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| 윤석열 대통령이 당선인 시절이던 올해 4월 오후 경남 창원시 창원국가산업단지 내 원전 가스터빈 부품업체인 '진영TBX'를 방문해 공장 설비를 살펴보며 대화를 나누고 있다. /사진=뉴스1 |
머니투데이가 최근 체코 프라하에서 만난 토마쉬 에흘레르(Tomas Ehler) 체코 산업통산부 원자력에너지 담당 차관은 신규 원전 사업 입찰에서 기술력을 갖춘 한국이 유력한 후보 가운데 하나라고 강조했다.
체코전력협회의 회장사를 맡고 있는 펌프회사 '시그마'의 요세프 페를릭(Josef Perlik) 이사회 의장도 "한국의 원전 기술은 신뢰성과 안전성을 확보하고 있다"며 "최근 한국 (윤석열)정부가 원전 산업에 대한 지지를 선언한 것도 기대감을 더하고 있다"고 말했다.
'복(復)원전'을 선언한 윤석열정부는 '원전 최강국 건설'이란 비전 아래 2030년까지 해외 원전 10기 이상 수주를 목표로 제시했다. 그 첫번째 승부처가 동유럽이다. 체코는 올해 두코바니 원전을 최대 4기까지 늘릴 계획이다. 폴란드도 2033년부터 2년 간격으로 신규 원전 6기를 가동하기로 했다. 그동안 러시아산 천연가스에 의존하던 동유럽 국가들이 러시아의 우크라이나 침공을 계기로 에너지 안보 차원에서 원전 증설에 더욱 적극적으로 나서고 있다.
체코 등 동유럽에서의 원전 수주전을 승리로 이끌기 위해선 기술력 뿐 아니라 대통령까지 나서는 전방위 외교전이 필요하다고 전문가들은 조언했다.
◇"한국은 체코 원전 수주의 강력 후보군"
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| 이고르 옉스(Igor Jex) 체코 기술대학교(Czech Technical University, CVUT) 원자력-물리학과 교수가 지난달 16일 한국 언론과의 인터뷰에서 한국 원전 산업에 대해 평가하고 있다. /사진=김훈남 |
UAE의 수도 아부다비에서 서쪽으로 270㎞ 떨어진 지역에 위치한 바라카 원전은 한수원이 자체 기술로 만든 한국형 원전 'APR-1400' 4기로 구성됐다. 2012년 건설을 시작해 1호기는 지난해 상업운전을 시작했고 2호기는 올해 3월 가동을 시작했다. 남은 3·4호기 역시 2023~2024년 차례로 가동될 예정이다. 바라카 프로젝트는 원전 인프라가 없는 이른바 '맨땅'에서도 정해진 예산과 공사기한을 지켜낸 사업으로 유명하다.
옉스 교수는 "더 이상 한국이 원전 후발주자라고 생각하지 않는다"며 "한국이 체코 원전을 수주할 경우 한국 기술의 원전을 운영하기 위한 사고방지 기술에 대한 연구를 준비하고 있다"고 말했다.
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| 요세프 페를릭(Josef Perlik) 시그마 그룹(SIGMA GROUP a.s.) 이사회 의장(Chairman of the Board of Directors)이 지난달 18일 체코 프라하에서 한국 취재진과 인터뷰 하고 있다. /사진=김훈남 |
◇"원전 수출은 대통령 비즈니스"
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최근 몇년간 전 세계 원전 시장은 막대한 자본력과 정부의 지원을 앞세운 러시아가 주도했다. 세계원자력협회와 한수원에 따르면 2028년을 목표로 원자로 51개가 건설 중인데, 이 가운데 러시아가 수주한 곳이 20개다. 2위인 중국은 14개를 수주했는데 전부 자국 내 건설 중인 원전이다.
러시아는 건설 자금 조달과 사용 후 핵연료 처리부담까지 책임지는 파격 조건으로 해외 원전 일감을 따냈다. 한국의 경우 준공 예정인 바라카 3·4호기와 신한울 1·2호기, 신고리 5·6기 등 6건이다. 사실상 바라카 원전 이후 해외 수주실적이 '0'인 셈이다.
