-원자력연･KRISO, MSR 기반 1만 5,000TEU급 컨테이너선 개념설계 AiP 획득-

-해양용 원자력 기술의 가능성 확인, K-문샷 SMR 선박 개발 목표 실현에 청신호-

□ 한국원자력연구원은 선박해양플랜트연구소(KRISO)와 삼성중공업이 공동으로 개발한 용융염원자로(MSR) 적용 1만 5,000TEU급 컨테이너선의 개념설계가 미국 선급협회(ABS)로부터 기본승인(Approval in Principle, AiP)을 획득했다고 16일 밝혔다.

 ㅇ AiP는 선급기관이 새로운 기술이나 설계의 개념 단계에서 관련 규정과 안전 기준을 바탕으로 기술적 구현 가능성과 안전성 등을 검토·확인하는 절차다.

 ㅇ 원자력 추진 선박과 같이 국제적으로 개발 초기 단계에 있는 분야에서는 개념설계의 기술적 타당성을 검증받는 과정이 중요한 의미를 갖는다.

사진1. SMR 추진 컨테이너선 개념도 (출처: 선박해양플랜트연구소)

□ MSR은 핵연료와 냉각재를 섞은 용융염(molten salt)을 액체 핵연료로 사용하는 소형모듈원자로(SMR)의 일종으로, 안전성이 높고 에너지 효율이 뛰어나 차세대 선박용 엔진으로 주목받고 있다.

 ㅇ 이번 1만 5,000TEU급 컨테이너선에는 MSR 2기를 동력원으로 했으며, 전력계통과 선형·배치 설계 등을 최적화해 원자력 추진 선박의 안전성과 운항 효율을 높인 것이 특징이다.

 ㅇ 전력계통 설계 관련 주요 특징은 ▲SMR 2기의 이중화 배치를 통한 출력 분담 ▲에너지저장장치(ESS)를 활용한 잉여 전력 저장 및 필요 시 공급 등을 통해 원자로 출력과 선박의 전력 수요를 효율적으로 관리하고 안정적인 추진 동력을 확보할 수 있다는 점이다.

ㅇ 선형 및 배치 설계 측면에서는 ▲25노트급의 고속 선형 설계 ▲파랑 영향 및 충돌 사고 위험 최소화를 위한 원자로 중앙 배치 ▲확장된 파나마운하를 통항할 수 있는 1만 5,000TEU급 선형 적용 ▲기존 연료탱크 및 연돌(배기가스 배출 구조물) 제거를 통한 적재 효율 향상 ▲방사선으로부터 선원의 안전 확보와 가시성 기준을 고려한 거주구 최적 배치 등이 반영됐다.

사진2. SMR 추진 컨테이너선 AiP 수여식

(왼쪽부터) 패트릭 라이언 ABS 최고기술책임자(CTO), 홍기용 선박해양플랜트연구소장, 조진영 한국원자력연구원 선진원자로연구소장

□ 이번 성과는 분야별 전문 기관들이 힘을 모아 이룬 것으로 의미가 크다.

 ㅇ 연구원은 컨테이너선의 동력원인 해양용 용융염원자로(MARINA) 개발을 담당했으며, KRISO와 삼성중공업은 원자력 선박의 고속 선형 설계와 원자로 및 주요 계통의 배치 설계, 전력 운영·제어 기술개발 등을 담당했다.

 ㅇ 향후 참여 기관들은 원자로와 선박 간 인터페이스를 구체화하고, 선박의 운항 환경을 고려한 안전성 검증과 설계 고도화, 핵심 기술의 시험과 실증을 단계적으로 추진할 예정이다.

□ 연구원 조진영 선진원자로연구소장은 “이번 성과는 K-문샷 프로젝트인 용융염원자로 기반 SMR 선박 개발 미션을 위한 중요한 이정표로, 세계 최고의 원자력 기술과 조선산업 경쟁력을 바탕으로 차세대 무탄소 선박 시장을 선도하는 기반이 될 것”이라며, “향후 연구원은 조선·해양 산업계, 선급, 규제기관 등과 힘을 모아 SMR 선박의 실물화를 위해 더욱 노력하겠다”고 밝혔다.