스위스의 원자력 발전 현황

스위스는 2017년 국민투표를 통해 기존에 운영 중이던 5개의 원자력 발전소를 단계적으로 폐쇄하고 신규 원전 건설을 금지하기로 했다. 이는 당시 ‘에너지 전략 2035’에 따라 재생에너지 발전 확대에 동조하는 국민적 합의였다. 당시 스위스의 전력 생산에서 원자력이 차지하는 비중은 약 36%에 달했다. 이 결정에 따라 전체 전력 생산의 5%를 차지하던 뮐렌베르크 원자로가 2019년 처음으로 폐쇄됐다. 스위스 정부는 이를 “미래의 수자원과 태양광 에너지 활용을 확대하는 기점”으로 평가했다.

그러나 최근 들어 기후변화로 인한 재생에너지 공급의 불확실성이 주목받고 AI 기술 발달의 영향으로 전력수요가 급증함에 따라 상황이 달라졌다. 2023년 11월, 스위스는 기존 원자력 발전소의 운영 기간을 연장하기로 했다. 이는 안정적인 에너지 공급과 탄소 중립 목표를 동시에 달성하기 위한 전략의 일환이기도 했는데, 유럽 내 다른 국가들에서도 비슷한 움직임이 나타나고 있었다. 참고로 2023년 기준 스위스 전력 생산 비중을 보면, 수력발전이 54%(40.8TWh)로 가장 큰 비중을 차지했고, 원자력은 34%(23.3TWh)에 달한 바 있다. 반면, 태양광, 풍력, 바이오매스를 포함한 기타 재생에너지는 약 12%(5.7TWh)에 불과했다.

이에 따라 2024년 8월 말, 스위스 연방정부는 원자력 발전소 신규 건설 금지 계획을 철회하겠다는 입장을 발표하며 관련 법안을 의회에 제출하겠다고 밝혔다. 정부는 넷 제로(Net Zero) 목표를 달성하기 위해 재생에너지 확대를 지속적으로 추진하면서도, 예상보다 더딘 발전 속도를 고려해 원자력 발전소를 에너지 안보의 보완책으로 유지하는 것이 필요하다고 판단한 것이다.

이러한 결정은 스위스가 탄소 중립과 에너지 공급 안정성이라는 두 가지 목표를 균형 있게 달성하기 위해 장기적인 관점에서 에너지 정책을 재조정하는 중요한 전환점으로 여겨지고 있다. 올해 스위스 연례 전력 회의에서 스위스 최대 에너지 공기업 Axpo 관계자는 KOTRA 취리히무역관과의 인터뷰에서 "신규 원전건설은 복잡한 정치적, 절차적 단계 등 장애를 극복해야 하므로, 향후 수년간 관련 관계 부처들의 협의가 지속될 것"이라고 밝혔다. 또한, 에너지 분야 컨설팅 대기업 Eraneo 사 관계자는 “원전 추가 건설 관련 논의가 현재까지 적극적이지 않지만, 운영 중인 노후 원전의 유지보수 관련해 한국기업과의 협력은 가능할 수 있을 것”이라고 언급했다. 

 

스위스 원전 산업의 주요 특징

연방정부의 원전프로젝트 추진체계

원전 신규 건설 및 운영 등에 대한 라이선스 부여 권한은 연방 각료회의가 보유하고 있다. 이러한 연방 각료회의의 라이선스 부여 결정은 의회의 승인이 필요하며 마지막에 국민투표의 대상이 된다. 라이선스 절차는 1. 일반 라이선스 절차, 2. 건설 라이선스 절차, 3. 운영 라이선스 절차의 세 단계로 나뉜다.

DETEC(연방환경교통통신부)은 건설 및 운영 라이선스 신청과 관련된 의사 결정을 담당한다. SFOE(연방에너지청)는 세 가지 승인 절차 모두를 주도한다. ENSI(연방원전관리감독부)는 스위스 원자력 시설의 원자력 안전과 보안을 책임지는 국가 규제 기관이다. 라이선스 발급 절차에서 원자력 시설의 안전 관련 심사 및 평가도 담당한다. ENSI가 집행하는 예산의 재원은 라이선스 보유자들이 정부에 지급하는 수수료로 대부분 충당된다. 참고로 ENSI는 현재 기술 및 행정 인력을 포함해 물리학자, 기계, 전기 및 토목 엔지니어, 지질학자, 화학자, 생물학자, 심리학자 등 약 140명의 직원으로 구성된다.