그러나 최근 러시아의 우크라이나 침공과 그에 따른 서방의 대 러시아 경제 제재로 해외 원전 시장에 지각변동이 일고 있다. 체코 정부가 두코바니 신규원전 입찰에서 러시아와 중국을 제외한 게 대표적인 예다. 두 나라의 탈락으로 한국과 미국, 프랑스 등 나머지 3개국이 경쟁을 벌이게 됐다.
이들 3개국의 원전 기술과 시공능력 등에 압도적인 차이가 없다고 볼 때 결국 외교전이 체코 원전 수주전의 승패를 가를 전망이다. 체코의 경우 나토(NATO·북대서양조약기구)와 EU(유럽연합)에 가입하고 있다. 미국은 나토, 프랑스는 EU를 앞세워 외교적으로 고공 플레이를 펼칠 것으로 예상된다. 한수원이 두코바니 지역사회와의 신뢰 구축에 집중해온 것은 나름대로 미국, 프랑스와 차별화하기 위한 전략이다.
손병철 코트라 프라하 무역관장은 "한수원이 원전 기술과 시공능력에서 장점이 있지만 미국은 나토, 프랑스는 EU 회원국이라는 점을 앞세우고 있다"며 "그런 부분을 극복하려면 다른 시도가 있어야 한다"고 했다.
정범진 경희대 원자력공학과 교수는 "원전 수출은 대통령이 나서지 않으면 해결되지 않는 일명 '대통령 비즈니스'"라며 "2009년 UAE 바라카 원전 수주 당시 프랑스 정부는 원전 보안을 위한 병력 파견과 제2의 루브르 박물관 건설을 제안하기도 했다"고 밝혔다. 정 교수는 이어 "산업통상자원부나 원전 기업이 단독으로 뛸 게 아니라 범정부-민간 차원에서 대응해야 한다"며 "원전 수주 협상 과정에서 필요한 사항이 있으면 외교적·정책적으로 즉각 해결해야 한다"고 조언했다.
"왕년의 원전 선도국인데..." 원전 3배로 늘린다는 나라, 어디?
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| (아부다비 AFP=뉴스1) 우동명 기자 = 에마뉘엘 마크롱 프랑스 대통령은 2028년까지 신규 원자로 6기 건설을 시작하고 2035년에 새 원전의 첫 가동을 하겠다고 밝혔다. (C) AFP=뉴스1 |
"원자력이 돌아왔다.(Nuclear's back.)"
전 세계가 원자력발전소에 다시금 주목하고 있다. 탄소중립 목표 달성을 위해 EU(유럽연합)이 도입한 그린 택소노미(녹색분류체계)에 원전 관련 산업이 포함됐고, 프랑스와 체코, 폴란드, 영국 등이 신규 원전 건설을 천명했다. 특히 러시아·우크라이나 전쟁으로 촉발된 유럽의 에너지 공급망 붕괴 위기는 유럽국가는 물론 물론 전세계 다수의 국가들이 에너지 안보차원에서 원전의 필요성을 다시 돌아보는 계기가 됐다.
최근 원전으로의 복귀 분위기를 주도하고 있는 곳은 EU다. 이들은 온실가스 배출량이 적으면서도 안정적이고 대규모 전력공급이 가능한 원전을 탄소중립 주요 이행수단으로 보고 있다. 이에 더해 러시아의 우크라이나 사태로 촉발된 에너지 안보위기도 원전 복귀의 배경이 됐다.
액화천연가스(LNG), 원유 등 유럽의 에너지 원료 공급처였던 러시아가 우크라이나 전쟁을 이유로 공급 밸브를 걸어잠그면서 프랑스, 독일 등 유럽 주요 국가의 에너지 공급망이 붕괴됐다. 국제 연료 가격 폭등은 산업 전반에 영향을 끼쳤고 전기요금 인상 등 공공요금 상승 요인으로 작용했다. 영국·독일·프랑스·스페인 등 유럽 4개국의 올해 3월 전력 도매가격은 전년동월 대비 평균 388% 인상됐다.
그동안 탄소중립의 유일한 대안처럼 여겨졌던 재생에너지가 갖고 있는 태생적인 한계도 원전 확대의 이유가 됐다. 재생에너지의 경우 자연 환경의 영향을 많이 받는 탓에 발전량 확보에 제약이 있고 전력 필요 시에 유동적으로 가동할 수 없다. 지난해 북해 연안의 이상기후로 인해 해상풍력단지가 일제히 멈춰서며 전력공급에 문제가 생겼던 것이 대표적 사례다.
