중국이 소형 원자로를 이용해 수년간 바다에서 운항이 가능한 대형 화물선의 개발 세부 정보를 공개했다. 특히 우라늄이 아닌 토륨 기반 원자로를 이용해 안전성을 높였다고 주장한다. 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 5일 세계 1위 조선업체인 중국선박그룹(CSSC) 산하 장난조선의 수석 엔지니어 후커이가 1만 4000개의 컨테이너를 실을 수 있는 원자력 상선의 세부 사양을 공개했다고 전했다. 지난달 중국의 무역 관련 격월간지 ‘선박(船舶)’에 실린 내용에 따르면 원자력 상선은 우라늄이 아니라 토륨 추진의 열 출력 200㎿(메가와트)급 융용염 원자 증권수수료면제 로(TMSR)로 구동된다. 상선에 사용되는 원자로의 출력은 미국 해군의 최첨단 핵 공격 잠수함에 사용되는 S6W 가압수형 원자로의 수준과 같다. 우라늄 원자로는 대규모 냉각 시스템과 고압 격납 시설이 필요하지만 토륨 원자로는 냉각수 대신 액체 상태의 소금(용융염)을 냉각재로 사용한다. 또 핵무기를 제조할 합자회사설립절차 수 있는 플루토늄을 생성하지 않아 기존 원자로보다 더 작고 조용하며 핵확산 저항성도 높다.
중국의 토륨 융용염 원자로. 연합뉴스
토륨 원자로에서 생성된 200㎿의 열은 선박을 구동하는 데 직접 사용되지 않으며 대신 회사원이 하는일 브레이튼 사이클을 이용하여 초임계 이산화탄소(sCO₂) 발전기에 전력을 공급한다. 브레이튼 사이클은 이산화탄소를 극한 온도로 가열한 뒤 터빈을 통해 팽창시켜 전력을 생산해 거대한 화물선은 수년간 연료 보급 없이 바다를 횡단할 수 있다. 핵추진 선박에 대한 가장 큰 우려 중 하나는 원자로가 녹아내리는 노심 용융이나 방사능 예금최고금리 누출 사고지만, 토륨 원자로는 소금을 냉각재로 사용하기 때문에 냉각수 부족으로 인한 노심 용융 가능성이 낮다. 중국 내몽골에는 토륨이 풍부한데, 단일 광산에서만 중국 전역에 1000년 이상 전력을 공급할 수 있는 양이 매장된 것으로 알려졌다. 미국 역시 1960년대에 테네시주 오크리지 국립연구소에서 최초의 토륨 원자로를 수업계획 건설했지만, 용융 불화물염에 의한 파이프 부식을 포함한 기술적 문제로 인해 연구를 중단했다.
중국의 세번째 항공모함 푸젠함. 바이두 캡처
하지만 중국은 고비 사막에 있는 실험용 토륨 용융염 원자로에서 세계 최초로 장기 안정 운전을 달성한 데 이어 현재 더 큰 발전용 시범 원자로를 건설하고 있다고 밝혔다. 토륨 자체는 핵분열을 일으킬 수 없지만, 중성자를 흡수해 우라늄-233으로 변환시키면 핵무기 제조에 사용될 수 있어 중국이 상선이란 명목으로 핵 추진 항공모함이나 잠수함을 개발한다는 우려가 제기된다. 중국이 푸젠함에 이어 건조 단계에 있는 네 번째 항공모함은 핵 추진 방식과 첨단 전자식 사출기(캐터펄트)를 갖춘 것으로 알려졌다. 윤창수 전문기자
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