 원자로(Small Modular Reactors, SMRs)란?

 

소형 모듈 원자로(SMRs)는 최대 300MW(e) 출력을 가지는 첨단 원자로로, 전통적인 대형 원자로의 약 1/3 크기입니다. SMRs는 대량의 저탄소 전력을 생산할 수 있으며 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다:

✔ 소형(Small) – 기존 원자로보다 물리적으로 작은 크기를 가짐

✔ 모듈형(Modular) – 공장에서 조립 후 설치 장소로 운반 및 조립 가능

✔ 원자로(Reactors) – 원자력 분열을 이용하여 열을 발생시켜 전력 생산

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소형 모듈 원자로(SMRs)의 장점

1. 비용 절감 및 빠른 설치

💡 SMRs는 공장에서 조립된 후 현장에서 설치가 가능하므로, 기존 원자로보다 건설 비용과 시간이 절감됩니다.

💡 대형 원전은 맞춤 설계로 인해 건설 지연이 발생하는 경우가 많지만, SMRs는 미리 제작된 모듈을 활용해 공정이 단순합니다.

2. 유연한 설치 및 전력망 적용

💡 기존 원자력 발전소가 설치되기 어려운 지역에도 SMRs는 적용 가능합니다.

💡 전력망이 부족한 농촌 지역, 도서 지역 및 극지방에서도 독립적으로 설치할 수 있습니다.

💡 필요에 따라 모듈을 추가해 점진적으로 에너지 수요를 충족할 수 있습니다.

3. 향상된 안전성

💡 SMRs는 수동 안전 시스템(Passive Safety System)을 활용하여, 외부 전력이나 인력이 없어도 원자로를 자동으로 안전하게 종료할 수 있습니다.

💡 자연 순환, 대류, 중력 및 자가 압력 조절 시스템을 통해 냉각이 가능하여 사고 위험을 줄입니다.

💡 기존 원자로 대비 낮은 출력과 저압 운전 방식으로 방사능 누출 위험이 현저히 감소합니다.

4. 연료 효율성과 장기 운전

💡 기존 원자로는 1~2년마다 연료를 교체해야 하지만, SMRs는 3~7년에 한 번씩 교체할 수 있습니다.

💡 일부 SMRs는 최대 30년 동안 연료 교체 없이 운영 가능하도록 설계되었습니다.

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소형 모듈 원자로(SMRs)와 탄소 중립

🌍 현재 원자력은 전 세계 전력의 약 10%를 공급하고 있으며, 탄소 배출이 거의 없는 청정 에너지원입니다.

🌍 기후 변화 대응과 탄소 중립 목표를 위해, 전 세계적으로 원자력 발전소를 늘리는 국가들이 증가하고 있습니다.

🌍 미국 서부 30개 이상의 도시에서는 SMRs를 활용하여 탄소 없는 전력망 구축을 목표로 하고 있습니다.

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SMRs의 현재 개발 상황

📌 세계 최초의 부유식 원자로: 러시아의 Akademik Lomonosov는 2020년 5월 상업 운영을 시작했으며, 35MW(e) 출력을 갖춘 SMRs 2기를 사용합니다.

📌 SMRs 개발국: 아르헨티나, 캐나다, 중국, 러시아, 한국, 미국 등 여러 국가에서 SMRs를 개발 중입니다.

📌 전 세계적으로 80개 이상의 상업용 SMR 설계가 개발되고 있으며, 발전 외에도 산업용 열 공급, 담수화 및 하이브리드 에너지 시스템에 적용되고 있습니다.

📌 경제성이 실증되면, SMRs는 기존 대형 원자로보다 경쟁력이 높아질 것으로 예상됩니다.

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SMRs와 지속 가능한 개발 목표(SDGs)

✔ SDG 7: 모두를 위한 지속 가능한 에너지 보장

💡 SMRs는 재생 가능 에너지(태양광, 풍력 등)와 함께 하이브리드 에너지 시스템으로 운영 가능하여 전력 공급 안정성을 향상시킬 수 있습니다.

💡 현재 전 세계적으로 농촌 및 외딴 지역에서는 에너지 접근성이 부족한데, SMRs는 이를 해결할 수 있는 대안이 될 수 있습니다.

✔ 화석 연료 대체

💡 석탄 발전소를 대체할 수 있는 방안으로 원자력 발전이 주목받고 있으며, SMRs는 이러한 친환경 전력 전환에 중요한 역할을 할 것입니다.

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국제원자력기구(IAEA)와 SMRs의 역할

🌍 SMR 규제 포럼(SMR Regulators’ Forum): 2015년부터 각국의 SMR 규제 기관이 모여 지식과 경험을 공유하고 있습니다.

🌍 IAEA SMRs 플랫폼: SMRs의 개발, 배치 및 운영과 관련된 국제 협력을 지원합니다.

🌍 안전 기준 보고서 발표: 2022년부터 SMR 기술에 대한 안전 기준을 평가하고, 기존 IAEA 기준과의 적합성을 연구하고 있습니다.

🌍 기술 워킹 그룹 운영: SMRs 및 중형 원자로 관련 전문가들의 연구 및 경험 공유를 지원합니다.

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결론: SMRs는 미래 에너지 전환의 핵심 기술

📌 소형 모듈 원자로(SMRs)는 소형화, 모듈화, 경제성 및 안전성을 갖춘 차세대 원자로입니다.

📌 농촌 지역 및 전력 인프라가 부족한 곳에서 독립적인 전력 공급원으로 활용될 수 있습니다.

📌 재생에너지와의 조합을 통해 탄소 배출을 줄이고, 지속 가능한 에너지 공급에 기여할 수 있습니다.

📌 국제 협력을 통해 SMRs의 경제성 검증과 규제 환경 구축이 지속적으로 이루어지고 있습니다.

 

🌟 미래의 깨끗한 에너지 전환, 소형 모듈 원자로(SMRs)와 함께 이루어질 것입니다!