[공부]SMR

SMR

안녕하세요  오늘은 작은 모듈식 원자로인 SMR에 대해 알아볼게요!

SMR은 'Small Modular Reactor'의 약자로, 그 이름처럼 원자로를 작은 모듈로 나눠 만든 발전 방식입니다.

출력 기준에 따라서 300MW 이하를 소형, 300MW에서 700MW까지를 중형으로 분류합니다. SMR은 기존 대형 원자력발전소의 단점을 최소화하고 장점을 극대화한 혁신적인 발전 방식입니다. 기존 원자력발전소의 문제점으로는 원자로 출력을 조절하기 어려우며, 원자로 냉각 방법이 한정적이어서 안정적인 운영에 어려움이 있습니다. 대형 부지가 필요하고 건설 비용도 높아지며, 냉각을 위해 바다의 대량 물을 사용하는데 이로 인해 입지 선택이 제한됩니다. 이에 비해 SMR은 원자로 크기와 출력을 줄여 위의 문제들을 극복할 수 있는 기술적인 해결책입니다.

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출처:https://cdn.kmecnews.co.kr/news/photo/202206/25929_14949_5232.jpg

 

SMR의 특징:

1. 작은 규모와 모듈 설계: SMR은 작은 규모의 원자로 모듈을 사용합니다. 이 모듈식 설계로 인해 원자로 및 발전 부품들이 더 작고 표준화되어 있습니다. 이는 제조와 유지보수를 간편하게 만들어줍니다.
2. 다양한 크기와 출력: SMR은 출력 기준에 따라 소형, 중형 등 다양한 크기로 분류됩니다. 출력이 300MW 이하인 소형부터 300MW에서 700MW까지 중형까지 다양한 종류가 있습니다.
3. 안전성 강화: 작은 모듈 단위로 원자로가 구성되어 있어, 사고 발생 시 확산 가능성이 줄어듭니다. 이로 인해 훨씬 더 안전한 운영이 가능합니다.
4. 제작과 설치 용이성: SMR은 공장에서 모듈을 제작한 후 현장에서 조립하는 방식으로 설치할 수 있습니다. 이로 인해 건설 기간을 단축하고 비용을 절감할 수 있습니다.
5. 경제적인 이점: 작은 모듈로 발전소를 점진적으로 확장할 수 있어 큰 초기 투자 없이 시작할 수 있습니다. 또한 작은 규모로 운영하면서 발생한 수익으로 추가 모듈을 설치하여 경제적 이익을 높일 수 있습니다.
6. 출력 조절 용이성: SMR은 작은 규모로 설계되어 있어 출력을 조절하기가 더 용이합니다. 이로 인해 전력 수요의 변화에 더 빠르게 대응할 수 있습니다.

 

기존 원자력발전소의 단점

1. 큰 규모와 건설 비용: 대형 원자력 발전소는 큰 부지와 복잡한 시설을 필요로 하며, 이로 인해 건설 비용이 상당히 높아집니다.
2. 오랜 건설 기간: 대규모 원자력 발전소의 건설은 오랜 시간이 걸립니다. 건설 프로세스가 복잡하고 보안과 안전을 고려하기 때문입니다.
3. 출력 조절의 어려움: 대형 원자력 발전소의 원자로는 큰 규모로 설계되어 있어서 출력을 빠르게 조절하기가 어려울 수 있습니다. 이로 인해 전력 수요의 변화에 민첩하게 대응하기 어려울 수 있습니다.
4. 원자로 냉각 방법의 한정성: 대형 원자력 발전소의 경우, 원자로 냉각을 위해 대량의 냉각수가 필요한데, 이로 인해 적절한 위치를 찾는 것이 어려울 수 있습니다.
5. 안전성 문제와 퍼블릭 인식: 대형 원자력 발전소는 대량의 방사성 물질을 다루기 때문에 사고 발생 시 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 이에 따라 퍼블릭 인식과 안전 문제가 항상 주의해야 하는 문제입니다.
6. 폐기물 처리 문제: 원자력 발전소에서 생성되는 방사성 폐기물은 오랜 기간 동안 안전하게 처리 및 보관되어야 하는 문제가 있습니다.
7. 전력 수요와 적응 어려움: 대형 원자력 발전소는 큰 규모의 전력 그리드에 적응하기 어려울 수 있습니다. 또한 전력 수요의 변화에 따른 빠른 대응이 어려울 수 있습니다.
8. 경쟁적 에너지 시장에서의 위치: 재생에너지 등의 경쟁 에너지 소스가 늘어나면서 대형 원자력 발전소의 경쟁력이 저하될 수 있습니다.

 

SMR의 장점

1. 안전성 강화: 작은 모듈 단위로 설계되어 있어 원자력 사고의 영향을 최소화할 수 있습니다. 모듈식 설계로 인해 하나의 모듈에서 발생한 사고가 전체 시스템에 확산되는 가능성이 줄어듭니다.
2. 경제성: SMR은 작은 규모로 설계되어 초기 투자 비용이 상대적으로 낮습니다. 또한 모듈식 생산과 점진적인 확장이 가능하기 때문에 높은 경제 효율성을 얻을 수 있습니다.
3. 빠른 건설 및 설치: 공장에서 모듈을 생산한 후 현장에서 조립하는 방식으로 설치하기 때문에 전통적인 대형 발전소에 비해 훨씬 빠른 건설 기간을 가집니다.
4. 출력 조절 용이성: 작은 규모로 설계된 SMR은 출력을 조절하기가 용이합니다. 이는 전력 수요의 변화에 빠르게 대응할 수 있음을 의미합니다.
5. 지역 선택 유연성: 대규모 냉각수를 필요로 하지 않아 바다와 같은 냉각수 공급이 어려운 지역에서도 발전소를 설치할 수 있습니다.
6. 탄소 배출 감소: 원자력 발전은 무기폭탄의 원료로 사용되는 우라늄을 제외하면 거의 탄소 배출이 없는 깨끗한 에너지원입니다.
7. 에너지 안정성: SMR은 에너지 공급의 안정성을 향상시키는데 기여할 수 있습니다. 재생에너지와 함께 조합하여 전력 그리드의 안정성을 유지할 수 있습니다.
8. 워크포스 및 지역 경제 지원: SMR 설치와 운영에 따른 지역 경제 활성화와 새로운 일자리 창출이 가능합니다.
9. 기존 원자력 발전소 대안: 대규모 원자력 발전소의 건설에 대한 어려움을 극복하고자 하는 대안으로 고려됩니다.
10. 탄소 중립 전환: 탄소 중립을 향한 전환 과정에서, SMR은 신뢰성 있는 대체 에너지원으로서 역할을 할 수 있습니다.

