일본산업뉴스요약

고속원자로 개발, 세계에서 가속
일본ㆍ프랑스 공동으로 실증로

-- 중국ㆍ인도의 약진, 과제는 비용 분담 --
세계적인 에너지 부족을 해소하기 위해, 각국에서 고속로의 연구개발이 가속화 되고 있다. 특히 러시아나 중국, 인도는 약 10년 후의 소듐(나트륨)고속냉각로의 실용화를 공표하는 등, 그 기세가 대단하다. 고속증식원형로(몬주, 후쿠이 현 쯔루가 시)를 거의 가동시키지 못했던 일본도, 실증로의 개발에 참여한다는 방침을 세웠다. 실증로에 대해, 이미 프랑스와의 공동연구를 시작한 반면, 건설비 부담 등의 과제도 남아 있다.

-- 폐기물량을 저감 --
고속로는 에너지 수치가 높은(속도가 빠른)「고속중성자」에 의한 핵분열반응을 이용한 원자로로써, 2030년대쯤 도입 가능한「제 4세대 원자로」로 평가되고 있다. 주로 우라늄과 플루토늄의 혼합산화물(MOX연료)을 사용하여, 방사선 폐기물의 양을 줄이거나, 우라늄 자원의 효율적인 이용이 가능하다는 장점이 있다. 다만, 일반적인 경수로와는 다르게, 냉각제로 나트륨 사용이 예상되는 등, 기술적으로 풀어야 할 과제가 많다.

고속로의 개발은 4단계로 나눠서 진행한다. 기초적인 연구의「실험로」, 운전ㆍ보수기술의 축적이 목적인「원형로」, 경제성을 미리 예측하여 검증하는「실증로」, 안전성과 경제성을 양립하는「상용로」의 4개이다. 개발 자체는 1960년대 이후, 미국, 러시아, 프랑스, 영국, 독일에서 시작되었다. 개발을 중단한 나라도 있는 반면, 중국이나 인도 등은 다른 나라로부터 기술을 도입해, 새롭게 참여했다.

-- 경험이 풍부한 프랑스 --
미국은 많은 실험로의 개발 및 운전 경험을 보유하고 있다. 핵불확산 정책의 변경으로, 1977년에 원형로의 건설을 무기한 연기했으나, 연구개발은 계속되었다. 연국은 실험로ㆍ원형로의 운전경험이 있으나, 북해 유전의 발견 등을 배경으로 계획을 중지. 그러나, 앞으로는 고속로 사이클로의 이행이 필요하게 되었다.

독일은 실험로의 운전경험은 있으나, 원형로를 건설 중, 정책논의 및 재정난의 영향으로 계획이 중지되었다. 한국은 활발하게 연구개발을 하고 있으며, 2028년에 원형로의 건설이 예정되어 있다.

일본과 실증로의 공동개발에 착수하는 프랑스는, 1967년 ~ 1983년에 실험로「랩소디(rhapsody)」를, 1973년~2009년에 원형로「피닉스(Phenix)」, 1985년~1998년에 실증로「슈퍼 피닉스(Superphenix)」를 가동시켰다. 이처럼 고속로에 관하여, 풍부한 개발과 운전경험을 보유하고 있다.

고속로의 연구로 갑자기 강력한 존재감을 나타낸 것은 국가 차원에서 원자력발전의 연구개발에 총력을 다하고 있는 중국이다. 러시아로부터의 기술도입으로, 실험로를 2010년에 처음으로 인계 받은 후, 원형로의 단계를 생략하고, 바로 다음단계인 실증로를 2025년경에 가동시킨다는 목표를 세우고 있다.

-- ‘조요(常陽)’와 ‘몬주’ --
일본의 고속로 개발의 역사는 실험로「조요」(이바라기 현)가 발단이 되었다. 조요에서는 고속중성자에 의한 연료 및 재료의 개발 등이 가능하다. 소비한 연료이상의 연료를 생산해 내는 국내 첫 고속증식로로써, 기초연구를 목적으로 건설했다. 그러나, 2007년에 발생한 트러블로 인해, 현재까지도 운전이 정지되어 있다. 그 이후, 원형로 몬주를 건설했으나, 기기의 점검누락 등의 불상사가 이어지는 가운데, 2016년에 정부로부터 폐로 방침이 결정되었다.

그래서, 일본과 프랑스의 기업ㆍ정부가 공동으로 개발을 추진하는 것이 소듐(나트륨)냉각고속로,「ASTRID」이다. 일본 원자력연구개발지구 및 미쓰비시중공업(三菱重工業), 프랑스 아레바NP(Areva NP) 등이 참여한다. 프랑스 국내에서 2022년경부터 건설을 시작하여, 2030년경의 운전개시를 목표로 하고 있다.

ASTRID는 고속로의 최종단계인 상용로를 향해, 채용하는 후보기술 및 안전성의 실증을 시작으로, 조사기술과 기술실증에 활용된다.

일본정부가 기대를 모으고 있는 ASTRID이지만, 건설 여부에 관해서는 2019년에 결정될 예정이다. 풀어야 할 과제 중 1개는 일본과 프랑스 양국의 건설비 분담분할이다. 건설비는 확실하지는 않지만, 몬주의 건설비로 5,886억엔이 들었으므로, ASTRID 또한 수천억엔 규모가 될 것이 확실한 만큼, 일본도 나름대로의 부담을 각오해야 할 필요가 있다.

-- 전문가의 우려도 --
따라서, 전문가들로부터「일본의 자금에 의지하려는 인상이 강하며, 프랑스의 의욕이 보이지 않는다」(도쿄공업대학 선도원자력연구소 고하라(小原)교수), 「프랑스에 자금만 갈취 당해, 정보를 받지 못하는 것은 아닌가」(일본원자력학회의 후지타(藤田) 전 회장)라는 우려의 목소리도 있다. 또한,「건설을 2030년까지 끝내지 못한다면(중국 등이 대두되어) 프랑스가 이니시어티브(Initiative)를 취하지 못하게 될 것이다」(원자력기구의 사가(佐賀) 특임)라는 지적도 있다.

만약에 비용부담의 문제가 합의에 도달하지 못해, ASTRID가 건설되지 못할 경우, 정부 계획의 전반적인 수정을 피할 수 없게 된다.

일본 원자력 정책은 사용이 끝난 핵연료로부터 채취한 플루토늄을 재이용하는「핵연료사이클(Nuclear fuel cycle)」이 근간이 되고 있다. 플루토늄을 연료로 하는 ‘몬주’는 그 필요성을 인정받아 왔다.

일본은 플루토늄을 2015년말 시점에서 국내외로 48톤을 보유하고 있으며, 만약에 핵연료사이클을 포기한다면, 국제사회에 불필요한 우려를 안기게 될 것이다. 자원소국의 일본에 있어서, 전력의 안정공급의 관점에서 볼 때, 중장기적으로 원자력발전의 이용과 활용은 필요불가결한 사안이므로. 핵연료 사이클의 추진을 착실하게 실행 할 필요가 있다.

한편, 천문학적 금액의 세금을 집어삼킨 몬주의 ‘되풀이’은 결코 용납될 수 없다. 몬주의 실패를 교훈 삼아, 정부와 국민이 원하는 고속로의 개발 추진이 요구되고 있다.

▶ 각국의 고속로 개발의 추진상황

    -- 끝 --