그 외에 승인 절차에 관여하는 공공 기관으로는 연방 원자력 안전 위원회(NSC), 연방 환경청, 연방 공간 개발청, 그리고 관련 주(州)가 있다.

송배전 등 그리드 개발

전기의 송전 및 배전 네트워크는 정기적으로 현대화하고 확장되고 있다. 하지만 풍력과 태양광 발전의 전기 생산의 변동성 증가에 대처하기 위해서는 전기 시스템의 유연성이 높아져야 하는데, 점점 더 다양한 상황에서 생산과 소비 간의 지속적인 균형을 보장해야 하므로 그리드는 더욱 자동화될 필요가 있다. 스마트 그리드가 이러한 과제에 대한 하나의 설루션을 제공하기 때문에 최근 주목받고 있다.

스위스는 유럽(EU)의 전력 시스템과 긴밀하게 연결돼 있다. 전력시장 간의 통합은 공급의 안정성 측면에서 스위스와 주변 국가 모두에 이득이다. IAEA(국제원자력기구)의 국가보고서에 따르면, 스위스 연방정부는 ‘에너지 전략 2050’(2050년까지 탄소중립 달성) 정책 외에도, 해외 전력시장과의 통합 확대를 위해 수요자 중심의 스마트 그리드 구축을 통한 전력망의 개발뿐만 아니라 그리드 확장 및 개조를 다루는 전략 수립도 계획하고 있다.

원전 가동 방식

원자력 발전소 건설에 있어 원자로 가동 방식을 기준으로 원자로는 크게 가압수형 원자로(PWR)와 비등수형 원자로(BWR) 두 가지로 구분할 수 있다.

가압수형 원자로는 원자로 내 물을 높은 압력으로 가열하되 끓지 않도록 설계된 시스템이다. 가열된 물은 1차 회로를 통해 증기발생기로 이동하며, 여기에서 2차 회로의 물을 끓여 증기를 생성한다. 이 증기는 터빈을 돌려 전력을 생산한다. 가압수형 원자로는 1차 회로와 2차 회로가 분리된 이중 회로 시스템을 사용하므로 방사성 물질이 터빈으로 전달되지 않아 방사선 관리 측면에서 유리하다. 그러나 구조가 복잡해 설계 및 유지보수 비용이 상대적으로 높을 수 있다.

비등수형 원자로는 원자로 내에서 물을 직접 끓여 증기를 생성하는 방식이다. 생성된 증기는 곧바로 터빈으로 보내져 전력을 생산한다. 이 원자로는 단일 회로 시스템을 사용하며, 냉각재와 터빈으로 전달되는 증기가 동일한 회로를 공유한다. 이러한 설계는 구조를 단순화하지만, 방사성 물질이 포함된 증기가 터빈으로 전달될 가능성이 있어 방사선 관리가 중요하다.

스위스는 현재 4기의 원자로를 운영하며, 연간 약 23.3TWh을 생산하고 있다. 원전별 원자로 가동 방식은 아래 표와 같다. 원전 운영의 중심에는 Alpiq Holding과 Axpo Power 같은 에너지 기업들이 자리하고 있다. Alpiq Holding은 2022년 기준 약 146억 스위스 프랑 (약 23.3조원, 2025.1월 한국은행 월평균 환율 기준)의 매출을 기록하며 스위스 최대 전력 공급업체 중 하나로 입지를 다졌다. Axpo Power 역시 2022/23 회계연도에 약 104억 5천만 스위스 프랑 (약 16.7조원, 2025.1월 한국은행 월평균 환율 기준)의 매출을 올리며 스위스 에너지 시장에서 중요한 역할을 하고 있다.

