"핵폐기물 확 줄고, 화력발전보다 안전"…美 테라파워의 '나트륨 원전' 실험

현장 리포트
美시애틀 차세대 SMR기업 '테라파워 연구소'

냉각재로 물 대신 '소금' 사용해
안전·효율 높인 SMR 개발 중
2030년까지 케머러에 건설계획

르베크 CEO "원전은 소통 중요
日오염수 방류 걱정할 필요없어"

크리스 르베크 테라파워 최고경영자(CEO)가 미국 워싱턴주 에버렛연구소에서 차세대 원전 사업 등에 대해 설명하고 있다. 테라파워 제공

지난 14일 찾은 미국 워싱턴주 벨뷰시. 시애틀 시내에서 차로 20분을 달리면 테라파워의 에버렛연구소가 있다. 빌 게이츠 마이크로소프트(MS) 창업자가 2008년 설립한 테라파워는 차세대 소형모듈원자로(SMR) 시장을 선도하는 기업으로 평가받는다.

SK㈜와 SK이노베이션은 지난해 8월 이 회사에 2억5000만달러(약 3000억원)를 투자하며 게이츠와 같은 공동 선도투자자 지위를 확보했다. 올해 5월에는 한국수력원자력이 SK 등과 함께 테라파워의 차세대 SMR 사업에 참여하는 협약을 맺었다.

한국과의 협업 범위를 넓히고 있는 테라파워는 이날 처음 국내 언론에 내부 시설을 공개했다. 이 연구소에 들어서면 곳곳에서 소금을 볼 수 있다. 일반 원전에선 핵분열 반응에서 나오는 고속 중성자를 냉각시키기 위해 물을 쓰지만 테라파워는 냉각재로 소금을 구성하는 소듐(나트륨)을 액체 상태로 사용한다. 이른바 소듐냉각고속로(SFR)다. 이렇게 하면 사용후 핵연료가 냉각재로 물을 쓸 때의 10%밖에 나오지 않는다.

소금의 높은 끓는점도 이점이다. 소금은 끓는점이 883도여서 원자로가 뜨거워져도 물처럼 빨리 증발하지 않는다. 물은 100도가 넘어가면 증기가 되기 때문에 원자로 가동 시 높은 압력을 통제해야 하는 문제가 발생한다. 반면 액체 나트륨은 끓는점이 높아 저압 상태로 가동할 수 있다. 결과적으로 원전 사고가 나도 물보다 액체 나트륨을 냉각재로 쓰는 게 훨씬 더 안전하다는 게 테라파워 측의 설명이다.

크리스 르베크 테라파워 최고경영자(CEO)는 “화력발전이나 풍력발전 등과 비교해봐도 원자력만큼 안전한 전력 생산 방식은 없다”고 강조했다.

테라파워는 SMR을 실험실용으로만 생각하지 않는다. 미국 에너지부로부터 20억달러(약 2조5000억원)를 투자받아 와이오밍주 케머러시에 SMR을 건설할 계획이다. 2030년 완공해 SMR이 안전한지와 상업화할 수 있는지를 시험해보는 실증단지다. 계획대로 진행된다면 차세대 SMR로 25만 가구가 쓸 수 있는 전기를 생산할 수 있다.

지난해 착공 전만 해도 주민 반대가 심했다. 핵폐기물을 비롯해 각종 안전 우려 때문이었다. 테라파워는 첨단 기술로 안전 문제를 불식하기 위해 노력했다. 345㎿급 소형원전이어서 사용후 핵연료가 기존 원전보다 적다는 점을 강조했다.

지역 상생형 모델로 지역민의 마음을 파고들었다. 이곳엔 1963년 건립된 화력발전소가 있다. 오래된 발전소여서 효율이 떨어졌다. 석탄이 원료인 만큼 환경오염 문제도 심각했다.

결국 화력발전소는 2025년 문을 닫기로 결정했다. 그렇게 되면 화력발전소에서 일하던 노동자들이 일자리를 잃게 된다. 테라파워는 SMR 실증단지를 통해 그 인력을 모두 채용하기로 했다. 주민에게 일자리와 더 나은 발전소를 제공하겠다고 제안해 SMR을 건설할 수 있게 됐다.

르베크 CEO는 “원자력산업에서 커뮤니케이션이 무엇보다 중요하다”며 “우려 사항이 있을 때 그것을 무시하고 지나가지 말고 모두가 이해할 수 있도록 설명해야 한다”고 강조했다. 그는 일본 후쿠시마 원전의 오염수 방류에 대해선 “기본적으로 도쿄전력과 일본 정부가 답해야 하겠지만 엔지니어 입장에서 보기에 걱정할 필요 없이 괜찮을 것 같다”고 말했다.

벨뷰=정인설 워싱턴 특파원 surisuri@hankyung.com