스마트원자로 플랜트 상상도

나로우주센터 이미지

"원자로 독자 수출의 길을 열고 국내에서 처음으로 인공위성 발사에 성공한다." 기축년 새해를 맞은 정부 출연연구기관들의 새해 '희망가'다. 국내 과학기술 분야의 연구개발을 선도해온 정부 출연연구기관들은 올해 새로운 성장동력 창출을 위한 연구개발에 주력한다. 성장동력으로서의 힘을 잃었다는 지적을 받고 있는 정보기술(IT) 분야에서는 다른 전통산업으로 기술력을 확산시키는 융합연구를 본격화한다. 천문 분야에서는 국내 천문학계의 숙원사업인 대형 망원경 건설사업에 참여한다. 주요 연구기관들의 올해 주력 연구개발사업들을 점검한다. #"원자로 턴키 수출국 입성한다" 올해 설립 50주년을 맞는 한국원자력연구원의 최대 화두는 원자력 기술 수출이다. 국내 원자력 기술은 지난 50년간 비약적인 발전을 이뤘지만 원천기술을 도입할 때 '국내용'으로 한정했기 때문에 독자적으로 수출 산업화하는 데 적잖은 어려움을 겪어왔다. 원자력연은 올해 이러한 제약을 비켜가는 형태로 네덜란드의 연구용 원자로인 '팔라스(PALLAS)'와 중소형 일체형 원자로(스마트 원자로) 수출을 추진한다. 팔라스는 네덜란드가 오는 2016년 가동 예정인 연구용 원자로 건설사업으로 현재 원자력연 컨소시엄과 프랑스의 아레바(AREVA), 아르헨티나의 인밥(INVAP)이 치열한 입찰경쟁을 벌이고 있다. 1조원 규모로 예상되는 이 사업은 4월 최종 공급업체가 선정될 예정이다. 입찰에 성공하면 비록 연구용이기는 하지만 우리나라도 원자로 턴키 수출국의 반열에 오른다. 또 다른 수출사업인 '스마트 원자로(SMARTㆍSystem-integrated Modular Advanced ReacTor)'는 중소형 일체형 원자로로 인구 10만명 규모의 도시에 전기와 열 등을 공급하는 형태다. 원자력연은 이 분야에 원천기술을 갖고 있다. 1기당 건설비용은 5,000억원 규모로 카자흐스탄과는 공동건설 형태로 정부 차원의 협의가 완료된 상태다. 원자력연은 스마트 원자로 수출을 위해 올해부터 4년간 1,700억원(정부 700억원, 민간 1,000억원)을 투자해 스마트 원자로의 '기술검증 및 표준설계 인가 획득사업'을 추진한다. 많은 비용이 소요되는 실증 원자로 건설 대신 원자력 관련 인증기관인 한국원자력안전기술원(KINS)으로부터 설계ㆍ기술에 대한 검증을 받는 형태다. 카자흐스탄의 경우 표준설계 인가를 받으면 바로 공동건설을 추진할 것으로 알려졌다. 민간사업자는 원전 건설 경험이 있는 두산중공업 등 컨소시엄이 맡게 될 것으로 보인다. 원자력연은 또 차세대 미래형 원자로인 '소듐냉각고속로(SFR)' 연구와 함께 파이로 프로세싱 일관공정 연구시설(PRIDEㆍPyroprocess Integrated Inactive DEmonstration Facility) 건설을 위한 설계작업에 착수한다. PRIDE는 핵 폐기물인 사용 후 핵연료를 건식으로 재처리해 소듐냉각고속로 등의 연료로 재사용할 수 있게 하는 시설이다. 기존에 4개 분야로 나뉘었던 연구시설을 일관공정화하는 연구가 올해 시작된다. #정지궤도 위성ㆍ발사체 기술자립 발판 마련 국내 우주개발의 메카인 한국항공우주연구원은 올해 6월과 7월께 국내에서 처음으로 소형 위성발사체(KSLV-Ⅰ)와 정지궤도 위성인 통신해양기상위성을 발사할 예정이다. 