<스위스 원전 현황>

원자로 이름	가동 시작 연도	원자로 유형	정격 전기 출력(MWe)	소유자 및 지분 (%)
Beznau-1	1969	가압수형원자로 (Westinghouse)	365	Axpo Power AG
Beznau-2	1972	가압수형원자로 (Westinghouse)	365	Axpo Power AG
Goesgen	1979	가압수형원자로 (Siemens)	1010	Alpiq (40%), Axpo (25%), CKW (12.5%), Energie Wasser Bern (7.5%)
Leibstadt	1984	비등수형원자로 (GE)	1233	Alpiq (27.4%), Axpo Power (22.8%), Axpo Trading (16.3%), CKW (13.6%), BKW (14.5%), AEW (5.4%)

[자료: 스위스 연방 원자력 안전 검사국(ENSI)]

4기의 원전들은 냉각수 확보가 용이한 스위스 북부 라인강 또는 아아라우 강 인근에 자리 잡고 있다.

 

<스위스 내 원자력 발전소 위치 지도>

 [자료: 스위스 연방 원자력 안전 검사국(ENSI)]

원전별 연간 발전량은 큰 차이가 없지만 라이프슈타트 원자력 발전소(KKL)는 대대적인 점검에 총 195일이 소요되면서 발전량이 급감했다. 두 차례의 점검 기간 추가 연장으로 인해 발전소는 처음 계획보다 한 달 이상 가동이 중단됐다. 이에 따라 에너지 가격이 급등해 MWh당 최대 300유로의 가격에 거래됐다.

 

<2019년~2022년 기간 중 스위스 원전의 연간 전력 생산량>

(단위: GWh)

[자료: Statista]

 

방사성 폐기물 관리: 지속 가능성을 향한 노력

화석 연료와 달리 원자력은 전력 생산 과정에서 온실가스 배출이 매우 적어 탄소 발자국을 줄이는 데 이바지한다. 그러나 원자력 발전의 핵심 과제는 필연적으로 발생하는 핵폐기물의 처리에 있으며, 이에 대한 실질적인 대응이 요구되는 상황이다. 최근에는 전 세계적으로 원자력 발전소 가동이 증가할 것으로 전망됨에 따라, 핵폐기물 관리를 위한 혁신적인 재료와 기술 개발에 관심이 집중되고 있다.

나그라(Nagra, Nationale Genossenschaft für die Lagerung radioaktiver Abfälle)는 1972년 12월 4일에 설립된 국가 방사성 폐기물 처분 협동조합으로, 스위스 내 모든 방사성 폐기물 생산자들이 방사성 폐기물의 안전한 처분을 관리하기 위해 만든 조직이다. Nagra의 방사성 폐기물을 안전하고 영구적으로 처분해 환경을 보호하는 것을 목표로 고준위 방폐물 사업 추진, 각종 인허가 및 연구개발을 담당하고 있다.

<나그라(Nagra) 로고>

[자료: Nagra 공식 홈페이지]

최근 나그라는 스위스 기반 스타트업인 트랜스뮤텍스(Transmutex)와 협업해 원자력 발전소에서 발생하는 방사성 폐기물을 획기적으로 줄일 수 있는 ‘핵변환’ 기술을 승인했다. 핵변환 기술은 한 원소를 다른 형태의 동위원소나 원소로 변환하는 과정을 의미한다. 기존 원자력 발전소에서 연료로 사용되는 우라늄-235는 플루토늄(Plutonium)과 같은 고준위 방사성 물질을 부산물로 생성하는데, 이 물질은 반감기가 수만 년에 달해 장기적으로 안전하게 처리하기 어려운 문제를 안고 있었다.

트랜스뮤텍스의 기술은 자연적으로 존재하는 방사성 금속인 원자번호 90 토륨(Thorium)을 중성자와 결합시켜 핵변환 과정을 통해 우라늄-233으로 변환하는 방식이다. 이 기술은 고준위 방사성 폐기물의 양을 최대 80%까지 줄일 수 있는 가능성을 제시하며, 현재 여러 국가에서 연구가 진행 중이다. 토륨은 주로 희토류 원소가 풍부한 인산염 광물인 모나자이트(monazite)에서 발견되며, 지질학적으로 해안 및 해변 모래 퇴적층이 주요 매장 지역이다. 대표적인 토륨 보유국으로는 인도와 브라질이 있다.