탁월한 경제성도 다시금 원전을 주목하는 이유다. 한전에 따르면 지난 3월 기준 주요 발전원별 1㎾h(킬로와트시)당 구입단가는 유류(276.48원), LNG 복합(218.86원), 신재생에너지(199.25원), 유연탄(148.12원), 원자력(59.38원) 등 순이다. 각국의 사정에 따라 다소 차이가 있겠지만 대체적으로 신재생 에너지 구입 단가는 화석 연료에 비해 비싼 편이며 재생 에너지 확대 차원에서 추가 보조금도 투입된다.
◇정부가 원전 건설 확정하고, 민간 주도로 소형 원전 개발 추진
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| (서울=뉴스1) = 정승일 한국전력 사장과 패트릭 프래그먼 WEC(미국 웨스팅하우스) 사장이 지난 8일 서울 서초구 한국전력에서 해외원전시장 공동 진출을 위한 협력강화 방안을 논의하고 있다. (한국전력 제공) 2022.6.9/뉴스1 |
영국은 지난 4월 에너지 안보 전략(British Energy Security Strategy)을 발표하며 자국 상업용 원전에 대해 평가했다. 1956년 세계 최초로 원전을 가동한 원자력 선도국이었지만, 현재는 원전 6기 중 5기가 10년 내로 영구 정지될 예정이고 수십 년간 원전 부문의 투자가 부재해 1기의 신규 원전만이 건설되고 있는 등 다른 국가에 비해 뒤쳐진 상태라는 결론이었다. 이에 따라 원전 용량을 2050년까지 기존 약 7GW(기가와트)에서 최대 24GW로 3배 이상 확보해 2050년 전체 전력 수요의 약 25%를 원전에서 공급한다는 목표를 세웠다. 또한 최대 8기의 원전 건설을 추진하며 건설 진행 시 연간 1기의 원전 완공을 달성하겠다는 계획을 발표했다.
루마니아 국영 원자력기업은 옛 석탄화력발전소 부지에 미국 뉴스케일(NuScale)의 VOYGR(462MW, 총 6기 모듈) 보급을 목적으로 지난 5월 양해각서를 체결했다. 앞서 루마니아 정부는 2020년 10월 미국과 원자력 협력 협정을 체결해 원자력 프로그램 확대와 현대화를 진행하고 있다.
원자력 소비량 1위인 미국은 주 단위로 원전 건설 법안을 마련하고 있다. 알라스카 주는 초소형원자로 인허가 간소화 법안을 통과시켰다. 기존에는 관련 법에서 규정한 부지에만 건설이 가능했으나 통과된 법안은 부지 인허가와 전반적 과정에 대한 권한을 환경보호부(Department of Environmental Conservation, DEC)로 이양했다. 아울러 현재 알라스카 주 공군 기지가 2021년 초소형 원자로(1~5MWe) 부지로 선정된 이후 2027년까지 초소형원자로 1기 운전을 목표로 연구 중이다.
한국형 원전 'APR1400'이 세계 최강인 이유
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| 울산 울주군 서생면 새울원자력본부의 신고리 3·4호기 전경. 오른쪽이 3호기, 왼쪽이 4호기다./사진제공=한국수력원자력 |
최근 체코에서 머니투데이와 만난 현지 원전 관계자들은 한국형 원전 수출 1호인 UAE(아랍에미리트) 바라카 원전 프로젝트의 성공적인 완공과 운영 성과에 큰 관심을 보였다.
바라카 원전은 한국전력 (20,900원 ▼550 -2.56%)공사, 한국수력원자력, 두산에너빌리티, 현대건설 등이 '팀코리아'를 꾸려 2009년 12월 수주한 프로젝트다. 수주액 186억달러(약 23조원)에 설비 수명 60년간의 운영 관리비 494억달러(약 63조원), 기자재공급 약 10조원까지 합쳐 거의 100조원 규모에 달하는 초대형 프로젝트다.
바라카 원전엔 한국이 독자 개발한 3세대 원자로 APR1400이 장착됐다. 현재 총 4기의 원전 중 2기가 완공돼 상업운전에 돌입했다. 사막이라는 특수한 환경에서도 비용 추가 없이 공기를 완벽하게 지켰다는 점에서 UAE 당국자들은 물론 신규 원전 건설을 추진하는 다른 국가들에게 강렬한 인상을 남겼다.
