Why the world’s top nuclear nation is sitting out the hype on small reactors
세계 최대 핵보유국이
소형 원자로 열풍에 동참하지 않는 이유는 무엇일까요?
미국, 캐나다, 영국, 스웨덴을 비롯한 많은 국가들이 소형 모듈형 원자로(SMR)에 대한 열광적인 기대에 휩싸여 있습니다. 그러나 프랑스는 이러한 과대광고에 동조하지 않습니다. 세계 최대 전력 생산 비중(거의 70%)을 원자력으로 충당하는 강경한 원자력 진영임에도 불구하고, 프랑스는 SMR에 대해 제한적이고 조건부적인 지원만을 제공하며, SMR을 상업적 규모에서 그 장점이 아직 입증되지 않은 신기술로 간주합니다.
국가별로 소형 모듈형 원자로(SMR)에 대한 관심이 다양한 것은 각국의 산업 조직과 역사적 배경에서 비롯될 수 있습니다. 예를 들어, 분산된 미국 전력 부문은 민간 부문 의 경쟁력 있는 에너지 혁신 개발을 장려하는 동시에, 예산 초과 및 지연된 대형 원자로 프로젝트 로 인해 SMR이 더욱 매력적으로 보이게 되었습니다. 반대로, 프랑스는 국가 주도의 원자력 프로그램을 통해 이미 구축된 공급망과 원자력 인프라를 바탕으로 대형 표준화 원자로 건설 에 집중해 왔습니다 . 그러나 프랑스와 미국의 이러한 차이점을 과장해서는 안 됩니다. 스웨덴의 국영 전력 회사인 바텐팔(Vattenfall)은 SMR 도입을 적극적으로 추진하고 있으며 , 영국 정부는 SMR 개발 및 잠재적 배치에 상당한 지원을 제공하고 있습니다.
하지만 모든 국가는 노후화된 원자로와 신규 원자로 가동의 어려움이라는 공통적인 근본적인 문제에 직면해 있습니다. 프랑스 와 영국의 평균 원자로 수명은 39년이고, 미국과 스웨덴은 44년입니다. 프랑스의 가장 최근 플라망빌 3호기는 건설에 20년이 걸렸고, 원래 비용의 6배가 소요되었습니다. 영국의 힝클리 포인트 C는 반복적으로 건설이 지연되면서 소비자 부담이 급증했고, 최근 미국의 신규 원자로 건설 프로젝트는 공급업체의 파산 으로 이어졌습니다 .
험난한 출발입니다. 소형 모듈형 원자로(SMR)는 막대한 초기 자본 투자, 비용 초과, 건설 지연 등 원자력 발전의 고질적인 문제들을 해결할 수 있는 방안으로 제시되고 있습니다. 개발업체와 SMR 도입을 지지하는 정부들은 소형 모듈형 설계가 자금 조달 비용을 절감하고, 제조를 용이하게 하며, 건설 속도를 높이는 등 여러 가지 이점을 약속하고 있습니다 .
소형 모듈형 원자로(SMR)와 대형 원자로의 가장 확연한 차이점은 규모입니다. 국제원자력기구(IAEA)는 SMR을 최대 300메가와트의 전력을 생산하는 원자로로 정의하는데, 이는 3세대 대형 원자로가 일반적으로 생산하는 전력량의 3분의 1에도 미치지 못합니다. 경제협력개발기구(OECD) 산하 원자력기구(NEA)는 현재 전 세계적으로 다양한 개발 단계에 있는 127개의 SMR 설계안을 등록해 놓았습니다.
프랑스 국영 전력회사 EDF는 2035년까지 유럽연합(EU)에 누워드(NUWARD) 소형 모듈형 원자로(SMR) 10기를 건설할 계획을 발표했습니다. 그러나 프랑스의 전반적인 에너지 전략을 자세히 살펴보면 훨씬 더 신중한 현실이 드러납니다. (이미지: EDF)
과도한 기대와 투자에도 불구하고, 소형 모듈형 원자로(SMR)의 상업적 성과는 아직 미미하며, 전 세계적으로 가동 중인 원자로는 단 두 개뿐입니다.
중국은 2021년에 고온 가스냉각 소형 모듈형 원자로(HTR-PM)를 전력망에 연결했습니다 . 러시아의 아카데믹 로모노소프는 두 개의 가압수형 소형 모듈형 원자로(KLT-40S)로 구성된 부유식 발전소로, 2019년부터 북극의 외딴 마을 페베크에 전력을 공급하고 있습니다 . 이 두 원자로 외에도 현재 준비 중이거나 건설이 시작된 실증 프로젝트는 단 네 개뿐입니다. 캐나다 온타리오에 있는 GE-히타치의 BWRX-300 , 테네시에 있는 카이로스 파워의 헤르메스 원자로 , 와이오밍에 있는 테라파워의 나트륨 프로젝트 , 그리고 중국 하이난에 있는 중국원자력공사(CNNC)의 링룽 원자로가 그것입니다 .