​SMR의 단점

1. 출력 한계: 대규모 원자력 발전소에 비해 SMR의 출력은 제한적일 수 있습니다. 따라서 대량의 전력을 생산하는데는 한계가 있을 수 있습니다.
2. 기술적 도전: 작은 규모의 모듈식 설계는 고유한 기술적 도전을 동반할 수 있습니다. 설계, 제조, 운영 단계에서 새로운 문제가 발생할 수 있습니다.
3. 인프라 요구: SMR의 모듈을 생산하고 배치할 수 있는 적절한 인프라 구축이 필요합니다. 이에 따른 추가 투자가 필요할 수 있습니다.
4. 폐기물 관리: 원자력 발전은 사용된 연료와 관련된 방사성 폐기물 관리 문제를 가집니다. SMR도 해당 문제를 해결해야 합니다.
5. 퍼블릭 인식과 규제: 원자력 발전은 퍼블릭 인식과 규제 문제를 안고 있습니다. SMR의 새로운 형태도 관련 이슈에 직면할 수 있습니다.
6. 경쟁과 시장성: 현재 SMR 시장은 높은 경쟁과 시장성을 가지고 있지만, 기술적, 경제적, 정책적인 요인에 따라 미래에도 성공적으로 확장될 수 있는지 미지수입니다.
7. 중대 사고 가능성: 비록 작은 모듈로 설계되어 있지만, 사람의 오류나 기술적 결함 등으로 인해 중대한 사고가 발생할 수 있습니다.
8. 정책 및 규제 문제: 원자력 발전은 국가 간 정책 차이와 규제의 영향을 받습니다. SMR의 경우도 이러한 정책 및 규제 문제에 영향을 받을 수 있습니다.
9. 인력 및 훈련 요구: 작은 모듈 단위로 설계되어 있어 적절한 인력과 훈련이 필요합니다. 이를 충족시키기 위한 인력 및 훈련 비용이 추가될 수 있습니다.

 

SMR의 전망

1. 에너지 다각화 및 탄소 중립 추구: 많은 국가가 탄소 배출을 줄이고 에너지 다각화를 추구하는 중요한 목표를 가지고 있습니다. SMR은 친환경적인 원자력 발전 옵션으로서, 기존 석탄이나 천연가스에 의한 발전소 대체와 함께 에너지 다각화와 탄소 중립 전환을 촉진할 수 있습니다.
2. 빠른 건설과 저비용의 장점: SMR은 작은 모듈 단위로 설계되어 공장 내에서 제작되고 현장에서 조립됩니다. 이로써 전통적인 대형 원자력 발전소보다 더 빠른 건설 기간과 상대적으로 낮은 비용으로 발전소를 구축할 수 있습니다.
3. 유연한 전력 공급: SMR은 작은 규모로 설계되어 출력을 조절하기가 상대적으로 용이합니다. 이는 전력 수요의 변화에 더 민첩하게 대응할 수 있음을 의미하며, 전력 그리드의 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
4. 복합적인 에너지 인프라와의 조화: SMR은 재생에너지와 복합적으로 조합하여 안정적인 에너지 공급을 보장할 수 있습니다. 바람이나 태양광과 같은 재생에너지는 변동성이 크지만, SMR은 이를 보완하는 안정적인 기반 에너지원으로 기능할 수 있습니다.
5. 분산 에너지 시스템 개선: SMR은 작은 규모와 모듈식 설계로 인해 분산 에너지 시스템의 개선에 기여할 수 있습니다. 지역 사회나 소규모 지역에서도 원자력 발전을 통해 안정적인 전력을 공급받을 수 있습니다.
6. 신규 시장 창출: SMR은 새로운 시장을 창출할 수 있는 기회를 제공합니다. 중소형 규모의 원자력 발전소를 개발하고 수출하는데 따른 경제적 이익과 일자리 창출이 기대됩니다.
7. 연구와 혁신: SMR의 개발과 도입은 원자력 기술 분야에서의 연구와 혁신을 촉진할 수 있습니다. 새로운 설계, 안전 기술, 연료 사이클 관리 등에 대한 연구가 활발하게 이루어질 것으로 예상됩니다.
8. 정책 및 규제 지원: 많은 국가와 국제 기관에서는 SMR의 개발을 촉진하기 위한 정책 및 규제 지원을 제공하고 있습니다. 이는 SMR의 성공적인 도입과 발전을 지원할 수 있습니다.

SMR이 상용화되면 지구온난화에 나쁜 화석연료를 많이 줄이고 환경도 많이 좋아질것 같아요! 꼭 성공했으면 좋겠어요.     다음시간에도 좋은 정보를 가지고 돌아오겠습니다.