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[IT뉴스]해양물류 탈탄소화 앞장···2035년 첫 SMR 선박 건조 착수 승부수

온카뱅크관리자

2026-10-29 06:07:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> [K-문샷 퓨처⑦]이동형 SMR선박 분야 PD 2032년 AI기반 특화 플랫폼 개발···2035년 건조 착수 내년 사업화 전담법인 설립 가능성···"기술·법 정비" 
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 [이데일리 강민구 기자] 전 세계적인 탈탄소화 흐름 속 미국·중국·영국 등 주요국이 기존 선박을 친환경 선박으로 전환하는 움직임을 보이는 가운데, 우리나라도 소형모듈원자로(SMR) 선박 개발에 본격적으로 나섰다. 삼성중공업과 HD한국조선해양 등 국내 주요 조선사와 한국원자력연구원 등 연구기관이 참여해 용융염원자로(MSR) 기반 SMR 선박의 실현 가능성을 검증하고 있다. 이 사업은 기존 해운 물류체계에의 적용은 물론, 북극항로와 해상 데이터센터 등 새로운 시장으로 확장할 수 있는 가능성도 모색한다는 점에서 주목된다.
 정부가 K-문샷 프로젝트 12대 임무 중 하나로 선정한 용융염원자로(MSR) 기반 소형모듈원자로(SMR) 선박 임무를 통해 오는 2029년 인공지능 기반 범용 SMR 가상 원자로 개발부터 시작해 2032년 SMR 선박 특화 개발·검증 플랫폼 구축, 2035년 선박 건조 착수가 추진된다.
 이동형 K-문샷 프로젝트 SMR선박 임무 총괄지휘자(PD)는 “2035년은 인허가, 설계, 시험, 제도 정비를 모두 완료해야 하는 시점이라 결코 먼 미래가 아니다”라며 “원자로를 만드는 것뿐만 아니라 그 원자로가 실제 해운 물류망에 편입될 수 있는 생태계를 구축하는 데 주력할 계획”이라고 말했다.
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 <img alt="이동형 K-문샷 프로젝트 SMR선박 임무 총괄지휘자(PD)가 용융염원자로에 대해 설명하고 있다.(사진=이데일리 강민구 기자)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/29/Edaily/20261029060519523wqbl.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="69DYHurNIx" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/29/Edaily/20261029060519523wqbl.jpg" width="658">
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 이동형 K-문샷 프로젝트 SMR선박 임무 총괄지휘자(PD)가 용융염원자로에 대해 설명하고 있다.(사진=이데일리 강민구 기자)
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 구조적 안전성 확보에 유리하고, 해상 환경에 적합
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 SMR 선박 개발이 시급한 이유는 국제 규제 흐름과 신시장 확보 필요성 때문이다. 국제해사기구(IMO)는 2050년까지 탄소를 100% 감축하겠다는 목표를 제시했고, 유럽연합(EU)도 탄소배출 규제를 강화하고 있다. 이에 따라 화석연료 기반 선박 사업의 전환은 선택이 아닌 필수가 되고 있다.
 여기에 올해 세계 선박 수주 점유율에서 중국이 71%를 기록하며 한국(18%)을 크게 앞서고 있다. 한국이 고부가가치 선박 시장에서 경쟁력을 확보하려면 원자력 추진선 같은 기술집약적 영역으로의 도약이 필요하다는 지적이 나온다.
 SMR은 통상 전기출력 300메가와트(MW) 이하의 원자로를 뜻한다. 냉각재와 감속재 방식에 따라 경수로형과 비경수로형으로 나뉘며, 비경수로형 중 MSR은 액체 핵연료로 증기와 전기를 생산해 프로펠러를 구동하는 방식이다. 한 번 핵연료를 장전하면 장기간 운항할 수 있다는 점에서 선박 적용에 유리한 노형으로 꼽힌다.
 선박에는 경수로형 SMR도 적용할 수 있다. 다만 경수로형은 고체 핵연료와 물을 냉각재로 사용하기 때문에 핵연료 교체 주기가 상대적으로 짧아, 해상 운항 환경에서는 제약이 될 수 있다.
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 <img alt="SMR선박 기술 실증과 상용화에는 소재 기술 개발도 중요하다.(사진=이데일리 강민구 기자)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/29/Edaily/20261029060520783xfzc.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="PKgCl5NdOQ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/29/Edaily/20261029060520783xfzc.jpg" width="658">
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 SMR선박 기술 실증과 상용화에는 소재 기술 개발도 중요하다.(사진=이데일리 강민구 기자)
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 MSR은 우라늄 화합물을 염에 녹인 액체 연료를 사용하며, 기존 원자로보다 구조가 상대적으로 단순하다. 대기압에 가까운 저압 상태에서 운전할 수 있어 두꺼운 원자로 용기나 대형 격납용기가 필수적이지 않다. 구조적 안전성 확보에 유리한 셈이다.
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 이동형 PD는 “기존 원자로는 사고가 나면 제어봉을 넣어 반응을 멈추지만, MSR은 비상 시 연료염이 아래 배수탱크로 내려가 핵분열이 더 이상 일어나지 않는 구조”라며 “가압경수로는 약 150기압에 가까운 고압으로 운전하지만, MSR은 대기압에 가까운 저압 운전이 가능하다”고 설명했다.
 핵연료 교체 주기도 최소 25~30년으로 설계돼 선박 운항 기간 중 교체가 필요 없다는 점이 강점이다. 이는 핵연료 교체 인프라와 전문 인력이 부족한 국가의 선주에게도 도입 장벽을 낮추는 요소다.