핵변환 기술은 높은 초기 투자 비용으로 인해 공식적으로 승인한 국가는 없었는데 2024년 5월, 스위스는 세계 최초로 이 기술을 승인하며 방사성 폐기물 관리의 새로운 전환점을 마련했다. 이는 핵폐기물 문제를 해결하기 위한 스위스의 선도적 노력으로 미래 에너지 및 자원 관리 산업에도 중대한 영향을 미칠 것으로 기대된다. 또한, 토륨을 활용한 산업 발전에 대한 각국의 협력이 향후 중요한 이슈로 떠오를 전망이다.

 - 스위스의 방사성 폐기물 관리 현황과 미래 전략

2021년 기준, 스위스는 방사성 폐기물 처리를 위해 연간 약 4300만 스위스 프랑 (약 687억원, 2025.1월 한국은행 월평균 환율 기준)을 지출했는데, 복잡한 처리 절차를 준수해야 했다. 

<2021년 기준 스위스 원자력 시설 폐쇄 및 폐기 총비용 추정>

(단위: CHF 백만)

* 주: 1CHF=1599KRW (2025.1월 한국은행 월평균 환율 기준)

[자료: Statista]

 

한편, 스위스 정부는 2018년 이후 2125년까지 방사성 폐기물 처리를 위해 약 1730억 스위스 프랑 (약 276조원, 2025.1월 한국은행 월평균 환율 기준)의 예산이 소요될 것으로 전망한다. 2018년 이전에 소요된 예산을 이에 더하면 스위스 내 방사성 폐기물 처리에 약 2500억프랑 (약 399조원, 2025.1월 한국은행 월평균 환율 기준)의 예산이 쓰인다.

<2125년까지 범주별 스위스 방사성 폐기물 처리에 대한 연방 비용 전망>

(단위: CHF 백만)

* 주: 1CHF=1599KRW (2025.1월 한국은행 월평균 환율 기준)

[자료: Statista]

현재 스위스의 방사성 폐기물은 중간 저장소와 원자력 저장소에서 포장된 후 임시로 보관한 뒤 추후 심층 지질 저장소에 저장될 예정이다. 스위스 중부 Würenlingen에 위치한 중간 건식 저장시설인 Zwilag은 사용된 핵연료와 기타 고준위 폐기물을 담은 운송 및 저장 용기를 보관하고 있다. Beznau 원자력 발전소 용지에는 ZWIBEZ 중간 저장소가 있으며, Gösgen 원자력 발전소에는 사용된 핵연료를 위한 습식 저장 시설이 운영되고 있다.

건식 저장시설은 콘크리트나 금속으로 구성된 저장시설에서 기체 또는 공기를 활용해 냉각하는 방식인 데 비해 습식 저장시설은 폐기물을 물속에서 열을 식히며 보관하는 방식이다. 저준위 및 중준위 폐기물은 이미 포장 과정을 마친 상태로, 원자력 발전소에서 발생한 폐기물은 Zwilag 중앙 중간 저장소에서, 의료, 산업, 연구 분야에서 발생한 폐기물은 연방 중간 저장소에서 보관하고 있다. 

하지만 중간 저장소는 방사성 폐기물을 최종 처분하기 전까지 임시로 보관하는 역할을 하는 시설로, 그 자체로 영구적인 해결책은 아니다.

 

<Zwilag 중앙 중간 저장소 내부>

[자료: Nagra 공식 홈페이지]

 

중간저장소의 가장 큰 단점은 보관 용량이 제한적인데 장기적으로는 환경 오염이나 방사성 물질의 누출 위험을 완전히 배제할 수 없다는 우려가 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 Nagra는 방사성 폐기물의 장기적 관리와 안전성을 확보하기 위한 심층 지질 저장소 개발을 진행하고 있다.

심층 지질 저장소는 수백 미터 아래의 안정적인 지층에 방사성 폐기물을 영구적으로 격리함으로써, 환경과 인류에 미치는 위험을 최소화하는 것을 목표로 한다. 현재 계획에 따르면, 저장소가 완공되면 저준위 및 중준위 방사성 폐기물은 2050년경부터, 고준위 방사성 폐기물은 2060년경부터 처분될 것으로 전망된다.

