바다 위에 띄우는 부유식 소형 모듈러 원전 (SMR)

 (Each shipping container-sized module generates up to 200 MW, and mounting them on floating barges could make these power plants incredibly quick to manufacture and deploy around the globe. Credit: Seaborg Technologies)

(Seaborg has engaged regulatory bodies in the nuclear industry very early on, with a view to mass manufacture and global rollout on a very rapid time scale. Credit : Seaborg Technologies)

(The Seaborg molten salt reactor design is incredibly compact, and features multiple passive safety features. Credit: Seaborg Technologies)

(The reactors themselves will be built in Denmark, then sent to shipyards in South Korea to be installed on floating barges and moved to their final locations. Credit: Seaborg Technologies)

 최근 차세대 원자로로 주목 받는 소형 모듈형 원자로 (SMR, small modular rector)와 관련된 덴마크의 스타트업인 시보그 테크놀로지스 (Seaborg Technologies, 이하 시보그)가 독특한 부유식 SMR 기술을 추진하고 있습니다. 

 소형 원자로 : https://blog.naver.com/jjy0501/222189300639

 테라파워: https://blog.naver.com/jjy0501/222270117244

 시보그가 개발한 모듈식 원자로는 빌 게이츠가 투자한 차세대 원자로로 알려진 테라파워와 비슷한 용융염 원자로 (molten salt reactor, MSR) 방식입니다. 다만 테라파워의 용융원 원자로가 1차 냉각제로 소듐을 사용하고 다시 이를 이용해 용융염을 만드는 것과 달리 시보그는 플루오린화물 (fluoride salt)을 핵연료와 섞어서 사용한다는 차이가 있습니다. 핵연료와 냉각제가 하나가 되는 것입니다. 덕분에 아주 작게 만들 수 있어 컨테이너에 탑재가 가능합니다. 

 시보그의 컴팩트 용융염 원자로는 한 가지 디자인에서 기존의 원자로와 큰 차이가 있습니다. 이 원자로의 목표는 방사능 누출 사고를 막는 것만이 아니라 누출되었을 때 최대한 안전한 형태로 환경에 노출되도록 고안됐습니다. 핵연료가 포함된 용융염은 당연히 위험한 방사성 물질이지만, 끓는 점이 높아 방사선 물질이 가스 형태로 유출되지 않는다는 장점이 있습니다. 

 그리고 소듐 용융염과 달리 물과 반응해 폭발하지도 않고 물에 녹지도 않기 때문에 바다에서 사고가 난 경우 물속 깊은 곳으로 침전되어 고이게 됩니다. 따라서 부유식 원자로로 개발하면 사고가 나더라도 바다 밑바닥에서 안전하게 처리할 수 있다는 것이 제조사의 주장인 것입니다. 

 하지만 그렇다고 해서 이 컴팩트 용융염이 핵연료 누출에 대한 아무 대책이 없는 것은 아닙니다. 냉각제나 주변이 고압 상태가 아니라 터질 위험은 없지만, 어떤 이유에서든지 원자로에서 핵연료와 냉각제가 유출된 경우 처음 마주치게 되는 것은 아래 깔린 굳어 있는 염 성분으로 결국 같이 녹으면서 핵 연료가 희석됩니다. 희석된 핵 연료는 핵분열을 멈추면서 자연스럽게 냉온 정지가 이뤄집니다. 

 시보그는 200, 400. 600MW급 부유식 원자로 모듈을 만든 후 한국에서 바지선과 결합해 동남아에서 시험 발전을 시작할 계획입니다. 이를 위해 한국 조선업체와 협력하겠다고 밝혔으나 정확히 어느 회사와 협력할지는 아직 밝히지 않았습니다. 다만 발전은 우리나라에서 하지 않을 예정입니다. 

 시보그의 풀 스케일 프로토타입은 2025년 처음 발전을 시작할 계획입니다. 디자인 및 프로토타입 제작에 대한 관련 당국 승인은 이미 받은 상태입니다. 바다에 띄운다는 사실 때문에 반대가 적지 않을 수 있는데 과연 부유식 소형 모듈형 원자로가 성공할 수 있을지 궁금합니다. 참고로 현재는 러시아가 유일한 부유식 원자로 가동 국가입니다. 안전성을 크게 강화한 차세대 원자로가 아니라 그냥 기존의 선박용 원자로를 탑재한 바지선이라 다소 위험한 느낌이긴 합니다. 

 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/221267821749

 아무리 안전성을 강화했다고 해도 바다 위에 원자로를 띄운다면 환경 단체나 주변국이 반대가 만만치 않을 듯 한데 이 난관을 극복할지도 궁금합니다. 

 참고 

https://newatlas.com/energy/seaborg-floating-nuclear-reactor-barge/