중소형 원자로기술분야 특허출원 ‘활발’

특허청 분석, 2000~2009년 30여건…최근 5년(2010~2014년) 100여건으로 3배 이상↑…SMART개발 이끈 한국원자력연구원 주요 출원인으로 전체 특허출원건수의 50% 차지

[아시아경제 왕성상 기자] 중소형 원자로기술분야의 특허출원이 활발하다. 특히 사우디로 나가는 중소형 원자로 SMART(System-integrated Modular Advanced ReacTor)는 우리 고유의 기술로 개발돼 안전성 확보에도 우리 자체의 특허기술이 숨어 있어 눈길을 끈다.

30일 특허청에 따르면 2000~2009년 30여건이었던 중소형 원자로기술 특허출원이 최근 5년(2010~2014년) 사이 100여건으로 3배 이상 늘었다.

SMART개발을 이끈 한국원자력연구원이 주요 출원인으로 전체 특허출원건수의 50%를 차지했다. 이어 한국수력원자력(13%), 대우조선해양(6%), 두산중공업(5%), 한국전력(4%), 웨스팅하우스(4%), 한국과학기술원(3%) 뱁콕 앤드 윌콕스(2%)가 뒤를 이었다.

한국원자력연구원의 SMART 관련특허 중엔 일본 후쿠시마사고처럼 자연재해로 발전소의 비상교류전원이 모두 끊긴 가운데서도 운전원의 아무 조치 없이 사흘 이상을 버틸 수 있게 하는 ‘피동안전계통’ 관련특허들을 상당수 갖고 있는 게 돋보인다.

‘피동안전계통’이란 펌프와 같은 전원이 필요한 능동기기 도움 없이 자연력(중력, 자연순환, 가스압력 등)에 따라 움직이는 안전계통시스템이다. 후쿠시마원전사고 후 기술개발의 중요성이 높아지고 있다. 주요 계통은 피동안전주입계통, 피동잔열제거계통, 피동원자로건물계통으로 나뉜다.

‘피동안전계통’은 사고에 따른 원자로 노심손상빈도(CDF)를 현행 상용원전의 1/100수준으로 낮출 수 있는 것으로 SMART원자로의 안전성을 보여주는 핵심기술로 평가받고 있다.

상용원전의 ‘노심손상빈도’는 1/1만~1/10만년 수준으로 원자로 가동 연수기준으로 노심손상과 같은 큰 사고는 1~10만년에 한번 생기는 것을 뜻한다.

오재윤 특허청 에너지심사과장은 “후쿠시마원전사고 후 원전안전에 대한 우려가 있는 가운데 사우디로 수출하는 SMART원자로와 같이 안전관련 핵심특허들을 많이 확보하면 원전안전에 대한 국민들의 믿음을 되찾을 수 있을 것”이라고 말했다.

한편 지난 3일 맺은 ‘한-사우디 SMART 파트너십 및 공동인력양성을 위한 양해각서(MOU)’에 따라 SMART원자로 관심이 쏠리고 있다. 소형화·모듈화 할 수 있어 대형 원전보다 건설공사기간 및 비용을 크게 줄일 수 있어서다.

원자로시스템을 이루는 주요 기기들을 하나의 압력용기 안에 둬 배관파단에 따른 대형 냉각재상실사고(LOCA) 막아준다. 경제성, 안전성을 갖춰 소형발전에 알맞은 중소규모도시의 에너지공급체계로 인기를 끄는 기술이다.

최근 발간된 보고서(Navigant Research Report, 2013년 6월)에서도 2030년까지 새 중소형 원자로 수요는 18GWe(국내 발전설비용량의 20%)에 이르며 2050년까지 500~1000기 이상 세워져 350조원대 시장이 열릴 것으로 점쳐진다. 이는 미국, 러시아, 중국, 프랑스 등 주요 원자력선도국들이 앞 다퉈 자기 나라가 개발한 독자모델을 앞세워 중소형 원자로기술개발에 힘쓰고 있어서다.