“고온가스로 SMR, 철강·석화 등 주력산업 탄소중립 해법 될 것”

고온가스로(HTGR) 방식의 소형모듈원자로(SMR)가 철강·석유화학 등 에너지 다소비 산업의 탄소중립 해법이 될 수 있다는 의견이 나왔다. 전력뿐 아니라 700~950도의 고온열과 스팀을 공급할 수 있어 산업단지의 LNG·석탄 기반 열원을 대체할 수 있다는 것이다.

한국산업연합포럼(KIAF)과 한국원자력학회는 28일 서울 서초동 자동차회관에서 ‘SMR 기반 산업에너지 전환과 지역경제 미래’를 주제로 제94회 산업발전포럼을 열었다. 정만기 KIAF 회장은 “석유화학·철강과 같은 주력산업이 가격경쟁력과 탄소경쟁력을 동시에 확보해야 하는 이중의 과제에 직면해 있다”며 “고온가스로 SMR은 전력뿐만 아니라 900도 내외의 열을 공급하고 수소생산에 활용할 수 있다”고 주장했다.

장 회장에 따르면 중국은 2023년 세계 최초로 고온가스로 SMR인 HTR-PM 상업운전에 들어갔다. 일본도 수년간 HTTR실증을 추진하고 있으며 미국도 X-에너지가 고온가스로 SMR인 Xe-100을 추진 중이다.

그는 이어 “여수·울산·대산 등 열 수요가 밀집한 산업단지를 HTGR 산업열 실증 특화지역으로 지정하고, 수소환원제철·청정수소 생산까지 포함해 HTGR 고온열?고온수전해(SOEC)?수소?철강·화학공정을 연계하는 다목적 실증도 추진할 필요가 있다”고 강조했다. 원자로뿐 아니라 초고압 스팀망과 열교환·저장설비, 기존 보일러를 연계한 통합 실증에 나서자는 제안이다.

KIAF에 따르면 국내 5개 주요 산업단지의 대규모 공정열 공급설비는 총 1만267MWth다. 이를 미국 X-에너지의 Xe-100으로 대체한다고 가정하면 약 52기의 HTGR 잠재시장이 있는 것으로 추산된다. LNG 보일러를 대체할 경우 연간 약 1400만~1900만t의 이산화탄소 배출을 줄일 수 있다는 분석이다. 중국은 2023년 세계 최초로 HTR-PM 상업운전에 들어갔고, 미국 X-에너지는 다우의 석유화학 공장에 Xe-100을 건설하는 사업을 추진하고 있다.

국내에서도 90MWth·노심출구 750도급 HECTAR 기본설계를 민관 합작으로 개발하고 있다. 한국원자력연구원에 따르면 2024~2027년 정부 255억원과 민간 232억원을 투입해 산업 수요기업 맞춤형 열공급 원자로 개발을 진행하고 있다. 후속 연구개발을 거쳐 2035년 이후 산업 부문의 온실가스 감축에 활용한다는 계획이다. 혁신형 SMR(i-SMR)은 2028년 표준설계인가, 2030년 건설허가, 2035년 초도 호기 준공을 목표로 개발되고 있다.

수요 기업들도 활용 가능성을 검토하고 있다. 롯데케미칼은 여수공장에서 사용하는 스팀을 HTGR로 전환할 경우 관련 온실가스를 89% 이상 감축할 수 있을 것으로 전망했다. 포스코는 수소환원제철(HyREX)에 필요한 청정수소와 무탄소전력을 확보하기 위해 기존 원전과 신규 대형원전·SMR 등을 활용하는 방안을 검토하고 있다고 밝혔다.

신정은 기자 newyearis@hankyung.com