세계 '4세대 원전' 시장잡기 가열

4세대 원전 시장을 선점하기 위한 각국의 경쟁이 치열하다.우리나라를 비롯해 미국ㆍ남아프리카공화국ㆍ프랑스ㆍ러시아 등 원자력 선진국은 2010년 이후 수백조원에 달할 것으로 예상되는 차세대 원자로 시장을 선점하기 위해 신형 원자로를 설계하거나 안전성과 경제성 검증에 나서는 등 발빠르게 움직이고 있다.

차세대 원전은 일명 '4세대 원전'(GEN Ⅳ)으로 불린다. 원자력 선진국 9개국은 현재 '4세대 원자로 개발국제포럼'(GIF)을 결성, 올해 9월 안정성과 경제성을 갖춘 후보 원자로를 선정할 계획이다. 각 나라는 자국이 제안한 원자로가 4세대 원전 후보에 뽑힐 수 있도록 물밑작업이 한창이다.

가장 먼저 4세대 원전 건설에 나선 남아공은 오는 2006년 가동을 목표로 일명 '자갈로'(Pebble-Bed Reactor)로 불리는 고온가스냉각로를 건설하고 있다.

'자갈로'는 핵연료를 당구 공만한 크기로 만들어 사용하기 때문에 붙여진 이름. 자갈 속에는 양귀비 씨 만한 크기의 우라늄 입자 1만5,000개가 들어있으며 연료가 새지 않도록 여러 겹으로 코팅돼 있다.

자갈로의 가장 큰 장점은 안전하고 건설비와 건설기간을 크게 줄일 수 있다는 점이다.전문가들은 자갈로가 냉각제로 헬륨가스를 사용하기 때문에 최악의 경우라도 '노심용융'(Melt Down) 같은 사고가 발생하지 않을 것으로 평가하고 있다.

건설기간도 경수로의 3분의 1 수준인 2년에 불과하고 건설비도 20%이상 적은 것으로 기대되고 있다.

자갈로가 주목을 받자 지난 78년 이후 새로운 원전 발주가 없었던 미국에서도 큰 관심을 보이고 있다. 미국 핵규제위원회(NRC)는 원전 건설회사인 엑셜론과 자갈로의 안전성 검토를 위한 예비조사에 착수했다.

미국 에너지부(DOE)도 액체 납을 냉각제로 쓰는 액체 냉각로나 고체 대신 용융 우라늄을 연료로 쓰는 액체노심원자로 등 100종 이상의 신형 원자로를 검토하고 있다. 몇 가지 유망후보를 2003년까지 선정, 실제 설계에 들어갈 계획이다.

또 제너럴 아토믹스는 자갈로와 유사한 새로운 원자로를 설계하고 있으며 러시아와 공동으로 폐기하는 핵무기에서 나오는 플루토늄을 연료로 사용하는 신형 원자로를 러시아 톰스크에 짓고 있다.

우리나라도 4세대 원전시장에서 뒤쳐지지 않고 있다. 다목적 중소형 원자로인 '스마트'(SMART)를 독자 개발한 한국은 신형 경수로 2종, 2개의 액체금속로, 고온 가스냉각로 1개 등을 4세대원자로 포럼에 제안해 놓고 있다.

문병도기자