한국과 사우디아라비아 양국은 박근혜 대통령의 순방 기간인 지난 3일 중소형 원자력발전소 개발 제휴 협정을 맺었다. 한국이 세계 최초로 개발한 중소형 원전인 스마트(SMART·System-integrated Modular Advanced ReacTor) 두 기 이상을 사우디에 건설하는 것이 골자다. 스마트는 대형 원전과 비교해 건설비는 5분의 1이고 발전량은 10분의 1 규모다. 생산 단가는 오히려 비싸다. 그런데도 주목받는 것은 도시 외곽에 지을 경우 전력 송배전망 투자를 줄여 효율성을 높일 수 있기 때문이다.

도시 인근에 소형 원전을 짓기 위해서는 안전 확보가 최대 관건이다. 스마트는 이를 위해 원전 설계부터 대형 원전과 다른 구조를 채택했다. 대형 원전은 증기발생기, 가압기, 원자로 냉각재펌프 등 주요 기기가 대형 배관으로 연결된 구조다. 배관에 문제가 생기면 방사능 오염물질이 새어 나올 가능성이 있다.

스마트는 원자로 주요 기기를 압력용기 안에 모두 집어넣은 일체형이다. 지진 등으로 사고가 나더라도 방사성 물질이 외부로 유출되는 것을 막을 수 있다.

2012년 일본 후쿠시마 원전 사고는 전력 공급이 끊기면서 원자로 냉각에 문제가 생겨 발생했다. 스마트는 지진해일(쓰나미) 등으로 냉각수를 돌리는 펌프가 멈추더라도 자연대류 현상을 이용해 최대 20일까지 원자로 열을 제거할 수 있도록 설계했다. 비상 냉각수 탱크를 수동으로 보충하면 20일 이후에도 냉각 기능을 유지할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.

대형 원전과 비교해 원자로 출력 대비 원자로 건물의 규모를 크게 설계해 수소 폭발 가능성도 낮췄다. 사고 발생시 중력의 힘으로 원자로 주위 공간을 물로 채우는 것도 가능하다.

리히터 규모 7.0까지 견딜 수 있도록 내진 설계를 적용했고 쓰나미 홍수에 견딜 수 있는 수위도 10m로 설계했다. 동해안에서 진도 7.7 규모 지진이 발생했을 때 예상되는 쓰나미 높이 3.5m보다 3배가량 높은 수준이다. 최순 한국원자력연구원 소형원자로개발단장은 “중소형 원전은 경제성 안전성 측면에서 차세대 원전 모델로 주목받을 것”이라고 설명했다.

김태훈 기자 taehun@hankyung.com