심층 지질 저장소의 위치를 둘러싼 논의는 여전히 이어지고 있다. 특히 여러 칸톤 시민 사이에서 용지 선정의 적합성이 주요 쟁점으로 떠오르고 있다. 마티아스 브라운 Nagra 회장은 현재 취리히 인근 지역에 건설이 계획된 저장소의 용량이 부족해서 오히려 우려된다고 강조하고 있으나, 이 지역 주민들은 ‘폐기물 저장소를 국민투표로 결정하자’라는 위원회를 결성해 반대 목소리를 내고 있다. 정부 차원에서는 저장소 건설이 논의될 때마다 주민의 동의를 얻는 데 큰 노력을 기울여야 하는 상황이다.

 

전력(원전) 분야 주요 기업

스위스에는 발전, 송배전, 유지보수 등 전력산업 밸류체인 전반에서 500여 개 기업이 소재하고 있으며 국내 전력 프로젝트 및 프랑스 등 주변국 전력 프로젝트에 적극적으로 참가하고 있다. Baden 지역에는 다수 전력 기업이 소재하며 전력산업의 허브 역할을 하고 있다. 또한 취리히 연방공대(ETH Zurich), 로잔연방공대( EPFL) 우수 인력을 바탕으로 에너지 분야에서 약 200개의 스타트업이 활발하게 활동하고 있는 것으로 확인되고 있다.

 

<전력(원전) 분야 주요 기업>

기업명	사업 분야	매출액*	홈페이지
ABB Schweiz AG	로봇, 에너지, 자동화 기술, 고압 전력* 설비    * 스위스는 HVDC(High Voltage Direct Current) 시스템 초고압 직류 전송을 통해 안정적 전력 전송	255억 프랑(’19) (약 40조원)	www.abb.com
AEW Energie AG	전력망 공급, 천연가스 유통 및 공급, 재생에너지	5억9309만 프랑(’19) (약 9483억원)	www.aew.ch
Alpiq AG	전력 생산, 공급, 유통 및 에너지 효율성 솔루션	30억 프랑(’23) (약 4.7조원)	www.alpiq.com
Arnold AG	정밀 기계 부품과 모듈 설계 사업, 전력망 네트워크 구축	-	www.arnold.ch
AXPO AG	수력, 풍력, 태양광, 바이오 등의 다양한 에너지원 발전  - 원전발전소 운영기관	78억 프랑(’20) (약 12.4조원)	www.axpo.com
BKW AG	수력, 풍력, 태양광, 바이오매스와 같은 재생에너지 발전	45억 프랑(‘23) (약 7.1조원)	www.bkw.ch
CKW AG	수력, 태양광, 풍력 발전소를 운영 하며 에너지 솔루션	13억 프랑(‘23) (약 2조원)	www.ckw.ch
Hitachi Energy	전력 전송 및 분배 시스템 설계 및 구축 사업	118억 프랑   (약 18.8조원)	www.hitachienergy.com

* 주: 1CHF=1599KRW (2025.1월 한국은행 월평균 환율 기준)

[자료: 각 기업 홈페이지] 

주변국 동향

프랑스

프랑스는 오랫동안 일관되게 친원자력 정책을 유지하며 원자력 발전을 지속적으로 확대해 왔다. 2022년 2월, 에마뉘엘 마크롱 대통령은 2035년까지 차세대 유럽형 가압수형 원자로(EPR) 6기를 건설하고, 추가로 8기를 건설할 계획이라고 발표했다. 즉, 이를 통해 2050년까지 총 14기의 신규 원자로를 건설할 예정이라고 밝혔다. 또한, 기존 원전의 가동 기간을 40년에서 50년으로 연장하는 방안도 추진 중이다.

벨기에

벨기에는 원래 2025년까지 모든 원전을 폐쇄할 계획이었으나, 이를 변경해 원전 가동 중단 시점을 연기했다. 2023년 1월, 알렉산더르 더크로 총리는 도얼 4호기와 티앙주 3호기 등 2기의 원자로 가동을 10년 연장하기로 발표했다. 이에 따라 두 원자로는 2026년 11월부터 추가로 10년간 운영될 예정이다.

영국

영국은 원자력 발전 비중을 확대하려는 방향으로 정책을 전환했다. 러시아-우크라이나 전쟁 이전, 영국은 2030년까지 대부분의 원전을 폐쇄하고 단 1기만 유지할 계획이었으나, 전쟁 이후 전력 안보의 중요성이 주목받으면서 기존 계획을 수정했다. 현재 영국은 원자력 발전 비중을 기존 15%에서 25%로 확대하는 목표를 설정하고, 원자력을 에너지 전략의 핵심 요소로 다시 채택했다.