이러한 프로젝트들은 소형 모듈형 원자로(SMR)의 효율적인 배치라는 더 광범위한 사례를 입증하지 못합니다. 지금까지 대부분의 프로젝트가 지연되었고, 운영 실적도 부족합니다. 기존 원자로에서 얻을 수 있는 데이터에 따르면, 중국의 HTR-PM은 2024년에 연간 부하율이 21% 미만으로 저조했고, 러시아의 부유식 원자로는 평균 30% 정도에 그쳤습니다. (부하율 또는 용량 계수는 원자로 성능을 나타내는 지표로, 특정 기간 동안 실제로 생산된 전력량을 기준 설계 출력으로 연속 가동했을 때 생산할 수 있는 최대 전력량과 비교한 것입니다. 국제원자력기구(IAEA)에 따르면 2023년 전 세계 상용 원자로의 평균 부하율은 88% 였습니다 .) SMR의 비용, 안전성 및 폐기물 발생량에 대한 보다 명확한 이해는 실제 운영 경험이 더 많이 축적된 후에야 가능할 것입니다.
또 다른 문제는 제안된 모듈형 원자로 설계의 이질성으로 인해 안전 기준이 불확실해지고, 공급망이 아직 확립되지 않았으며, 새로운 유형의 폐기물이 발생한다는 점입니다. 이러한 복합적인 요인들은 규제, 기술 및 경제적 불확실성을 증가시켜 소형 모듈형 원자로(SMR)의 도입을 더욱 복잡하게 만들고 지연시킬 것입니다.
대형 원자로가 '무엇보다 우선'. 프랑스는 전력 생산량의 거의 70%를 원자력에 의존하고 있습니다. 2024년에 전력망에 연결된 1650메가와트급 플라망빌 3호기 EPR 원자로가 추가되면서 현재 프랑스에는 57개의 가동 가능한 원자로가 있습니다 . 이 원자로들은 모두 가압수형 원자로이며, 평균 출력은 약 1000메가와트입니다.
프랑스의 또 다른 중요한 소형 모듈형 원자로(SMR) 관련 사업은 에마뉘엘 마크롱 대통령의 2030 투자 계획에 따라 시작되었습니다. 2021년에 발표된 이 계획에는 11개의 첨단 원자력 프로젝트에 대한 1억 2980만 유로의 국가 지원금이 포함되어 있으며 , 그중 일부는 SMR입니다. 그러나 이 지원금은 조건부이며 상대적으로 제한적입니다. 참여 기업들은 기술 및 안전성을 확보하기 위한 표준 인허가 절차를 완료하고 향후 자금 지원을 받기 전에 프로젝트의 경제적 타당성을 정부에 지속적으로 입증해야 합니다.
프랑스가 소형 모듈형 원자로(SMR)에 신중한 접근 방식을 취하는 이유 중 하나는 수십 년간의 투자를 통해 이미 잘 정립 되고 중앙집권화 된 표준화된 원자력 프로그램을 보유하고 있기 때문입니다. 프랑스 정부는 국가 에너지 우선순위 설정에 직접 관여하고 있으며, 유럽발전소(EDF)에 미국이 설계한 대형 가압수형 원자로를 건설하고 프랑스식 으로 개량하는 임무를 맡겨 각 세대의 원자로를 개선하고 궁극적으로 원자력 발전소를 표준화하고 있습니다.
이 전략의 가장 명확한 표현은 프랑스가 소형 모듈형 원자로(SMR)보다 대형 EPR2 원자로(프랑스, 핀란드, 중국에서 현재 가동 중인 EPR 원자로의 현대화 버전)를 우선시하는 데서 나타납니다. 2020년 핵정보 주간지(Nuclear Intelligence Weekly) 는 EDF가 "EPR의 보다 경제적인 버전을 개발하는 데 거의 전적으로 집중하고 있다" 고 보도했으며 , EPR2 프로젝트에 "최대 1,000명의 엔지니어"를 투입하는 반면 NUWARD 개발에는 "10~15명"만 투입하는 등 인력을 집중했다고 밝혔습니다.
https://www.framatome.com/en/customers/nuclear/epr2-program
마크롱 대통령은 이러한 우선순위를 명확히 했습니다. 2022년, 그는 설계가 완료되는 대로 EPR2 원자로 6기를 새로 건설할 계획을 발표하며, 소형 모듈형 원자로(SMR)가 아직 확보하지 못한 프랑스 미래 원자력 발전소 계획에서 대형 원자로의 확실한 위치를 제시했습니다. EPR2 설계는 아직 개념 단계에 머물러 있고 첫 가동은 2040년 이후에나 예상되지만 , 마크롱 대통령의 발표와 EDF의 인사 결정은 SMR이 대형 원자로 건설이라는 프랑스의 오랜 전략에서 여전히 부차적인 위치를 차지하고 있음을 시사합니다.