바라카 원전에 탑재된 APR1400은 순수 국내기술로 개발된 3세대 가압경수로다. 주력 원전 모델인 OPR1000을 개량한 것으로 한수원의 주도 아래 1992년 12월부터 2001년 12월까지 국가선도 기술개발과제(G-7)를 통해 탄생했다. 핵심기술은 원자력연구원과 신형로연구센터가 담당했고, 종합설계와 원자로설계 설계는 한국전력기술이 맡았다.
초기노심 및 연료집합체 설계는 한전원자력연료, 주기기 제작성 검토 및 기기설계는 두산중공업이 전담했다. 특히 내진설계기준을 강화하고 안전설비를 대폭 개선해 발전소를 더욱 안전하게 설계했다. 원자로건물 외벽 두께가 137cm에 달해 무게 27톤의 팬텀기가 시속 800km의 속도로 콘크리트 외벽 구조물 충돌하더라도 내부는 완벽하게 보호될 정도로 뛰어난 안전성을 갖췄다.
2017년 10월 APR1400은 EU(유럽연합) 설계 요건에 맞춘 EU-APR의 표준설계로 유럽사업자협의회의 유럽사업자요건(EUR) 인증 심사를 통과했다. EUR 인증은 유럽 12개국, 14개 원전사업자로 구성된 유럽사업자협회로부터 현지에서 건설되는 원전의 안전성과 경제성 등에 대한 심사를 거쳐야 한다. 이 인증을 통과한 것은 미국과 프랑스, 일본, 러시아에 이어 한국이 5번째다.
이어 APR1400은 2019년 8월 미국 원자력규제위원회(NRC)의 인증도 받았다. 현재 미국외 국가에서 개발한 원자로 중 NRC 인증을 받은 곳은 한국 이외에 없을 정도로 까다롭다. NRC는 세계에서 가장 높은 수준의 안전 기준을 적용해 심사하는 인허가 기관으로, NRC 인허가 요건은 세계적으로 공유되고 원전규제의 표준으로 활용되고 있다. 일본과 프랑스도 인증에 도전했지만 NRC가 요구하는 안전성을 맞추지 못해 사실상 포기한 상태인 것으로 알려져 있다. 이에 따라 전 세계적으로 NRC와 EUR 인증을 함께 받은 나라는 현재 미국과 한국 2곳 뿐이다.
APR1400은 UAE 바라카 원전 4기 뿐 아니라 국내 신고리 3·4호기, 신한울 1~4호기, 신고리 5·6호기 등 8기를 포함해 총 12기가 이미 건설을 마무리하고 상업운전에 들어갔거나 준공을 앞뒀다. 3세대 원자로 중 가장 빨리 상업운전에 성공했다. 원전업계 관계자는 "APR1400은 이미 상업운전을 통해 안전성과 경제성을 입증했다"면서 "한미 원전동맹이 본격가동될 경우 사실상 경쟁상대가 없을 정도"라고 말했다.
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SMR은 수출 새먹거리…세계 각국이 韓원전 도입 '저울질'
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| 소형모듈원자로(SMR)는 전기출력 300㎿(메가와트) 이하 원자로다. 원자로와 증기발생기, 냉각재 펌프, 가압기 등 원전 주요기기가 일체화돼 있다. 대형 원전에 비해 경제성·안전성이 극대화된 특징을 지닌다. 소형화뿐만 아니라 모듈화가 가능해 원자로 수를 늘리거나 줄일 수 있다. 도심이나 외지에 설치할 수 있는 장점이 있다. / 사진제공=한국원자력연구원 |
세계 각국이 개발 중인 소형모듈원자로(SMR)가 에너지 산업을 재편하고 있다. 세계 3대 항공기 엔진 제작업체 영국 롤스로이스는 미래 성장동력으로 SMR을 점찍었고 미국은 뉴스케일파워와 테라파워 등 SMR 기업이 급성장 중이다. 한국도 산학연관이 원자력 '팀코리아'를 꾸려 SMR 시장 개척에 나섰다.
