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수출길 확보한 SMART 원자로, 특허기술로 안전성도 확보 날짜 2015.03.30
수출길 확보한 SMART 원자로,
특허기술로 안전성도 확보


중소형 원자로 기술 분야의 특허 출원이 뜨겁다. 특히 사우디로 진출 예정인 중소형 원자로 SMART(System-integrated Modular Advanced ReacTor)는 우리 고유의 기술로 개발된 만큼, 안전성 확보에도 우리 자체의 특허기술이 숨어 있다.

지난 3월3일 체결된 ‘한-사우디 SMART 파트너십 및 공동 인력양성을 위한 MOU’에 따라, SMART 원자로에 대한 관심이 집중되고 있다. 소형화/모듈화가 가능해 대형 원전에 비해 건설 공기 및 비용 건설비용을 대폭 줄일 수 있기 때문이다.
*1조원 내외, 건설기간: 3년 (대형원전의 경우, 건설비용: 5조원 내외, 건설기간: 5년)


원자로 시스템을 구성하는 주요 기기들을 하나의 압력용기 안에 배치하여 배관 파단으로 인한 대형 냉각재상실 사고(LOCA, Loss of Coolant Accident)를 원천적으로 차단한다.

경제성과 안전성을 두루 갖춘 팔방미인이라 소형 발전에 적합한 중소규모 도시의 에너지 공급체계로 각광받고 있는 기술이다.

최근 발간된 보고서(Navigant Research Report, 2013년 6월)를 보더라도, 2030년까지 신규 중소형 원자로 수요는 18GWe(국내 발전설비용량의 20%에 해당)에 이를 것으로 전망 되고, 2050년까지 500 ~ 1000기 이상 건설되어 가격으로는 350조원에 달하는 거대 시장이 열릴 것으로 예측하고 있다.

이러한 이유로 미국, 러시아, 중국, 프랑스 등 주요 원자력 선도국들 역시 앞다투어 자국이 개발 한 독자적인 모델들을 앞세워 중소형 원자로 기술 개발에 심혈을 기울이는 상황이다.

특허청자료를 보더라도 2000~2009년까지 30여 건에 불과하던 중소형 원자로 기술에 대한 특허출원이 최근 5년간 100여 건으로 크게 늘었다.

SMART 개발을 주도한 한국원자력연구원이 주요 출원인으로 전체 특허출원건수의 50%를 차지한 것으로 나타났다. 특히, 한국원자력연구원의 SMART 관련 특허 중에는 후쿠시마 사고와 같은 자연재해로 발전소의 비상 교류 전원이 완전히 상실된 상황에서도, 운전원의 아무런 조치 없이 3일 이상을 버틸 수 있도록 하는 피동 안전계통과 관련한 특허들을 상당수 확보한 점이 두드러진다.

*상용원전의 운전원 조치 시간 : 30분
*피동 안전계통 : 펌프와 같은 전원이 필요한 능동기기의 도움없이 자연력(중력, 자연순환, 가스 압력 등)에 의해 피동적으로 작동되는 안전계통으로, 후쿠시마 원전사고 이후 기술개발의 중요성이 증대되고 있으며, 주요계통은 피동안전주입계통, 피동잔열제거계통, 피동원자로건물계통으로 구분됨

피동 안전계통은 사고로 인한 원자로 노심손상빈도(CDF, Core Damage Frequency) 를 현행 상용원전의 1/100 수준으로 낮출 수 있는 것으로, SMART 원자로의 안전성을 보여주는 핵심적인 기술로 평가받고 있다.
*상용원전의 노심손상빈도(CDF, Core Damage Frequency)는 1/10,000~1/100,000년 수준으로, 원자로 가동 년수 기준으로 노심 손상과 같은 중대한 사고는 1~10만년 정도에 한번 발생한다는 것을 의미함


특허청 에너지심사과 오재윤 과장은 “후쿠시마 원전사고 이후 원전의 안전에 대한 우려가 있는 상황에서, 사우디로 수출하는 SMART 원자로와 같이 안전 관련 핵심 특허들을 다수 확보한다면 원전의 안전에 대한 국민의 신뢰를 만회할 수 있을 것으로 기대한다.” 고 밝혔다.