▲ 한국수력원자력 한울원자력본부 원전 1호기(맨 왼쪽)부터 6호기(오른쪽) 모습. 안정적 전기 생산을 위해 발전부 근무자들은 24시간체제로 근무한다. / 사진=한울원자력본부

해수담수화·지역난방 등 활용 다양케 설계

사우디 SMART 건설·제3국 수출 기반 마련

한국원자력연구원(원장 주한규, 이하 원자력연), 한국수력원자력(사장 황주호, 이하 한수원) 및 사우디아라비아 왕립 원자력․신재생에너지원(CEO H.H. Dr. MAMDOOH AL SAUD, 이하 사우디)은 국내 최초 완전 피동형 소형모듈원전인 SMART100(System integrated Modular Advanced ReacTor 100)에 대한 표준설계인가를 원자력안전위원회(이하 원안위)로부터 26일 획득했다고 밝혔다.

2012년 세계 최초로 표준설계인가를 획득한 소형모듈원전(SMR)인 SMART에서 원자로 출력 및 안전성 등을 향상시킨 SMART100은 이번 표준설계인가 획득과 검증된 기술을 바탕으로 바로 건설 가능한(Ready for Market) 차세대 수출형 원자로이다.

기존 SMART에 대한 안전성 향상 연구(‘12~‘16)와 한-사우디 공동 건설전설계사업(Pre-project Engineering, PPE, ‘15~‘18)을 거치면서 출력증대(열출력 330MW→365MW, 전기출 100MW→110MW), 완전 피동안전계통 도입, 지진 자동정지설비 설치 등 후쿠시마 후속조치를 반영한 보완설계를 통해 SMART100을 개발했다.

▲ SMART100 플랜트 조감도. / 이미지;=한국전력

<표준설계인가, SDA_Standard Design Approval> : 동일한 설계의 발전용 원자로(원전)를 반복적으로 건설하고자 할 경우 인허가 기관이 원자로 및 관계 시설의 표준설계에 대해 종합적인 안전성을 심사해서 인허가를 주는 제도

SMART100은 가압경수형 원자로에 대한 입증된 기술을 바탕으로 일체형 원자로 기술과 피동안전개념 등 혁신기술을 적용해 안전성 향상, 경제성 확보 및 활용성 극대화를 추구했다.

증기발생기, 원자로냉각재펌프 등 주요기기를 하나의 용기에 설치해 대형배관 파단사고 위험성을 제거했으며, 사고 상황에서 비상발전기나 운전원 조치 없이도 안전상태를 유지할 수 있도록 했다.

또한, 일체형 원자로로 계통설계를 단순화, 표준화하고 출력을 더욱 높여 경제성을 향상시켰으며, 전력생산 외에 해수담수화, 지역난방, 공정열공급 등 다양한 분야에 활용될 수 있도록 설계하였다.

번 표준설계인가 획득으로 사우디 내에 SMART100 건설을 위한 기반을 확보하였으며, 제3국 수출을 통한 SMR 시장 진출뿐만 아니라 현재 정부 주도로 개발 중인 혁신형 SMR(i-SMR)의 표준설계인가 획득에도 도움이 될 것으로 기대된다.

▲ SMART100 원자로 형상. / 이미지;=한국전력

<피동안전계통> : 사고 시 노심 및 격납건물 냉각을 위해 전기공급 없이 중력, 유체의 밀도차와 같은 자연적인 힘과 비축된 에너지를 활용해 안전조치를 할 수 있는 계통

사우디 측은 SMART100 건설허가 신청 전 표준설계인가를 받아 건설허가에 대한 부담이 완화되어 향후 사업 추진이 탄력을 받을 것으로 예상된다.

또한, 후쿠시마 사고와 같은 상황에서도 외부자원 없이 장시간 안전성을 확보한 피동안전계통을 적용해 중동국가 및 캐나다 내륙지역 등의 분산전력망 환경을 가진 국가에도 수출할 수 있다.

특히, 캐나다 수출을 위해 SMART100을 경량화한 모델(동일 출력, 무게 1/2)인 SMART-C도 인허가 시현성이 높아짐에 따라 글로벌 SMR 시장에서 유리한 위치를 선점할 수 있을 것으로 기대된다.

혁신형 SMR(i-SMR)은 SMART100 설계에 반영된 일체형 원자로, 완전 피동형 안전계통 등에 혁신 기술을 더한 차세대 한국형 SMR로, 2028년까지 표준설계인가 획득을 목표로 하고 있다.

원자력연 주한규 원장은 “SMART100 원자로의 표준설계인가는 안전성이 입증된 것으로 SMART 상용화를 위한 중요한 이정표”라며, “SMR 도입을 추진 중인 사우디, 캐나다, 튀르키에, 남아공 등의 국가에 SMART가 수출될 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.