[에너지데일리 윤호철 기자] 탄소중립 시대, 국내 산업계의 온실가스 감축에 대한 해답을 ‘원자력 열’ 이용에서 찾는다.
한국원자력연구원(원장 주한규)은 지자체, 산업계 등 12개 기관과 원자력 공정열 신사업 창출을 위해 ‘원자력 열 이용 협의체’를 출범시키는 업무협약을 11일 연구원에서 체결했다고 밝혔다.
이번 협약은 연구원이 주관하고, 경상북도, 현대엔지니어링, SK에코플랜트, 포스코홀딩스, 포스코이앤씨, GS건설, 롯데케미칼, 롯데건설, DL이앤씨, DL케미칼, 어프로티움 등 지자체 1곳과 11개 기업이 참여한다.
국내 뿐 아니라 전 세계적으로 2050 탄소중립 달성을 위해 애쓰는 가운데, 특히 이산화탄소 배출량이 높은 국내 철강과 석유화학 산업계는 탄소 제로를 위해 역점을 기울이고 있다.
제품 제조·공정에는 수 백도 이상 고온의 열이 필요하다. 그러나 화석연료 말고는 고온 열 생산을 위한 마땅한 대체 수단이 없어 최근 SMR(소형모듈형원자로)을 활용한 열 생산이 주목받고 있다.
수요지 근처에 건설이 가능한 SMR은 타 저탄소 열원인 저탄소 전기, 수소, 암모니아, 바이오연료 등에 비해 경제성이 높고, 에너지 안보도 지킬 수 있다.
현재까지 전 세계적으로 원자력 열은 대부분 전력생산에 활용되고 있으며, 0.5%만이 지역난방과 담수화 등 비발전분야에 활용돼 왔다. 국내의 경우 오로지 전력 생산에만 활용되고 있다.
이번 협의체에 참여하는 13개 산·연·지자체는 원자력 공정열을 생산하고 이용할 수 있는 기술 개발과 사업화 역량을 함께 강화해 나간다.
특히 원자력 열 생산·이용에 관한 정보교류 및 사업기회 모색, 원자력 열 생산·이용 기술 공동 개발, 원자력 공정 열 생산·이용 시스템 실증사업 계획 수립, 원자력 공정 열 생산 시스템 실용화 기술개발 촉진 및 인허가 방안 등을 함께 협력하기로 했다.
원자력 열 생산·이용 시스템은 섭씨 750도 이상의 고온을 내는 SMR인 고온가스로를 이용한다. 고온 열을 이용한 암모니아 분해, 물분해 수소 생산, 고온증기 공급, 천연가스-증기 개질 등 다양한 산업적 용도로 활용이 가능하다.
해외의 경우 캐나다, 독일, 노르웨이, 영국, 인도 등은 가동 원전에서 생산한 증기를 제지 회사 등의 산업용 공정열로 활용한 경험이 있다.
스위스는 지금도 45MWth(Mega Watts thermal, 열 용량 단위)의 열에너지를 카드 제조 공장용 중압 증기 생산에 활용해 연간 2만3000톤의 석유를 대체하고 있으며, 미국도 멕시코만 화공플랜트 부지에 X-energy社의 SMR 4기를 건설해 550도 이상의 고온과 고압 증기를 활용할 계획이다.
한국원자력연구원 선진원자로연구소 이태호 소장은 “원자력은 지금까지 경제적이고 안정적인 전력 생산으로 경제 성장과 에너지 안보에 기여했다”며 “탄소중립 시대에서의 원자력은 전력 뿐만 아니라 공정열과 수소 생산을 통해 국내 산업 경쟁력을 더욱 강화할 것”이라고 말했다.
