한국, 미래의 대체에너지원 초고온가스爐 개발 참여

21세기 중반쯤에는 에너지원이 석유에서 수소로 대체될 전망인 가운데 원자로에서 나오는 열로 직접 수소를 생산하는 국제 공동연구에 한국도 참여할 것으로 보인다.

한국원자력연구소는 미국 일본 프랑스 등이 올해부터 2014년까지 추진 중인 초고온가스로(VHTR) 공동 개발에 참여키로 하고 24일 연구소 내에서 ‘원자력 수소 심포지엄’을 연다고 밝혔다.

초고온가스냉각로는 보통 물을 300도로 데우는 경수로와 달리 헬륨가스를 1000도로 가열한다. 이 가스를 이용해 열교환기에서 물을 900도로 데우고 여기에 요오드와 황산을 첨가하면 물이 수소와 산소로 분해한다. 요오드와 황산은 계속 재사용하게 된다.

올해 설계에 착수해 12년 동안 계속될 초고온가스로 국제 공동연구에는 6억7000만달러(실험로 건설비 제외)가 소요되며 한국은 매년 560만∼1120만달러의 분담금을 내야할 것으로 추정된다.

원자력연구소 장종화 박사는 “수소를 만드는 흔한 방법은 물을 전기분해하는 것이지만 이럴 경우 수소생산비가 전기생산비의 2배에 달한다”며 “원유가가 배럴당 31∼40달러 이상이면 원자로에서 직접 수소를 생산하는 방식이 경제적이다”고 말했다.

고온가스냉각로는 70년대에 독일이 건설했다가 폐쇄한 바 있으며, 99년과 2000년에는 일본과 중국이 건설해 시험 가동을 하고 있지만 아직 수소 생산 단계에 못 미치고 있다. 원자로에서 수소를 생산하려면 물을 초고온으로 가열해야 하고, 부식성이 강한 황산을 사용하므로 안전성 논란이 예상된다.

하지만 수소 연료는 공해가 전혀 없고 에너지 효율이 높은 환경친화적 에너지이다. 자동차 가운데 효율이 가장 높은 디젤자동차의 효율이 35%인 데 반해 수소를 연료로 쓰는 연료전지 자동차의 효율은 47%이다.

신동호 동아사이언스기자 dongho@donga.com