경주엑스포대공원 입구에 조성된 한국수력원자력 미래 에너지 전시 공간인 기업홍보관 'SSNC' 조감도. SSNC는 'SMR Smart Net-zero City'의 약자로, 차세대 원자력 기술인 SMR과 신재생에너지를 활용한 한수원의 비전을 담은 공간이다. <한국수력원자력 제공>
경주엑스포대공원 입구에 조성된 한국수력원자력 미래 에너지 전시 공간인 기업홍보관 'SSNC' 조감도. SSNC는 한수원의 비전인 '탄소중립 청정에너지 리더'를 주제로 하고 있다. <한국수력원자력 제공>
기후위기 대응과 에너지 안보 강화가 국가적 과제로 떠오르면서 소형 모듈형 원자로, 즉 SMR(Small Modular Reactor)이 에너지 부문의 패러다임을 바꾸는 핵심 기술로 자리 잡아가고 있다. 특히 SMR은 기존 대형 원자력 발전과 화석연료·재생에너지 발전에 비해 안전성·경제성·유연성이 높아 더욱 주목받고 있다.
한국수력원자력은 SMR을 단순한 발전 설비로 보지 않고, 도시와 산업단지의 탄소중립·전력 안정성을 통합적으로 해결하는 'SSNC(SMR Smart Net-zero City)'라는 사업모델로 확장하며 국가 에너지 체계 전환을 선도하고 있다.
소형 모듈형 원자로인 SMR은 기존 대형 원전과 화석연료·재생에너지 발전보다 안전성·경제성·유연성을 특징을 갖고 있다. 사진은 최신 SMR 기술을 소개하는 '에너지 하모니' 전시 모습. <한국수력원자력 제공>
■안전하고 경제적인 '소형원전' SMR
안전기술의 발전은 시민 수용성을 높이는 데 중요한 기반이다. SMR은 기존 대형 원전과 달리 도심·산업단지와의 거리 제약을 완화할 수 있는 잠재력을 갖는다.
일반적으로 대형 원전은 인구 밀집 지역으로부터 상당한 거리 확보가 필요하지만, SMR은 400~500m 수준에서도 설치 가능성이 검토될 정도로 안전성이 향상된 것으로 평가된다. 이는 단순히 입지의 선택 폭을 넓히는 것을 넘어, 전력 수요지와 가까운 곳에서 직접 전기를 생산·공급할 수 있는 '분산형 전원'으로 기능한다는 의미를 가진다.
경제성 측면에서도 SMR은 주목할 만한 개선점을 보인다. 기존 대형 원전은 건설 기간이 길고, 초기에 드는 자본 비용이 상대적으로 크며, 이는 투자 위험성을 높이는 요인이 돼왔다. 그러나 SMR은 모듈화·표준화된 공장 제작 방식을 통해 건설 기간을 단축하고, 건설비를 절감한다. SMR 모듈은 공장에서 사전 제작 후 현장에서 조립하는 방식으로 공급되므로, 공정 관리가 용이하고 비용 예측도 정확해진다.
특히 SMR은 유동적인 출력 조정이 가능해 재생에너지의 단점인 간헐성을 보완하는 것이 가능하다. 예를 들어 낮시간, 바람이 많이 불어 태양광과 풍력의 발전량이 많을 때는 SMR의 발전량을 줄이고, 밤이되고 바람마저 잦아들어 태양광과 풍력을 통한 발전량이 줄어들면 SMR은 빠르게 발전량을 늘려 필요한 전력을 채워줄 수 있다.
한국수력원자력 관계자는 "SMR은 기후·지리적인 조건을 갖춰야 하는 재생에너지의 단점을 보완해, 24시간 발전할 수 있는 최적의 에너지원"이라고 평가했다.
■탄소 없는 '에너지자립도시' SSNC
SMR의 가치는 단순히 소형 원전의 발전 효과에만 있지 않다. 한수원이 제시한 SSNC는 SMR이 도시의 전력·열·수소·재생에너지 체계를 통합하는 핵심 축으로 기능하는 미래형 에너지 도시 모델이다.
SSNC는 탄소중립을 지향하는 도시와 산업단지에서 발생하는 다양한 에너지 수요를 통합적으로 해결하기 위한 시스템적 접근이며, SMR 기반의 안정적 전력 공급을 중심으로 태양광·풍력·ESS(에너지 저장장치)·청정수소 생산·스마트 전력망 등을 하나의 플랫폼으로 묶는 구조다.
태양광·풍력만으로는 모든 전력을 재생에너지로 조달한다는 'RE100'을 충족시키는데 어려움이 많다. 재생에너지는 기후·지리 등에 영향을 많이 받아 산업단지나 데이터센터처럼 전력 안정성이 절대적으로 필요한 시설에서는 단독으로 활용하기 어렵다.
재생에너지 공급이 수요보다 부족할 경우 전력 가격 변동성이 커지며, 기업의 비용 부담도 증가한다. SSNC는 이러한 한계를 극복하기 위해 SMR을 기반으로 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 구조를 제시한다.
SMR이 생산한 전력은 24시간 안정적으로 공급되기 때문에, 도시와 산업단지는 언제든 일정한 품질의 전력을 확보할 수 있다. 여기에 태양광·풍력 등 재생에너지를 보조적으로 활용하고, ESS를 결합한다. 발전 과정에서 발생하는 열을 지역난방이나 공정 열원으로 활용하는 다목적 시스템이 구축된다. 따라서 SMR 전력의 결합은 단순한 '발전 단지'가 아닌 '에너지 자립 도시'로의 전환을 의미한다.
SSNC에서는 SMR과 신재생에너지 등 다양한 에너지원이 조화롭게 순환하는 미래 에너지 생태계를 몰입감 있는 영상으로 체험할 수 있다. 사진은 초대형 도시 모형을 통해 SMR 중심의 지속가능한 미래를 보여주는 에너지 파노라마. <한국수력원자력 제공>
■한국형 에너지 전환의 대표적인 미래도시 모델
혁신형 SMR과 SSNC 모델은 에너지 공급 방식의 변화에 그치지 않고, 국가 전력망 구조 개편과 도시 개발 방식의 근본적 전환을 가능하게 한다. 에너지를 멀리서 가져오는 기존 중앙집중형 전력망이 아닌, 수요지 중심의 분산형 전원 체계가 확산되면서 전력 손실을 줄인다. 동시에 에너지 안보를 강화하며 도시 경쟁력을 높이는 구조가 형성될 수 있다.
결국 혁신형 SMR은 원전 기술의 축소판이 아니라, 완전히 새로운 에너지 시스템의 출발점이다.
도심과 산업단지 가까이에서 안정적으로 전기를 공급한다. 그러면서 도시의 열수요까지 충당하며, 청정수소 생산과 재생에너지 연계를 지원하는 복합 에너지 플랫폼으로 기능한다.
SSNC는 이러한 SMR 기반 기술을 도시 전체의 탄소중립과 산업 고도화 전략으로 확장한 모델로, 한국형 에너지 전환의 대표적인 미래 도시 모델로 자리 잡아가고 있다.
한국수력원자력 관계자는 "혁신형 SMR은 단순한 기술 개발을 넘어, 국가 에너지 구조의 혁신·지역 경제의 재편·도시 경쟁력 강화·탄소중립 실현이라는 다층적 효과를 제공하는 핵심 전략 기술로 각광받고 있다"고 말했다.
박준상
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