‘핵추진 컨테이너선, 국제 기본승인 획득’… 원자력연-KRISO, 차세대 무탄소 선박 개발 본격화

한국원자력연구원(이하 자력연)과 선박해양플랜트연구소(KRISO)가 공동 개발한 소형모듈원자로(SMR) 추진 컨테이너선 개념설계가 미국선급협회(ABS) 기본승인(AiP)을 획득했다.

원자력연과 KRISO는 삼성중공업과 공동 개발한 용융염원자로(MSR) 기반 1만 5000TEU급 SMR 추진 컨테이너선 개념설계가 ABS로부터 AiP를 받았다고 16일 밝혔다.

AiP는 선급기관이 새로운 선박 기술이나 설계안을 안전 기준과 국제 규정에 따라 검토해 기술적 구현 가능성을 인정하는 절차다.

특히 원자력 추진 상선처럼 아직 상용화 초기 단계인 기술은 개념설계 단계에서 국제 선급의 검증을 받는 것이 중요하다.

이번 컨테이너선은 차세대 원자로인 MSR 2기를 동력원으로 사용하도록 설계했다.

MSR은 핵연료와 냉각재 역할을 하는 용융염을 함께 사용하는 원자로로, 기존 원자로보다 안전성이 높고 장기간 연료를 교체하지 않고 운전할 수 있어 장거리 항해 선박에 적합한 기술이다.

연구팀은 원자로뿐 아니라 전력계통과 선체 구조도 함께 최적화했다.

두 기의 SMR을 이중화해 출력을 분산하고, 에너지저장장치(ESS)에 남는 전력을 저장했다가 필요할 때 공급하도록 설계해 안정적인 추진 성능을 확보했다.

선체 설계에도 원자력 추진선의 특성을 반영했다.

최고 시속 25노트로 운항할 수 있도록 선형을 설계했고, 파도와 충돌 사고 영향을 줄이기 위해 원자로를 선체 중앙에 배치했다.

또 확장된 파나마운하를 통항할 수 있는 네오파나막스(Neo-Panamax)급 규격을 적용하고, 기존 연료탱크와 연돌을 없애 화물 적재 공간을 늘렸다.

방사선 차폐와 선원의 안전, 조종 시야도 함께 고려해 거주구를 배치했다.
원자력 추진선은 항해 중 선박의 움직임이 원자로에 미치는 영향을 고려해야 한다.

연구팀은 KRISO 심해공학수조에서 축소 모형선을 이용한 시험을 수행해 다양한 해상 조건에서 선박 운동 특성을 분석하고 설계 신뢰성을 검증했다.

원자력연은 해양용 용융염원자로 ‘마리나(MARINA)’를 개발했고, KRISO와 삼성중공업은 선형 설계와 원자로 배치, 전력 운영·제어 기술 개발을 맡았다.

연구팀은 앞으로 원자로와 선박 간 인터페이스를 구체화하고 안전성 검증과 상세설계, 핵심 기술 실증을 단계적으로 추진해 원자력 추진 상선 상용화 기반을 마련할 계획이다.

백부근 KRISO 책임연구원은 “이번 기본승인은 원자로 기술뿐 아니라 선박 설계와 해양환경까지 함께 고려한 설계의 타당성을 인정받았다는 의미가 있다"며 ”후속 설계와 실증 연구를 통해 해양용 SMR 추진선 개발을 구체화하겠다"고 말했다.

조진영 원자력연 선진원자로연구소장은 “원자력 기술과 국내 조선산업의 경쟁력을 결합해 무탄소 선박 시장을 선도할 기반을 마련했다"며 ”산업계와 선급, 규제기관 협력을 확대해 실제 선박 개발로 연결하겠다"고 말했다.

이재형 기자 jh@kukinews.com