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세계 주요 소형모듈원자로 기술 비교

시끄러운 떠벌이 2025. 1. 23. 23:08

형 모듈 원자로(SMR)는 탈탄소화와 에너지 전환을 목표로 각국에서 주목받고 있는 차세대 원자력 기술입니다. NuScale(미국), SMART(한국), RITM-200(러시아), Linglong One(중국), Rolls-Royce SMR(영국), IMSR(캐나다), CAREM(아르헨티나) 등 주요 SMR의 특징을 비교해 보겠습니다. 마무리글: SMR 기술은 에너지 공급, 환경 보호, 경제 발전을 동시에 실현할 수 있는 중요한 솔루션으로 각국의 전략적 개발과 상용화를 통해 미래 에너지 시장의 핵심 기술로 자리 잡고 있습니다.

1. NuScale (미국)

NuScale Power는 2007년에 설립되어 미국 에너지부(DOE)와 협력하여 SMR 기술을 개발해 왔습니다. 2020년에 미국 원자력 규제위원회(NRC)로부터 설계 인증을 받았습니다. 주로 전력 생산을 위해 개발되었으며, 전력망이 부족한 지역에 안정적인 전력을 공급할 수 있습니다. 미국 정부는 SMR 기술을 통해 탈탄소화 목표를 달성하고, 전력망의 안정성을 강화하고자 합니다. 다음은 NuScale의 특징입니다.

NuScale 원자로와 발전소 컷뷰(출처: SMR_Book_2020.pdf, IAEA)

자연 순환 냉각 시스템: 외부 전력 없이 원자로를 냉각할 수 있는 시스템
모듈화 설계: 여러 모듈을 조합하여 전력 용량을 유연하게 확장 가능
높은 안전성: 수동 안전 시스템 포함, 전원 상실 시에도 안전하게 정지 가능

2. SMART (한국)

SMART(System-integrated Modular Advanced ReacTor)는 한국원자력연구원이 개발한 소형 모듈 원자로로, 2012년에 기본 설계가 완료되었습니다. 이후 사우디아라비아와 협력하여 상용화를 추진하고 있습니다. 전력 생산 외에도 해수 담수화, 지역 난방 등의 용도로 활용 가능합니다. 한국 정부는 SMART를 통해 해외 시장을 개척하고, 에너지 수출을 확대하고자 합니다. 다음은 SMART의 특징입니다.

SMART 원자로와 발전소 배치(출처: SMR_Book_2020.pdf, IAEA)

기존 대형 원전(APR1400)과 SMART 설계 특징(출처: SMART 해외 수출 확대를 위한 시장 분석 연구)

통합 설계: 원자로, 증기발생기, 가압기, 펌프 등을 하나의 압력 용기 안에 통합
냉각 방식: 물-물 간 냉각 방식 사용
다목적 활용: 전력 생산, 해수 담수화, 지역 난방 등 다양한 용도로 활용 가능
수출 지향적: 사우디아라비아 등 해외 프로젝트 진행 중

3. RITM-200 (러시아)

RITM-200은 러시아 국영 원자력 기업 로사톰이 개발한 원자로로, 처음에는 빙하 쇄빙선을 위한 해양용으로 개발되었습니다. 해양용 뿐만 아니라 육상용으로도 개발되어 극지방에서의 전력 생산을 목표로 합니다. 러시아는 SMR 기술을 통해 북극 항로 개척 및 원자력 기술 수출을 확대하고자 합니다. 다음은 RITM-200의 특징입니다.

RITM-200 원자로와 발전소 배치도(출처: SMR_Book_2020.pdf, IAEA)

해양용 및 육상용: 빙하 쇄빙선 및 육상용으로 개발
작고 강력한 설계: 50 MWe의 전력 생산, 극한 환경에서도 안정적 작동
빠른 설치: 모듈화 설계로 빠른 설치와 유지보수 가능

4. Linglong One (중국)

Linglong One은 중국핵공업집단공사(CNNC)가 개발한 중국 최초의 상용 SMR입니다. 2016년에 기본 설계가 완료되었고, 2021년에 건설이 시작되었습니다. 전력 생산, 지역 난방, 해수 담수화, 산업용 증기 생산 등 다양한 용도로 활용될 수 있습니다. 중국 정부는 SMR을 통해 에너지 다변화와 탈탄소화를 추진하고 있습니다. 다음은 Linglong One의 특징입니다.

ACP100 원자로(CNNC 원자로)과 발전소 배치도(출처: SMR_Book_2020.pdf, IAEA)

중국 최초의 상용 SMR: 중국 내에서 개발된 첫 번째 상용 SMR
다목적 활용: 전력 생산, 지역 난방, 해수 담수화, 산업용 증기 생산 등 다양한 용도
안전성 강화: 다중 방어 안전 설계 채택

5. Rolls-Royce SMR (영국)

Rolls-Royce는 2015년부터 SMR 개발을 시작하였으며, 영국 정부의 지원을 받아 연구를 진행하고 있습니다. 2021년에는 정부로부터 2억 1천만 파운드의 지원을 받았습니다. 주로 전력 생산을 목표로 하며, 기존의 대형 원자력 발전소를 대체할 수 있는 소형 발전소로 설계되었습니다. 영국 정부는 SMR을 통해 탈탄소화를 추진하고, 원자력 산업의 경쟁력을 강화하고자 합니다. 다음은 Rolls-Royce SMR의 특징입니다.

Rolls-Royce SMR 원자로와 발전소 배치도(출처: SMR_Book_2020.pdf, IAEA)

소형 경수로 기술: 소형 경수로 기반 설계
빠른 배치: 모듈화 설계로 짧은 시간 내에 설치 및 가동 가능
경제성: 대량 생산과 표준화 통해 초기 투자 비용 절감

6. Terrestrial Energy's IMSR (캐나다)

Terrestrial Energy는 2013년에 설립되었으며, 용융염 원자로(IMSR)를 개발하고 있습니다. 캐나다와 미국의 규제 기관과 협력하여 상용화를 추진하고 있습니다. 전력 생산, 산업용 열 공급 등 다양한 용도로 활용될 수 있습니다. 캐나다 정부는 SMR을 통해 에너지 전환을 촉진하고, 온실가스 배출을 줄이고자 합니다. 다음은 IMSR의 특징입니다.

ISRM 원자로와 발전소 배치도(출처: SMR_Book_2020.pdf, IAEA)

용융염 원자로 기술: 높은 효율성과 안전성 제공
연료 재활용: 사용된 연료 재활용 가능, 폐기물 문제 감소
안전 설계: 자연적 물리 법칙에 기반한 안전 설계

7. CAREM (아르헨티나)

CAREM은 아르헨티나 국립 원자력위원회(CNEA)가 개발한 원자로로, 2014년에 건설이 시작되었습니다. 전력 생산을 목표로 하며, 소규모 전력망이나 독립적인 전력 공급이 필요한 지역에 적합합니다. 아르헨티나 정부는 CAREM을 통해 에너지 자급자족을 강화하고, 원자력 기술의 수출을 확대하고자 합니다. 다음은 CAREM의 특징입니다.