한국일보 애틀랜타 전자신문

2024년 4월 8일 (월요일) D2 기획 2024년4월6일토요일 “우주에 원전을 건설하는 것이 우주 프로젝트의 우선순위가 돼야 한다.” 지난달 14일 ( 현지시간 ) 블라디미 르 푸틴 ( 사진 ) 러시아 대통령이각료 회의에서이렇게말했다고러시아타 스통신이전했다. 이는 같은 달 5일 유리보리소프러시아연방우주국대 표가 한 “러시아는 2033~35년중국 과함께달표면에원전을짓는프로 젝트를 고려중”이라는 발언과 맞닿 아있다. 미국도우주선진국들과함 께일찌감치우주원자력발전을시도 해온 만큼 달 원전을 둘러싼 강대국 들의경쟁이속도를낼전망이다. 달에사람이거주하려면에너지를 안정적으로공급해야한다.우주에선 태양전지를주로사용하는데,달에선 낮과 밤이14일 주기로 반복되기때 문에계속쓰지못한다. 태양빛이약 한먼우주로갈때는지금도방사성 동위원소전지 ( RTG ) 를 실어보내는 데,RTG는발전량이작다. 화력발전 이나연료전지는주기적으로석탄,수 소를공급해야하니달에서쓰기어렵 다. 대기가 없는 달에선 풍력발전도 불가능하다.그래서원자력발전이대 안이다. 상용 원전은 원자로 중심부 ( 노심 ) 의핵분열 연쇄반응으로 발생한 열 에너지가관을타고증기발생기로이 동하고, 여기서물을 끓여생긴증기 가 발전기를 돌리는 원리다. 이처럼 원전은 여러부품 간의상호작용으 로 전기를 생산하기에 규모가 매우 크다. 하지만 우주용원자로는우주 선에실어야 하기에훨씬 작아야 한 다. 각국이개발에열을 올리고있는 소형모듈원자로 ( SMR ) 도높이가아 파트 8~9층수준이라우주선에넣기 에는크다. 2018년이미미국은 우주용 원자 로 ‘킬로파워’를개발했다. 높이가약 1.9m로,SMR의10분의1수준인초소 형이다. 무게는덤프트럭1대와비슷 한 3.5톤급이다.이렇게작고가벼울 수있는건일반원전과달리물이필 요없고펌프와배관을최소화한구조 이기때문이다.킬로파워의핵심은노 심에10~20개꽂혀있는열전도관 ( 히 트파이프 ) 이다.노심의열이이들관을 통해‘스털링엔진’으로전달되고,열 을받은스털링엔진은압축과팽창을 반복하며전기를만들어낸다. 열전도관 내부에는 소듐 ( 나트륨 ) 이들어있다. 스털링엔진이잘 작동 하려면 600~700도의열이전달돼야 한다. 물은 끓는점이이보다 낮아기 체로 변하는데, 관 내부압력이높아 지면자칫터질수있다. 반면소듐의 끓는점은 883도라쉽게기화하지 않 고 액 체상태를 유지한다. 조형규 서 울대원자핵공 학 과 교 수는 “고체소 듐이200~300도에서 녹 아 액 체가돼 열전도관내부를이동하며고온의열 을스털링엔진으로전달한다”고설 명 했다. 킬로파워상 단 에는 파라 솔 처럼생긴반사체가 달려있다. 원자 로의 남 는열이반사체를 통해 바깥 으로나간다. 킬로파워 같은 ‘열전도관 원자 로’ ( HP R ) 는 물도 중력도 거의없는 달이나 화성에적 합 하다. 홍 진태한 국원자력연구원 동위원소연구부 장 은 HP R이“가 장 단 순한 형태의원 전”이라고 설 명 했다. 가벼워서수 송 에도 유리하다. 러시아가 HP R을개 발중인지는 확 인되지 않았 지만,전문 가들은 다 른 원리의원자로들은 대 부분 우주에적 합 하지 않 다고 보고 있다. 김찬 수한국원자력연구원원자 력수소연구실 장 은 “ HP R에선 소듐 ( 냉 각 재 ) 이모 세 관현상에의해 좁 은 관을 타고 스스로 흐 르기때문에펌 프나 배관이필요없는데, 다 른 원자 로들은 외 부에서물리적인 힘 을가해 야 냉 각 재 가이동한다”며“이를위해 필요한 부품이 늘 면 크기가 커져 서 우주에보내기어렵다”고설 명 했다. 미국 항 공우주국 ( NA S A· 나사 ) 은 10킬로와트 ( kW ) 급 HP R 4대를2030 년 까 지달에설치 할 계 획 이다. 40 kW 는 30가구가10년동안 쓸 수있는전 력량으로, 우주인 6 명 이달에 머 무는 동안생 활 하고실 험 하기에 충 분하다. 나사는 2018년킬로파워의시 험 용원 자로기 술 시연에성공했으나,아 직 은 넘 어야 할 산이 많 다.열전도관을 1m 정도로 길 게만들고모 세 관현상이 더 잘나타나도 록제 작기 술 이 향 상 될 필 요가있다. 경 제 성도 따져봐 야 한다. 반사체주요 재 료인 베릴 륨가 격 은 3 일상하이금속거래소 기준 kg당 약 144만원으로,같은무게의은 ( 114만 원 ) 보다1.3배비 싸 다. 