차세대 에너지 혁신, 소형모듈원자로(SMR)란 무엇일까?

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소형모듈원자로

최근 글로벌 에너지 업계에서 가장 뜨겁게 주목받는 키워드 중 하나가 SMR(소형모듈원자로, Small Modular Reactor)입니다. 기존의 거대한 원전과 달리 크기를 줄이고, 모듈화된 설계를 적용해 안전성과 경제성을 높인 차세대 원자력 기술로, 각국이 앞다투어 개발 경쟁을 벌이고 있습니다.

이 원자로가 최근 주목받고 있는 이유는 간단히 IT 산업과의 연관 때문입니다. IT 기업에서 데이터 처리나 GPU, TPU 등 AI 관련 연산을 돌리는데 들어가는 막대한 에너지를 충당하기 위함이죠. 최근에는 구글과 같은 사기업도 이 원자로 설비를 갖추기 위한 준비를 하고 있다고 알려졌는데요. 그럼 자세히 알아보겠습니다.

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SMR이란 무엇인가?

소형모듈원자로(SMR)는 이름 그대로 출력 규모를 줄인 원자로입니다. 전통적인 원전은 수천 메가와트(MW)급의 대형 설비를 건설하지만, SMR은 보통 300MW 이하의 전력 생산을 목표로 합니다. 핵심은 모듈화(Modularization)인데, 공장에서 주요 부품을 제작한 뒤 현장에 운송해 조립하는 방식으로, 기존 대형 원전보다 건설 기간이 짧고 비용도 절감할 수 있습니다.

또한, 대형 원전은 한번 사고가 나면 파급력이 크지만, SMR은 작은 규모 덕분에 위험도가 낮고, 수동 안전 시스템(passive safety)을 적용해 전력 공급이 끊기더라도 원자로가 자체적으로 냉각되도록 설계되었습니다.

왜 전 세계가 SMR에 주목할까?

1. 탈탄소 시대의 해법

기후변화 대응을 위해 세계는 화석연료 의존도를 줄이고 있습니다. 태양광, 풍력 같은 재생에너지가 각광받지만, 간헐성 문제(날씨와 환경에 따라 발전량이 들쭉날쭉)가 있습니다. SMR은 탄소를 거의 배출하지 않으면서도 안정적인 베이스로드 전력을 공급할 수 있어, 재생에너지의 한계를 보완하는 핵심 카드로 떠오르고 있습니다.

2. 경제성과 유연성

대형 원전은 건설에 10년 이상 걸리고 수십조 원이 투입됩니다. 반면 SMR은 공장에서 모듈을 제작해 현장에 설치하므로 수년 내 건설이 가능하고, 필요에 따라 여러 개의 SMR을 조합해 점진적으로 발전 용량을 늘릴 수도 있습니다.

3. 안전성 강화

후쿠시마 원전 사고 이후 원자력에 대한 불안감이 커졌습니다. SMR은 물리적으로 규모가 작아 위험도를 낮췄고, 최신 기술을 적용해 전기 공급 없이도 자동 냉각이 가능해 “차세대 안전 원전”으로 불립니다.

4. 다양한 활용성

SMR은 단순히 전기 생산에만 쓰이지 않습니다.

• 해수 담수화: 물 부족 지역에서 식수 공급
• 수소 생산: 청정수소 생산의 기반
• 산업용 열 공급: 철강, 화학 등 고온 열이 필요한 산업에 활용

이처럼 전기·수소·물·열을 동시에 공급할 수 있는 멀티 에너지 플랫폼으로 각광받고 있습니다.

SMR 개발 현황과 경쟁

현재 미국, 영국, 캐나다, 러시아, 중국 등 주요 국가들이 SMR 상용화를 서두르고 있습니다. 미국의 뉴스케일 파워(NuScale Power)가 선두주자로 꼽히며, 한국 역시 SMART(스마트 원자로), i-SMR 같은 독자 기술을 개발 중입니다. 앞으로 2030년대 초반에는 실제 상용 원자로가 가동될 것으로 예상됩니다.

맺음말

소형모듈원자로(SMR)는 단순한 전력 발전기를 넘어, 탈탄소 시대의 핵심 에너지 솔루션으로 자리매김하고 있습니다. 안전하고 경제적인 소형 원자로가 본격적으로 보급된다면, 전 세계 에너지 시장의 판도는 크게 바뀔 것입니다.

앞으로 SMR이 “작지만 강한” 차세대 에너지로 자리 잡을지, 그리고 한국이 이 경쟁에서 어떤 역할을 할 수 있을지 지켜보는 것도 흥미로운 포인트가 될 것입니다.