예를 들어 프랑스 원자력 안전 당국은 특정 소형 모듈형 원자로(SMR) 설계 방식의 실현 가능성과 안전성 문제에 대해 목소리를 높여왔습니다. 2021년 프랑스 원자력 규제기관인 ASNR은 많은 SMR 설계가 "실현 가능성과 효율성이 아직 입증되지 않은" 혁신적인 솔루션에 의존하고 있다고 경고했습니다. 2023년 의회 평가에서도 유사한 우려를 제기하며 , SMR 프로젝트들이 "다양한 성숙도"를 보이고 있으며 용융염, 납냉각, 나트륨냉각, 고온 SMR을 포함한 일부 기술에 대해서는 "중요한 연구 개발 노력이 여전히 필요하다"고 지적했습니다. 지난 5월, 프랑스 규제기관은 산업 지역이나 인구 밀집 지역 인근에 SMR을 배치할 경우, 안전 목표를 조정해야 한다고 덧붙였습니다 .
프랑스의 주요 에너지 노조인 FNME-CGT 역시 소형 모듈형 원자로(SMR) 개발의 민간 주도 운영에 대해 비판적인 입장을 보였습니다. 이 단체는 원자력 에너지 부문이 마땅히 추구해야 할 공익이 민간 스타트업 기업의 단기적인 이익과 상충된다고 주장합니다. 2030 원자로 투자 프로그램에서 선정된 한 프로젝트에 대해 신랄한 비판을 가하며 , "[SMR] 프로젝트는 최소한 자본주의적 지분 구조를 가진 '스타트업' 기업의 사업이며, 기술적, 환경적 문제를 야기한다"고 지적했습니다. 노조는 첨단 원자로 프로젝트는 민간 기업, 특히 스타트업 기업에 맡겨서는 안 된다고 강조하며, 첨단 원자로 프로그램이 가져올 환경, 영토, 노동, 안보, 예산 관련 위험에 대한 우려를 표명했습니다.
프랑스 원자력 고위대표를 역임한 이브 브레셰는 소형 모듈형 원자로(SMR)에 대한 열광을 부추기는 정치적 논리에 대해 경고했습니다. 2023년 벨기에 의회에서 증언한 그는 "SMR이 정치적 홍보를 위한 구실로 이용되어서는 안 된다"고 강조했습니다. 그는 정부의 SMR 자금 지원이 구체적인 잠재력보다는 기술적 야망과 국제 경쟁력에 대한 언론 보도를 위한 것일 수 있다는 우려를 표명했습니다. 브레셰는 SMR 추진 여부는 "자의적인 [정치적] 결정"이 아닌 전문가 기구의 "철저한 과학적·기술적 검토"를 거쳐야 한다고 역설했습니다.
소형 모듈형 원자로(SMR) 옹호론자들을 위한 교훈. 프랑스가 SMR에 대해 신중한 태도를 보이는 것은 다른 나라에서 이러한 원자로 도입을 고려하는 정책 입안자들과 원자력 관련 기관들에게 경각심을 불러일으켜야 합니다. 대형 원자로를 우선시하는 프랑스의 정책과 일부 프랑스 전문가들이 표명한 회의적인 시각은 SMR 도입을 검토 중인 국가들에게 분명한 교훈을 줍니다.
원자로 프로그램은 과장이나 정치적 쇼에 기반해서는 안 됩니다. 민영화되고 스타트업 주도이며 규제가 완화된 접근 방식은 추진력을 얻고 투자자를 유치할 수는 있지만, 원자로가 안전하고 경제적이며 제도적 검증을 견딜 수 있다는 기술적으로 신뢰할 만한 증거를 대체할 수는 없습니다. 소형 모듈형 원자로(SMR) 개발을 장려하는 정책 결정은 SMR이 기술적, 상업적, 정치적으로 실현 가능할 뿐만 아니라 필수적이라는 증거에 의해 정당화되어야 합니다. 즉, 기존 대형 원자로나 재생에너지와 같은 다른 대안보다 입증된 에너지 수요를 더 효율적으로 충족하고, 시기적절하게, 그리고 사회적 및 환경적 목표와 부합해야 합니다. 특히 제한된 예산과 인력을 고려할 때, 정부는 모든 유망한 설계를 한꺼번에 추진할 여유가 없습니다. SMR 또한 이러한 제약에서 자유로울 수 없습니다.
소형 모듈형 원자로(SMR)에 투자한다는 것은 엔지니어, 규제 기관, 공공 자금, 그리고 정치적 관심을 불확실한 미래의 어느 시점이 아닌 지금 당장 저탄소 에너지를 공급할 수 있는 다른 에너지 옵션으로부터 돌리는 것을 의미합니다. 열정과 혁신만으로는 SMR에 대한 구체적인 증거의 필요성을 능가할 수 없습니다.
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