친환경성과 경제성, 에너지 안보 조건을 충족하며 차세대 에너지원으로 주목받는 소형모듈원전(SMR)이 주목받고 있다.

SMR은 기존 원전 대비 적은 용량(300MW 이하)의 중소형·모듈형 원자로다. 주요 배관의 용접 등 현장에서의 작업량이 줄어들어 건설 공기가 짧고, 초기 건설 비용 절감과 더불어 민간 주도의 사업이 용이하다.

현재 국내에서는 10대 그룹 계열사 절반이 넘는 7곳이 SMR 시장에 뛰어드는 모습을 보이고 있다.

삼정KPMG와 한국원자력협력재단이 발간한 보고서(미래 에너지 시장의 올라운더를 꿈꾸는 SMR)에 따르면 2030년도 상용화를 목표로 전세계에서 개발되고 있는 SMR은 2040년까지 3,000억달러 규모로 성장할 것으로 전망된다. 

국제원자력기구(IAEA)에 따르면 2022년 기준 약 80여종의 SMR이 개발 중에 있으나 현재 기술표준은 부재한 상황이다.

보고서는 가장 먼저 SMR이 활용될 수 있는 영역으로 원자력 발전 부문을 꼽았다. SMR은 대형 원전과는 다르게 전력의 수급 변동에 따라 발전량 조정이 가능하여 재생에너지의 불안정한 간헐성을 보조하면서 분산전원의 역할을 하기에 적합하다. 

대형 전기트럭 충전 등 전기차(EV) 충전소에서의 활용성도 주목받으며 발전 부문에 활용될 SMR 예상 수요는 2050년까지 51.5% 늘어난 72GW에 이를 것으로 전망된다.

원자력 수소 생산 시 부산물이 산소(O2)뿐이라 천연가스로 만든 수소보다 친환경적이다.

정부는 2050년까지 연간 2,790만톤 청정수소 공급계획 아래 이 중 300만톤은 그린수소로 공급한다고 발표했으나 국내 수소가격이 1,800원/kg 수준이 돼야 경제성이 확보될 것으로 예상돼 2,500원/kg로 예상되는 그린수소는 여전히 비싸다.

저탄소 발전원 중 가장 저렴한 원자력을 활용하면 문제를 해결할 수 있다는 게 보고서의 분석이다.

지역난방과 공정 열, 담수 생산 부문도 SMR이 활발히 활용될 분야로 꼽힌다. SMR의 뜨거운 열로 난방을 공급하고 공장을 돌리면서 바닷물에서 염분을 제거할 수 있다. SMR을 열 수요지 인근에 건설하면 핵분열로 발생한 막대한 열에너지를 고온의 대용량 열이 필요한 곳에 저렴하고 안정적으로 공급할 수 있다. 

보고서는 “화석연료 외의 고온 열 생산수단이 마땅치 않은 산업계의 넷제로 달성에도 큰 도움이 될 것”으로 분석했다.

우주산업도 주목받는 분야다. 우주개발 선도국이 핵추진로켓과 핵추진우주선 개발에 집중하는 이유는 원자력이 우주 탐사에 있어 효율적인 에너지원이기 때문이다.

이는 수소·메탄 등과 산화제의 화학 반응으로 추진력을 얻었던 기존의 화학 엔진과는 달리 핵분열 반응 시 발생하는 열로 추진체를 가열해 분사하며 추진력을 얻는 방식이다. 

화학 엔진과 달리 추진체를 연소시키지 않아 별도의 산화제가 필요 없고 추진체 성능을 나타내는 비추력이 화학 엔진보다 2배 이상 높아 SMR은 또 다른 발사체인 인공위성이나 우주기지의 동력원으로도 활용이 기대된다.

삼정KPMG 강정구 부대표는 “신재생에너지원의 간헐성을 보상할 수 있고, 다양한 활용이 가능한 SMR이 넷제로를 위한 차세대 에너지원으로 기대되는 것은 자연스러운 흐름”이라고 언급하며 “정부와 국내기업이 골든타임을 놓치지 않고 새로운 시장을 선점할 기회를 확보하기를 기대한다”고 말했다.