- 미국서 설계 인정받아...“미래 신시장 주도할 것”

- 2028년까지 상용화 계획

삼성중공업은 해상 원자력 발전 설비인 'CMSR Power Barge'에 대한 개념설계를 완료해 ABS 선급(미국 선급 협회)로부터 기본 인증(AIP 인증·Approval In Principle)을 획득했다고 4일 밝혔다.

삼성중공업이 개발한 CMSR Power Barge는 원자력과 조선해양 기술의 융합체로 해상에서 CMSR(소형 용융염 원자로) 기술을 활용해 생산한 전기와 열에너지를 육·해상에 공급하는 신개념 발전 설비이다.

특히 부지 선정 및 설비 제약조건이 기존 원자로보다 상대적으로 덜 까다롭고 건설 기간이 약 2년으로 짧으며 비용도 적게 드는 장점이 있다.

CMSR Power Barge는 100MW(메가와트) 급 CMSR을 2기에서 최대 8기까지 탑재할 수 있고 스팀 터빈 발전기와 송배전 설비를 갖춘 ‘바다 위’ 원자력 발전소다.

한편, ABS는 선박 및 해양구조물에 대한 설계, 건축, 운영 관리를 위한 규정을 제정하는 미국의 비영리 기관이다.

ABS의 AIP 인증은 조선해양 및 산업플랜트 분야에서 주로 제작되지 않은 개념 설계에 대한 원칙 승인으로 설계 자체에 대한 신뢰 수준과 타당성을 평가한다.

CMSR Power Barge 컨셉 이미지 [삼성중공업 제공]

삼성중공업은 지난해 1월 CMSR 개발사인 덴마크 ‘Seaborg’社와 업무협약을 맺고 부유식 원자력 발전 설비 제품 개발에 착수한 바 있다.

이번 부유체 개념설계 선급 인증을 시작으로 CMSR 실증 이후 전체 발전 설비의 상세설계 등을 거쳐 2028년까지 제품을 상용화할 계획이다.

삼성중공업은 CMSR Power Barge가 기존 화석연료 발전의 대체뿐만 아니라 산업 공정·난방열, 해수 담수화 설비 등에 필요한 전력과 열 공급원으로써 수요가 확대될 것으로 전망했다.

여동일 삼성중공업 해양 설계 담당자는 "부유식 원자력 발전설비의 지속적인 기술 개발과 사업화 노력을 통해 미래 신시장을 주도할 제품으로 완성할 것"이라고 말했다.

이번에 삼성중공업이 설계한 CMSR은 일반 대형 원자로에 비해 크기가 작아 활용 분야가 다양하고 높은 안전성을 확보했다는 특징이 있다.

CMSR이 높은 안전성이란 특징을 지닌 이유는 그 이전에 나왔던 MSR(용융염 원자로)의 설계 방식을 살펴보면 알 수 있다.

한국물리학회(KPS)의 작년 5월 보고서에 따르면 고체 핵연료를 사용하는 기존의 원자로는 핵연료, 피복재, 냉각재가 분리되어 있어 냉각재가 상실될 경우 노심이 녹아 방사능이 누출될 가능성이 있다.

그러나 MSR은 고온에서 액체로 존재하는 염(질산나트륨·질산칼륨 혼합물)을 원자로 핵연료 및 냉각재로 사용하는 원자로이다.

MSR은 핵연료와 냉각재가 일체화된 원자로로써 대량의 방사성물질이 누출되는 중대사고를 원천적으로 배제할 수 있다.

연료가 곧 냉각제인 MSR은 냉각재 상실이 불가능하며 구조상 노심 온도가 상승하면 출력이 감소하기 때문에 노심의 비정상적 온도 증가에 따른 방사성물질 누출이 불가능하다는 것이 KPS의 설명이다.