美, 세계 첫 양산형 마이크로 원자로 ‘카레이도스’ 안전 승인

미국 원전 벤처기업 레이디언(Radiant)이 개발한 세계 첫 양산형 마이크로 원자로 ‘카레이도스(Kaleidos)’가 미국 에너지부(DOE)로부터 원자력 시설 인증을 위한 핵심 안전 승인을 획득하며 상업화의 9부 능선을 넘었다.

기술 전문 매체 인터레스팅 엔지니어링은 지난 13일(현지시각) 보도를 통해 레이디언이 에너지부의 '카레이도스 안전 분석 보고서(DARK)' 승인을 받아 전출력 시험을 위한 발판을 마련했다고 밝혔다.


이번에 안전 인증을 통과한 카레이도스는 1메가와트(MW)급 전력을 생산하는 초소형 원자로다. 약 1000가구가 사용할 수 있는 전력을 공급하며, 동시에 1.9메가와트의 열에너지를 생산해 난방이나 해수 담수화에 활용할 수 있다.
이 장치의 핵심 경쟁력은 냉각 용수가 전혀 필요 없다는 점이다. 팬과 공기 자켓을 이용한 자연 대류 방식으로 노심을 식히기 때문에, 물을 구하기 어려운 사막이나 고립된 오지에서도 가동이 가능하다.

물류 혁신도 눈에 띈다. 표준 선박용 컨테이너 규격으로 제작해 트럭이나 항공기로 어디든 운송할 수 있다. 수명은 20년에 달해 기존 도서 지역이나 군사 기지의 디젤 발전기를 대체할 가장 강력한 대안으로 꼽힌다.

레이디언은 지난해 말 유치한 3억 달러(약 4300억 원) 규모의 투자금을 바탕으로 테네시주 오크리지에 ‘R-50’ 공장을 건설 중이며, 이곳에서 해마다 50기의 원자로를 찍어내는 양산 체제를 구축할 계획이다.


카레이도스는 원전 사고의 불안을 획기적으로 낮추기 위해 ‘트라이소(TRISO)’ 연료를 채택했다. 우라늄 입자를 세라믹으로 여러 겹 코팅한 이 연료는 초고온에서도 방사성 물질 유출을 원천 차단한다. 열전달 매체로는 방사능 오염 우려가 없는 헬륨 가스를 활용해 누출 사고 시에도 환경 영향을 최소화하도록 설계했다.
레이디언은 이번에 에너지부의 3단계 안전 인증 중 두 번째인 ‘예비 안전 분석 보고서(PDSA)’ 과정을 통과했다. 이는 까다로운 원자력 규제 위원회(NRC)의 일반 인허가 대신 국가 연구소의 밀착 감독을 받는 특화된 규제 경로를 따른다.

현재 레이디언은 아이다호 국립연구소(INL)의 ‘돔(DOME)’ 시설에서 원자로 가동을 위한 최종 준비에 박차를 가하고 있다.


업계에서는 이번 승인이 단순한 기술 증명을 넘어 글로벌 에너지 공급망과 방위 산업의 판도를 바꿀 것으로 분석한다. 카레이도스는 미 공군을 비롯한 여러 상업 파트너와 이미 공급 계약을 맺었으며, 에너지 자립이 절실한 국가 안보 시설과 데이터센터 등에서 수요가 폭발할 전망이다.

리타 바란왈(Rita Baranwal) 레이디언 최고원자력책임자(CNO)는 인터레스팅 엔지니어링과의 인터뷰에서 “이번 승인은 우리의 설계와 안전 접근 방식이 타당함을 입증한 결과”라며 “신형 원자력 시스템이 엄격한 안전 기준을 충족하면서도 빠르게 상업화 단계로 진입할 수 있음을 보여준다”고 강조했다.

레이디언은 오는 7월 4일 첫 임계(핵분열 연쇄반응 지속) 도달을 목표로 시험 가동에 들어가며, 2028년 정식 상업 출시를 통해 글로벌 분산 전력 시장을 본격적으로 선점할 예정이다.


서진욱 글로벌이코노믹 기자 jinwook@g-enews.com