지구온난화와 에너지
지구는 산업혁명 이후 화석연료를 사용하여 엄청난 양의 이산화탄소를 배출하고 있으며 인구증가로인한 축산업의 성장은 메탄가스배출을 증가시지고 있습니다. 도시화로 인한 산림 파괴와 열대우림의 사막화, 열대우림 파괴 등으로 지구 온난화가 진행중입니다. 현재는 지구 온난화를 막기 위해 많은 노력을 기울이고 있습니다. 지구온난화의 여러가지 이유 중 우리가 전기를 만들 때 사용하는 석탄이나 천연가스가 공기 중에 이산화탄소를 가장 많이 내보내어 환경을 오염시킵니다. 지구에서 생성되는 이산화탄소의 절반이 화석열료를 사용하여 에너지를 얻는 과정에서 발생하게 됩니다. AI시대를 맞아 에너지 사용은 계속 늘어날예정이므로 에너지를 얻을 때 발생하는 이산화 탄소도 점점 늘어날 것으로 예상되고 있습니다. 사람들은 깨끗한 에너지를 찾기 시작했는데 대표적으로 태양광, 풍력, 수소 에너지, 그리고 원자력 발전이 있습니다. 그 중에서도 주목받고 있는 기술은 원자력 발전이며 원자력발전소는 이산화 탄소를 거의 배출 하지 않기 때문인데 원자력은 크게 두가지 방식으로 나눌 수 있습니다. 첫번째는 일반 원자력 발전소이고 두번째로는 소형모듈원자 SMR(Small Modular Reactor)입니다.
소형모듈원자로 SMR (Small Modular Reactor)
소형모듈원자로는 기존의 원자력 발전소와는 많은 차이가 있습니다. 작고 간단한 구조의 원자로입니다. 이름 그대로 "소형(small)"이고 "모듈형(modular)"입니다.
- 소형이라는 말은 크기가 작다는 뜻으로 보통 기존 원자로의 4분의 1 정도 크기이고 원자로에서 발생하는 전기의 양도 일반원자력 발전소가 만드는 전기는 연간 1GW 생산 할 수 있는 반면 소형모듈원자로는 100 ~ 300MWe 의 전기를 생산 할 수 있습니다. 일반원자력 발전소에 비해 생산량은 작지만 안전하게 사용할 수 있는 전력입니다.
- 모듈형이라는 말은 공장에서 부품을 미리 만들어 현장에서 조립하는 방식으로 마치 레고를 조립하듯이 공장에서 만든 부품들을 조립하여 만드는 형식을 말합니다.
원자력 발전과 같은 방식으로 작동방식은 같지만 더 안전하고 만들기도 쉽고 설치가 쉬운 방식입니다.
소형모듈원자로 SMR의 장점
첫째, 안전합니다.
SMR은 구조가 단순하고 크기가 작기 때문에 사고가 날 위험이 적고 전기가 끊겨도 스스로 멈추는 시스템을 갖추고 있어 위험한 상황에도 더 안전하게 작동할 수 있습니다.
둘째, 설치가 쉽습니다.
공장에서 미리 만들어서 원하는 곳으로 옮기고 조립하면 되기 때문에, 설치 시간이 짧고 비용도 줄일 수 있습니다. 사람이 많이 사는 곳에도 설치가 가능하고 비용도 적게 들어 갑니다.
셋째, 환경에 좋습니다.
SMR은 전기를 만들 때 이산화탄소를 거의 배출하지 않아서 기후 변화에 영향을 주지 않고 탄소를 줄이려는 지구에 꼭 필요한 에너지원입니다.
소형모듈원자로 SMR의 단점
- 원자력 발전이기 때문에 여전히 방사성 폐기물이 생깁니다. 하지만 기존의 원자력 발전소보다 아주 적은 양이기 때문에 훨씬 안전하고 경제적입니다.
- 아직 실제로 운영되고 있는 SMR이 많지 않아서, 비용이 얼마나 들고 효과적인지는 더 지켜봐야 합니다.
우리나라 소형모듈원자 기술력은?
한국은 SMART(스마트)라는 소형모듈원자로를 개발했습니다.
한국원자력연구원이라는 곳에서 만들었고, 외국과 함께 수출도 준비하고 있습니다. 사우디아라비아와 협력을 하고 있고 체코의 소형모듈 원자력발전 사업에 참여 할 예정입니다.
마무리
AI 시대에는 지금보다 더 많은 전기가 필요합니다. 하지만 환경도 지켜야 하죠.
그래서 안전하고 깨끗한 에너지가 필요합니다.
SMR은 그런 미래에 꼭 필요한 에너지기술로
새롭게 개발 중인 기술로 꼭 필요한 에너기 기술입니다.