아래의 글은 서울대 졸업, 2007년 미국 MIT에서 원자력공학 박사 학위, 2017년 영국 케임브리지 대학교 방문 학자, 2022년에는 MIT 방문 교수로 재직. 원자력 시스템, 소형 모듈 원자로(SMR), 그리고 전력 사이클을 중점적으로 연구를 해왔으며, 현재 KAIST 석좌교수로 재직 중인 이정익(Jeong Ik Lee) 교수가 7월 31일(현지시간) ‘국익’이라는 의미의 ‘더 내셔널 인터레스트’에 기고한 글입니다.

글의 원제목은 “한국이 마련한 특별지원법이 SMR 개발을 지원하는 방법”(How South Korea’s Proposed Special Support Act Will Support SMR Development)이다.

“한국은 새로운 법률과 산업 지원을 바탕으로 원자력 부문을 혁신할 소형 모듈 원자로(SMR)에 투자하고 있다.” 이정익 교수의 글 주요 골자이다.

한국은 원자력 발전에 있어 탁월한 성과를 거두었다. 하지만 한국이 1950년대 후반부터 원자력 산업 인재를 양성하기 시작했다는 사실은 널리 알려져 있지 않다. 그 10년 동안 미국과 한국 모두 대학에 원자력 공학과가 생겨난 것은 초기 한국인들이 원자력 에너지가 국가 발전과 번영에 미칠 수 있는 잠재력을 얼마나 인식했는지를 보여준다. 1970년대 후반 최초의 원자력 발전소가 가동된 이후, 문재인 정부 시절의 침체를 제외하면 한국은 원자로 건설을 멈춘 적이 없다.

국제적으로 한국은 중동의 아랍에미리트연합(UAE)의 바라카 현장(Barakah site)에서 4기의 APR-1400을 모두 인도함으로써 대규모 플랜트 역량을 입증했으며, 그 가운데 마지막 기는 2024년 9월에 상업 운전을 시작했다. 다음 목표는 체코의 두코바니 확장(Dukovany expansion)이다.

이재명 대통령은 2025년 6월 취임한 지 며칠 만에 페트르 피알라(Petr Fiala) 총리에게 전화를 걸어, 경쟁 입찰자의 법적 도전에도 불구하고 180억 달러 규모의 계약을 추진하도록 했다.(일부 극보수 등 보수 성향의 사람들은 문재인 전 대통령처럼 이재명 대통령도 원자력을 퇴출시켜야 할 대상으로 처리할 것이라고 기대했을지 모르지만, 결과는 그 기대와는 완전히 다르게 나타났다.)

그러나 한국 원자력 산업의 오랜 성공에도 불구하고, 과거에도 정치적 역풍이 이 분야를 뒤흔든 적이 있다. 문재인 전 대통령과 그의 여당은 원전 단계적 폐지를 강력히 주장했고, 그의 임기(2017~2022) 동안 한국 원자력 산업은 상당한 어려움을 겪었다. 문재인 대통령과 이재명 현 대통령은 같은 여당 출신이다. 따라서 지난달 이재명 대통령이 취임했을 때, 원자력 산업계는 탈(脫)원전 정책이 부활할 것을 우려했다.

여당과 야당 의원들이 현재 국회를 통과시키고 있는 소형 모듈 원자로(SMR) 지원 특별법을 공동 발의하면서 불안은 완화되었다. 초안 법안은 일관된 실행 청사진을 제공한다.

이 법안은

(1) 규제 기관, 공급업체, 대학을 한곳으로 모으는 SMR 산업 특별 구역을 만든다.

(2) 장기적이고 저렴한 연구 개발(R&D) 자본을 위한 전용 기금을 시작한다.

(3) 해체 및 폐기물 관리에 대한 사전 자금 조달을 위해 전기 판매에 투명한 원자로 부담금을 부과한다.

(4) SMR 운영자가 데이터 센터 및 수소 고객에게 확실하고 탄소 없는 전기를 직접 판매할 수 있도록 직접 전력 구매 계약을 허용한다.

(5) 도매가격이 하락할 때 수익을 안정화하는 발전 차액 지원 제도(FIP=a feed-in premium)를 설정한다 등이다.

이러한 조항들을 종합적으로 고려하면, 정책적 야망을 투자가 가능한 체계로 전환할 수 있다. 결정적으로, 이 법은 창원의 대형 단조 압력 용기부터 대전의 안전 등급 제어 시스템에 이르기까지 이미 회복력이 뛰어난 한국의 원자로 제조 공급망을 대량의 표준화된 생산량을 갖춘 소형 모듈 원자로(SMR) 주조 공장으로 전환한다.

한때 기가와트급 발전소를 건설했던 부품 공급업체들은 이제 정밀 용접, 첨단 합금, 디지털 계측 기술을 공장 제작 모듈에 적용하여 건설 일정을 수년간 단축할 수 있다. 이러한 파급 효과는 설계, 인증, 제작, 현장 조립, 그리고 궁극적으로는 글로벌 함대 지원에 이르는 전체 수명 주기에 걸쳐 나타나다.

i-SMR 컨소시엄, 한국의 차세대 원자력 전선 확대

한국의 오랜 성공적인 원자력 산업 역사는 전통적으로 대규모 발전소 건설에 집중되어 왔지만, 이제는 국산화되고 세계적인 경쟁력을 갖춘 소형 모듈 원자로(SMR) 기술 개발에 주목하고 있다.

한국수력원자력(KHNP), 한국전력기술(KEPCO E&C), 한국원자력연구원(KAERI)이 주도하는 “ i-SMR (innovative SMR : 혁신형 소형 모듈 원자로)” 컨소시엄은 2028년까지 표준설계 승인을 확보하고, 4기의 실증기를 건설하여, 정부의 강력한 지원을 받아 2035년에 가동을 개시할 계획이다.

설계자들은 현재 최첨단 대형 원자로보다 노심 손상 빈도(core damage frequency)를 1,000배 낮추는 동시에 공장 제작 및 단축된 건설 일정을 통해 균등화된 비용 패리티(levelized cost parity) 달성을 목표로 한다. 아직 입증되지 않았지만, 실현된다면 국제 시장에서 판도를 바꿀 수 있는 중요한 기술이다.

특별법이 통과되고 i-SMR 개발 일정이 유지된다면, 한국은 기가와트급 수출의 유산에서 벗어나 SMR 플랫폼을 통해 ▷ 국내 데이터 센터에 전력을 공급하고, ▷ 노후 석탄 부지를 재활용하며, ▷ 해외 턴키 프로젝트를 인수하는 미래로 순조롭게 전환할 것이다.

UAE의 바라카의 비용과 일정을 충족했던 동일한 공급망 원칙을 통해, 이제 한국은 SMR에 대한 완벽한 플러그인 솔루션(plug-in solutions)을 공급하고, 고부가가치 엔지니어링을 통해 무역 흑자를 확대하는 동시에 파트너들에게 탄소 중립 사회로 나아가는 실용적인 길을 제시할 수 있게 될 것이다.