두 가지 대형 프로젝트를 수행하는 것이다. KSLV-Ⅰ을 성공적으로 발사하면 대형 위성을 포함해 독자적으로 위성을 쏘아올릴 수 있는 발사체 개발의 기반이 마련된다. 그동안 우리나라는 발사체 기술을 확보하지 못해 아리랑 1ㆍ2호 등 저궤도 위성을 모두 해외에서 발사했다. 통신해양기상위성은 외국과 공동개발하고 해외에서 발사한다는 한계가 있지만 그동안 넘보지 못했던 정지궤도 위성 독자 개발의 길을 열어줄 것으로 기대된다. 두 기술은 달 탐사위성과 착륙선 개발의 단초가 된다. 항우연은 또 내년 발사될 예정인 아리랑 5호와 3호의 비행모델 조립시험에 착수한다. 특히 아리랑 5호는 광학망원경을 탑재했던 아리랑 1ㆍ2호와 달리 레이더 전파를 이용해 영상을 촬영하는 SAR 관측장비를 탑재, 구름 낀 날이나 야간에도 촬영할 수 있다. 아리랑 3호(해상도 70㎝급)는 현재 가동 중인 해상도 1m급 아리랑 2호보다 정밀한 위성영상을 얻을 수 있다. 이밖에 항공 분야에서는 다목적 헬기를 개발하는 한국형헬기사업(KHP), 비행선을 이용해 각종 감시ㆍ정찰 및 통신중계 등에 사용하는 에어로스텟 사업, 틸트로터 방식의 수직이착륙기인 스마트 무인기 개발사업도 마무리 연구가 진행된다. #IT 융합연구 확산, 대형 광학망원경 확보 국내 IT를 선도해온 한국전자통신연구원은 올해 자동차ㆍ조선ㆍ의료ㆍ국방 등 다른 전통적인 산업 분야로 IT를 확산시키는 융합연구에 주력한다. 특히 자동차 분야에서는 텔레매틱스 기술을 기반으로 자율주행이 가능한 자동차 개발에 나설 계획이다. 기존의 로봇형 무인자동차 개발 이외에 추가로 올해부터 향후 5년간 'IT 융합기반 차량 자동유도기술' 개발에 나선다. 이 기술은 도로 등에 장착된 각종 센서와 통신망을 이용해 차량의 무인 자율주행이 가능하도록 한다. 조선 분야에서는 선박 설계에 첨단 IT를 결합해 선박 전체를 통합적으로 통제ㆍ모니터링할 수 있는 '스마트 선박' 개발에 나서는 한편 위성통신 기술을 적용해 선박 안에서도 일반 사무실과 같은 업무환경을 구현할 계획이다. 정부의 녹색성장 추진에 발맞춰 염료감응 박막형 태양전지의 성능ㆍ경제성을 높이는 연구에도 박차를 가한다. 태양전지를 이용한 전기 생산비용을 현재의 kW당 700원 수준에서 70원까지 낮추는 게 목표다. 한국천문연구원은 올해 국제적인 대형 망원경 건설사업(GMTㆍGiant Magellan Telescope)에 참여하고 위성레이저추적(SLRㆍSatellite Laser Ranging) 사업 등을 통해 소행성과 우리나라 상공을 지나는 외국 첩보위성 등을 감시하는 우주환경 감시체계를 구축한다. GMT사업은 미국 카네기천문대를 중심으로 7개 기관이 2018년까지 총 6억달러를 투자해 남미 칠레에 25m급 대형 광학망원경을 건설하는 프로젝트. 천문연은 올해부터 총 950억원을 투자해 이 사업에 참여, 연간 30일(지분 10%)의 관측일수를 확보해 세계적 수준의 천문연구를 수행할 수 있는 기틀을 마련할 예정이다. 한국화학연구원은 신약 후보물질 개발과 첨단소재 개발에 주력, 2011년까지 세계 수준의 화학기술 7건을 개발하고 연구비 투입 대비 7% 수준의 기술료 수입을 확보할 계획이다. 한국기초과학지원연구원은 각종 연구장비를 확보해 다른 대학ㆍ연구기관에 지원하는 단계를 넘어 고성능 분석장비 개발에 박차를 가한다. 올해에는 고분해능 이차이온질량분석기(HR-SIMS)를 설치하는 것을 비롯해 펨토초 다차원분광기, ECR 입자빔장치, 초정밀 열영상현미경 등을 개발할 계획이다.