 이동형 PD는 “상업화 과정에서는 그리스나 덴마크 선주처럼 핵연료 교체 인프라와 전문 인력을 갖추지 않은 국가에 선박을 공급해야 한다”며 “경수로형은 주기적으로 연료를 교체해야 하는 반면, MSR은 약 25년간 핵연료를 교체하지 않는 개념으로 개발하고 있다”고 밝혔다.
 해양 환경에서 안전성 확보 도전...원팀 대응
 연구진은 실제 컨테이너선의 엔진룸에 직접 들어가 메인엔진, 보조엔진, 배관, 공간 구조 등을 확인했고, 이를 바탕으로 MSR 설계를 하고 있다.
 2032년까지는 영출력 수준의 임계실험과, 핵분열 없이 시스템 전체의 약 5분의 1~4분의 1 규모로 사고 조건을 재현하는 종합효과시험을 추진할 계획이다. 또한 SMR 선박 시뮬레이터를 활용해 부산항에서 미국 롱비치항까지 운항하는 시나리오 등을 검증한다는 구상이다.
 2035년 건조를 목표로 하는 해양용 MSR ‘마리나(MARINA)’는 모듈 1기당 열출력 100MW, 전기출력 약 35~38MW를 목표로 한다. 1만5000TEU급 컨테이너선에는 2기를 탑재하는 모델이 검토되고 있다.
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 <img alt="SMR선박을 통한 친환경 선박으로의 전환이 기대된다.(사진=이데일리 강민구 기자)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/29/Edaily/20261029060522045lgjk.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="QmE0UfTswP" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/29/Edaily/20261029060522045lgjk.jpg" width="658">
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 SMR선박을 통한 친환경 선박으로의 전환이 기대된다.(사진=이데일리 강민구 기자)
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 실물 시험도 병행하고 있다. 추진단은 부식 시험 루프, 고온 내식 코팅 배관, 제어드럼, 펌프 등을 직접 제작해 시험하고 있다. 펌프 1기가 고장 나는 상황에서도 전력 생산이 지속되는지를 확인하는 유동 시험도 수행했다.
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 기술적으로 가장 큰 도전은 해양 환경에서의 안전성 확보다. 육상 원자로가 지진이나 외부 충격 등 정지된 환경의 위험을 관리한다면, 선박용 원자로는 항해 중 지속되는 흔들림과 기울기, 파도, 충돌 가능성까지 고려해야 한다.
 이 PD는 “해상에서 움직이는 환경 안에서 원자로가 안전하게 작동하도록 만드는 것이 과제”라며 “자유액면 출렁임, 기울기에 따른 유동 변화, 펌프 고장 시 우회 구조 등을 모두 설계와 시험에 반영하고 있다”고 말했다.
 기술 개발과 함께 규제 대응도 필요
 추진단은 이같은 기술개발과 실증뿐만 아니라 규제 체계도 확립해나갈 계획이다. 현재 IMO의 원자력상선 안전코드는 1981년에 제정돼 경수로 중심의 기술 환경을 전제로 하고 있어, MSR과 전기추진 선박에 적용하기에는 한계가 있다는 지적이 나온다. IMO는 올해 초 관련 코드 개정 작업에 착수했고, 2030년 개정안 채택을 목표로 하고 있다.
 국제원자력기구(IAEA)도 지난 8월 해상 원자력의 안전·규제·국제기준을 논의하는 국제협력체 ‘ATLAS’를 출범시켰다. 원자력 추진선, 부유식 원전, 사용후 연료 관리, 물리적 방호·사이버 보안까지 통합적으로 다루는 워킹그룹이 구성됐다.
 이동형 PD는 “기술이 완성된 뒤에 제도를 만들면 늦는다”며 “국제기구에서 기준이 만들어지는 시점에 한국의 기술과 산업 역량이 반영되도록 해양수산부, 원자력안전위원회 등과 함께 논의할 계획”이라고 말했다.
 이 PD는 끝으로 국내 조선사들이 경쟁 관계가 아니라 함께 힘을 모아야 할 시점이라고 봤다. 추진단은 내년을 전후해 민관 합동 사업화 전담법인 설립을 검토 중이다. 해당 법인은 기술·자금·인력을 모으고, 향후 용융염·펌프·열교환기 등 핵심 요소기술 개발과 기술이전 및 상용화를 추진하는 역할을 맡을 것으로 예상된다.
 이동형 PD는 “2035년 선박 건조 착수는 목표의 끝이 아니라, 그때부터 실제 운항 데이터가 쌓이고 기술이 고도화되는 시작점으로 MSR 선박이 실제 바다를 운항하는 모습을 최대한 빨리 보고 싶다”며 “중국은 기술 선점을, 미국은 국제기준과 시스템 생태계 선점을 노리고 있는 상황에서 원팀으로 대응하도록 노력해 나갈 계획”이라고 전했다.
 이동형 PD는
 △1977년생 △경북대 무기재료공학 학사 △KAIST 원자력·양자공학 박사 △한국원자력연구원 혁신전략부장 △한국원자력연구원 용융염원자로 원천기술개발사업 단장 △ 원자력이용개발전문위원회 위원 △현 K-문샷 프로그램 SMR선박 총괄관리자 △미래창조과학부 장관 표창(2016년) △대한민국 국회 외교통일위원회 위원장 공로장(2022년)
 강민구 (science1@edaily.co.kr) 
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