원전 · 재생에너지 양날개로 도시 탄소중립…스마트 넷제로 시티

한국수력원자력(한수원)이 차세대 원전으로 주목받는 소형모듈원자로(SMR)와 태양광 등 재생에너지를 유기적으로 조합해 도시의 탄소중립을 실현하는 개념을 제시했습니다.

한수원은 오늘(24일) 부산 벡스코에서 '기후위기 극복의 길, 원자력이 함께 합니다'라는 주제로 열린 '2024 한국원자력연차대회'에서 혁신형 SMR인 'i-SMR'을 활용한 도시 탄소중립 해법을 선보였습니다.

황주호 한수원 사장은 이날 발표에서 SMR을 활용한 '스마트 넷제로 시티'(SSNC·Smart SMR Net zero City) 구상을 공개했습니다.

스마트 넷제로 시티는 SMR을 중심으로 태양광, 풍력 등 신재생에너지를 통합적으로 연계해 친환경 무탄소 에너지를 경제적이고 안정적으로 공급하는 도시입니다.

24시간 안정적으로 경제적 전기를 공급하면서도 대형 원전보다 유연한 출력 조절 기능을 갖춘 SMR과 날씨 등 환경 요인에 따라 발전량 변동이 큰 재생에너지를 하나의 전력망에 통합한 뒤 산업·주거·상업 시설에 필요한 에너지를 안정적으로 공급하는 방식입니다.

재생에너지의 발전량이 부족할 때는 SMR의 전력 생산을 평소보다 늘려 대응합니다.

재생에너지 발전이 활발할 때는 SMR의 출력을 줄이거나 원자로에서 생산된 에너지를 일반 전력 공급 외 열원 공급, 수전해를 통한 수소 생산 등 다양한 용도로 활용해 SMR이 에너지 수급의 균형에 핵심 역할을 합니다.


한수원은 국내 2곳과 인도네시아, 아랍에미리트(UAE), 스웨덴 등 해외 5개 지역에서 각 도시의 실제 기후 환경 데이터와 도시 개발 계획을 담은 시뮬레이션을 통해 스마트 넷제로 시티 모델을 개발했다고 설명했습니다.

한수원은 스마트 넷제로 시티가 구현됐을 때 탄소중립을 실현하면서도 에너지 생산 비용을 현재보다 약 30% 절감할 수 있을 것으로 기대했습니다.

한수원이 제시한 스마트 넷제로 시티 실현을 위해서는 체계 핵심인 i-SMR의 적기 개발과 상용화 성공이 중요합니다.

SMR은 설비용량 300㎿(메가와트)가량의 '미니 원전'입니다.

일반적인 대형 원전 1기의 발전 용량 1천㎿의 3분의 1 수준입니다.

또 원자로 핵심 구성 요소인 노심, 증기 발생기, 냉각재 펌프를 대형 트럭 한 대에 실을 수 있는 정도 크기의 구조물에 통합해 넣었고, 외부 전원 공급이 중단돼도 중력이나 밀도차 등 자연의 힘만으로 원자로 냉각을 유지할 수 있어 안전성을 획기적으로 높였습니다.

일반 원전이 냉각수를 필요로 하는 만큼 대부분 바닷가에 건설되는 것과 달리 SMR은 장소에 구애받지 않습니다.

이런 장점들로 SMR은 글로벌 탄소중립 흐름 속에 차세대 청정에너지 공급원 중 하나로 주목받고 있습니다.

한국은 물론 중국, 프랑스, 러시아 등 세계 각국도 관련 기술 개발과 사업화에 뛰어들어 현재 전 세계 80여 개의 노형이 개발 중입니다.

해외 선도기업들은 오는 2030년대 초 SMR 상용화를 목표로 규제 기관 심사 등을 진행 중입니다.

한국은 과학기술정보통신부와 산업통상자원부를 중심으로 2028년까지 3천992억 원을 투자해 차세대 한국형 SMR을 개발 중입니다.

(사진=한국수력원자력 제공, 연합뉴스)