20일 원전 업계와 과학계에 따르면 영국과 네덜란드 등은 한국수력원자력과 한국전력, 한국원자력연구원 등이 공동 개발 중인 SMR 도입을 검토하고 있다. 여기에 체코와 폴란드 등 동유럽 국가들이 러시아의 우크라이나 침공을 계기로 러시아산 천연가스 의존도를 줄이고 에너지 안보 차원에서 대형원전 증설과 SMR 도입에 적극적이다.
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| 지난해 세계원자력협회가 발표한 자료. / 사진제공=서울대 원자력정책센터 |
◇'고급차 브랜드 아니야?' 롤스로이스도 SMR 경쟁대열 합류
미국 정부는 지난해 원자력 경쟁력 회복 전략 보고서를 통해 2030년 세계 원전 시장을 5000억~7400억달러(570조~840조원)로 추산했다. 특히 원전 수입국은 수출국으로부터 운영 관리와 기자재, 기술 등을 의존할 수밖에 없어 사실상 1000조원에 가까운 시장이다.
이 미래 유망성 때문에 SMR 분야 각축전이 벌어지고 있다. 롤스로이스는 지난해 영국 정부로부터 보조금 2억1000파운드(약 3200억원)를 지원받고 미국 에너지기업 엑셀론 등 민간으로부터 2억 파운드(약 3200억원)의 투자를 유치했다. 이를 통해 2050년까지 470㎿(메가와트)급 SMR 16기를 영국 전역에 건설한다는 계획이다.
세계적으로 가장 앞서 있는 SMR 기업은 미국 뉴스케일파워로 2029년 첫 가동을 목표하고 있다. 미국에선 이보다 더 빠르게 실증을 목표하는 기업이 있다. 빌 게이츠가 설립한 테라파워와 엑스에너지는 미국 에너지부(DOE) 지원을 받아 2027년까지 실증을 목표로 개발 중이다. DOE는 2020년부터 7년간 32억 달러(약 32조6000억원)를 차세대 원자로 개발에 투입키로 했다.
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| 한국의 소형모듈원자로(SMR) 상용화 계획. / 사진제공=과학기술정보통신부 |
◇'최대 1000조원' SMR 시장, 한국은?
윤석열정부는 2030년까지 대형원전 10기 수출과 SMR 개발 주도권을 확보하겠다고 발표했다. 다만 세계 각국이 자국 기업에 수조원 예산을 투입하거나 규제 실증에 나서지만, 한국은 기술개발 예산은 물론 규제 지원도 미흡하다는 지적이 나온다.
지난달 정부는 i-SMR(혁신형 SMR) 개발 사업 예산을 5832억원에서 3992억원으로 조정했다. 당초 원자력 업계는 i-SMR 개발에 1조원 이상이 필요하다고 봤지만, 결국 개발 예산은 3분의 1수준으로 삭감됐다.
i-SMR은 총 전기출력 680㎿(170㎿급 4기)급 원자로를 목표하고 있다. 미국 뉴스케일파워의 720㎿급 원자로(60㎿급 12기)보다 크지만 상용화 가능성은 높다고 평가된다. 한국이 2012년 330㎿급 중소형원전 SMART를 개발했던 이력 때문이다. 한국은 2028년까지 전 세계에 원전을 수출할 만큼 안전하다는 기준인 '표준설계인가' 획득을 목표하고 있다.
다만 전문가들은 기술을 실증할 기업의 참여와 정부의 규제 지원이 담보돼야 시장 주도권을 잡을 수 있다고 조언한다. 임채영 한국원자력연구원 혁신원자력시스템연구소장은 "경쟁력 있는 SMR을 개발하려면 민간 기업의 참여가 있어야 한다"며 "기업들이 정부 사업에 대해 일감 따는 식으로 해선 안 되고, 국내 기업이 지분을 가지고 사업을 이끌 수 있도록 정부가 밀어줘야 한다"고 말했다.
임 소장은 "우리나라는 표준설계 인가를 받고 원전 부지에 대한 인허가를 따로 받아야 하는데 미국은 이를 통합 인허가 하는 제도가 있다"며 "이런 규제를 손보면 기술개발부터 실증, 건설까지 몇 년을 단축할 수 있을 것"이라고 했다. 또 "i-SMR은 국내에서 몇 기라도 건설해서 운영해봐야 한다"며 "이 기반에서 수출이 용이해지므로 정부의 규제·실증 지원이 무엇보다 중요하다"고 조언했다.
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