"후쿠시마는 없다"…중대사고 확률 '10억년에 1회'라는 SMR

/그래픽=최헌정 디자인기자

전문가들은 대형 원전보다 SMR의 안전도를 높게 평가한다. 대형원전의 중대사고 확률(10만년에 2회)과 달리, SMR은 10억년에 1회꼴 수준으로 분석된다. 사고확률이 사실상 0에 가깝다는 뜻이다.

SMR이 피동안전계통을 채택해 원천적으로 대형사고가 날 수 없는 구조라는 것이다. 피동안전계통이란 별도의 전원 없이 중력과 같은 자연의 힘만으로 원전 내부를 냉각할 수 있는 안전 시스템이다. 예컨대 목욕탕 열탕 위 천장에서 차가운 물이 맺혀 떨어지는 것처럼, 원전 내부 증기가 상부에 있는 열교환기를 거쳐 냉각수로 바뀌어 열을 식히는 구조다.


원전 업계 관계자는 "후쿠시마 사태와 같은 사고가 발생해서 원전 운용 인력이 다 도망쳐도, SMR은 멈추고 서서히 꺼지는 시스템"이라며 "지진이 일어나든, 해일이 넘어오든, 상관없이 이런 안전성을 보장하는 방향"이라고 설명했다.

1000MW(메가와트) 이상인 대형원전보다 크기가 작아(300MW 이하) 발열량 자체도 낮다. 핵분열로 발생하는 열 밀도가 낮기 때문에 열을 식히기 쉽다. 용량이 작아 냉각할 때 물이 덜 필요하고, 펌프와 전기가 없어도 자연현상을 이용해 냉각할 수 있다.

【도쿄=AP/뉴시스】후쿠시마(福島) 제1원전 원자로 주변에 오염수를 보관하는 원통형의 탱크들이 즐비하게 세워져 있는 모습. 2016.03.08.

물을 사용하는 3.5세대 경수로형이 아닌, 가스나 액체 금속 등 새로운 냉각제를 사용하는 제4세대 SMR의 안전성은 더욱 높다. 일단 물을 쓰지 않으면 수소가 발생하지 않기에 폭발 가능성이 낮다. 액체소듐을 사용하는 SMR의 예를 들면, 액체소듐의 열전도 성능이 우수해 노심을 효율적으로 냉각할 수 있다.

SMR의 경우 사고가 일어난다고 해도 피해가 적다. 대형원전의 방사선비상계획구역은 반경 30㎞에 이르지만, SMR은 300m에 불과하다. 박재영 UNIST 원자력공학과 교수는 "울산의 한 대형 원전에서 사고가 발생하면 부산 일부 지역까지도 영향권에 포함된다"며 "반면 SMR은 원전에서 근무하는 직원들만 대피하면 된다. 핵연료가 적고, 외부로 방사성 물질이 나갈 확률이 굉장히 낮기 때문"이라고 말했다.


4세대 기술로 SMR을 만들 경우 발생하는 핵폐기물 역시 현저히 적어질 것이란 평가도 나오는 중이다. 원전 업계 관계자는 "4세대 SMR의 경우 연료 효율성을 높이고 있기 때문에 폐기물이 경수로형보다 적게 나올 수 있다"며 "4분의1, 혹은 10분의1까지 폐기물을 줄일 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다.

경제성 면에서도 주목받는다. 장기적으로 석탄 화력발전 등을 대체할 수 있을 정도란 말이 나올 정도다. 일단 비용이 적게 든다. 대형 원전의 경우 건설에 5조~10조원 정도 드는 게 일반적이지만, SMR은 3000억원 수준이다. 핵연료 교체주기 역시 대형 원전이 18개월인 것에 비해 SMR 중 일부는 20년에 달한다. 장소에 구애받지 않아서 대형 원전이 접근할 수 없었던 공단 등 전력수요가 높은 곳, 혹은 육지와 접안 가능한 바다 위에도 설치 가능하다.

박 교수는 "SMR은 모듈형인데 휴대폰 등의 제품처럼 원자로를 공장에서 생산을 한 다음에, 필요한 곳에 설치를 한다는 개념"이라며 "보일러를 사와 집에다가 설치하는 것과 비슷하다고 보면 된다"고 말했다.