원전사고는대부분전력이 끊겼 을 때원자로를 식 히는기능이작동하지 않 아서발생한다. HP R은전력이 끊겨 도크기가작아서 단 시간안에스스로 열을 식힐 수있지만,열전도관이 깨 지 는상 황 은대비해야한다. HP R을실 은발사체가대기 권 에서고 장 이나거 나 폭 발한다면방사성물질이지구로 확 산 할 위 험 이있다.정동 욱 중 앙 대에 너지시스 템 공 학 부 교 수는“원자로는 사고 영향 이 더 크기에RTG보다 엄격 한규 제 가필요하다”고말했다. 임소형과학전문기자 전하연인턴기자 3일오후서울종로구노포술집부자촌에서한어르신이계란을안주삼아잔술을마시고있 다. 이서현기자 미국에서개발된열전도관 원자로(HPR). 노 심(왼쪽 아래)이지름 11cm, 높이 25cm로 매우작다. 노심위에는구부러진형태의열전 도관(히트파이프)들이꽂혀있다. 미국아이다호국립연구소(INL) 제공 “처음만난옆사람도‘한잔’에애환” Ԃ 1 졂 ‘ 펃샂팒솚팒폲쁢핢쿮 ’ 컪몒콛 싸 고 추억 만되 새 기려 잔술 을 찾 는 건아니다.“여긴정 ( 情 ) 이있어.” 막걸 리한 잔 들이 켠뒤 계 란껍 데기를 까던 A씨 가말했다. 그는 탑골 공원전에 종묘 공원이어 르신들의 ‘ 핫 플레 이스’이 던 시 절 을 떠 올 렸 다. “전국에서 몰 려 왔 어. 다들 며 느 리나아들 한 테 2, 3만원 용 돈 받고 오 는거야.” 당 시 공원에는 막 걸 리 · 소주 잔 술 과 커피 파 는 중년 여성 들이 즐 비했 고, 손님 과 격 의 없이 지내 다 보니 거리 낌 없이 외 상 으로 사 먹었 을 때도 많았 다고한다. 그때도 잔술 가 격 은 1,000원 밖 에 안 됐 다. 다만지금보다 잔 크기가 3 배는 더컸 다.“긴의자에 앉 아있는데, 누 가 막걸 리 잔술 이라도 먹 으면 다 쳐 다 본 다고.그러면그 냥 1만원내고 한 잔씩 다돌리는거야.”그 런 게정이 라고했다. 장 년층의기 억 에만있 던애환 과정 의대 명 사 잔술 을 끄집 어낸 건 기 획 재 정부다. 지난달 20일 잔술 합법 화 내용을 담 은 ‘주 류 면 허 등 에 관한 법률 시 행 령개정안’을 입법예 고했 다. 원래 칵테 일, 맥 주 외 주 류 를 잔 단 위로 파는 행 위는 불 법 으로 해석 될 여지가 있 었 다. 주 세법 에서 ‘ 출 고 된 술 을 임 의로 가공, 조작하는 것’ 을 금지하고 있기때문이다. 하지만 잔 단 위로 파는 위스 키 , 와인 등 소 비가 늘 면서 형 평 성에 어 긋 난다는 지적이나 왔 고, 결 국 잔술 판 매도 허 용하기로한것이다. 어르신들이야 반 색 하지만, 시 큰둥 한 반응도 많 다. 특 히자 영업 자들은 서 민 주 류 를 잔 단 위로 파 는 데 큰 이점 이 없다고 손 사래 친 다. 서 울의 한 대 학 가에서주점을 운영 하는 B 사 장 은 “ 술 을 적 게 먹 는 요 즘 젊 은이들은 선 호 할 수도 있 으나, 수요가 많 지는 않 을 것 같아 판 매 할 생각은 없 다”고 말했다. 소비자들은 위생 문 제 를 걱 정한다. 직장 인정모 ( 26 ) 씨 는 “가게에서 남 은 술 을모아서 팔 것같 아 굳 이구매필요성을못 느낀 다”고 고개를 저었 다. 사실지금 껏잔술 을 판 다고 잡 아가 지는 않았 다.그러나 누군 가는시 행 령 개정이 잔술 에‘무 죄 ’를선고한것같아 기 쁘 다고했다. 백 모 ( 74 ) 씨 는 잔뜩 신 이나기자와 막걸 리여 섯잔 을주고받 으며 잔술 에 얽힌 일화를한 바닥늘 어 놓았 다.그러 더 니 손 을내 밀 며 마 지 막 한 마 디를내 뱉었 다.“ 악 수한 번할까 . 잔술 아니 었 으면못만 났 을 할 아 버 지 잖 아.” 1. 미국항공우주국 (NASA·나사) 이추진하고있는유인달탐사프로젝트 ‘아르테미스 (Artemis) 계획’의상상도.이계획을통해나사는달에유인기지와HPR을지을예정이다. 2. 달표면에설치된열전도관원자로 (HPR) 의상상도.맨아래가노심이고상단넓은부분이 반사체다.그사이를긴막대모양의열전도관이연결하고있다. 나사제공 1. “달에원전짓는다”푸틴의우주야욕 “중국과 2033~35년건설”선언 달에기지건설^인력거주위해선 안정적인전력공급이필수요소 각국 초소형원자로 개발경쟁 물필요없고펌프^배관최소화 美 6년전기술시연성공했지만 경제성^안전성등‘산 넘어산’ 2. 3일오후 종로구 노포 술집부자촌 앞에양은막 걸리잔이덩그러니놓여있다. 저렴한가격에호주머니가벼워도 터놓고어울릴수있는장년층핫플