독일

독일은 2023년 4월, 마지막으로 남아 있던 3기의 원자력 발전소 가동을 중단하며 원자력 발전에서 완전히 철수했다. 이는 2011년 후쿠시마 원전 사고 이후 채택된 탈원전 정책에 따른 결정으로, 이후 독일은 재생 가능 에너지의 확대와 전력 공급 체계의 전환을 가속해 왔다. 현재 독일의 에너지 정책은 태양광과 풍력을 중심으로 재편됐으며, 재생 가능 에너지원의 비중을 지속적으로 확대하고 있다.

 

스위스의 원전 기술 동향

원전 분야 주요 연구기관

스위스에 위치한 원자력 관련 주요 연구소로는 폴 쉐러 연구소(Paul Scherrer Institute, PSI)와 유럽 입자 물리 연구소(Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN)가 있다.

① 폴 쉐러 연구소(Paul Scherrer Institute, PSI)

<폴 쉐러 연구소 로고>

[자료: PSI 공식 홈페이지]

폴 쉐러 연구소(PSI)는 1988년에 설립된 스위스 최대의 다학제 연구소로, 에너지, 환경, 물리학, 생명과학 등 다양한 과학 분야에서 첨단 연구를 수행하고 있다. 특히 원자력 관련 분야에서는 핵에너지 및 안전 연구소(Nuclear Energy and Safety Division, NES)를 통해 스위스의 핵에너지 연구를 선도하고 있다. NES는 스위스 원자력 발전소의 안전성을 강화하는 데 중점을 두고, 방사성 폐기물의 안전한 관리와 처분을 위한 과학적 근거를 제공하며, 이를 통해 핵심 연구 역량을 유지하고 있다.

PSI 공식 홈페이지에 따르면, 원자력 분야에서 최근 수행된 연구는 방사선을 이용해 개질된 새로운 흡착제의 개발에 관한 것이다. 가압수형 원자로에서 발생하는 주요 오염 물질은 원자로의 정상 운영을 방해할 뿐만 아니라, 폐수에 잔류할 경우 환경에 심각한 위험을 초래할 수 있다. 이 연구는 이러한 오염 물질을 흡착제와의 강한 상호작용을 통해 효과적으로 제거하는 데 그 의의가 있다.

특히 새롭게 개발된 흡착제는 기존 상업용 수지에 비해 제조 비용이 저렴하고, 재사용 가능성이 높다는 점에서 주목받고 있다. 이를 통해 원자로 운영 비용을 절감하고 고체 폐기물의 발생을 최소화하는 데 이바지할 수 있어 실질적인 활용 가능성에 대한 기대를 높이고 있다.

<킬레이트 흡착제를 활용한 방사성 폐수 내 이온 및 콜로이드성 110mAg 제거 공정>

[자료: PSI 공식 홈페이지]

 

② 유럽 입자 물리 연구소(Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, CERN)

<유럽 입자 물리 연구소 로고>

[자료: CERN 공식 홈페이지]

유럽 입자 물리 연구소(CERN)는 1953년에 설립된 국제 연구 기관으로, 원자핵 및 입자 물리학 분야에서 유럽 국가 간 협력을 촉진하는 중요한 플랫폼 역할을 한다. 스위스와 프랑스 국경 인근 제네바에 있는 CERN은 약 70년간 물질의 기본 구성과 우주의 근본적인 원리에 관한 주요 연구를 선도해 왔다. 24개의 회원국으로 구성된 CERN에서 스위스는 특히 입자 물리학, 의학, 첨단 기술 연구 분야에 활발히 이바지하고 있다.

 

주요 연구 방향

① 에너지와 환경

IAEA(국제원자력기구)에 따르면, 스위스 에너지 연구의 주요 목표는 지속 가능한 에너지 배치, 운송, 저장 및 사용을 위한 기술 개발이다. 또한 원자력 에너지의 안전한 사용에 이바지할 수 있는 기술에 관해서도 연구가 진행된다. 변동성이 높은 에너지(예: 태양광 및 풍력)의 비중을 높이기 위해서는 새로운 에너지 저장 방법과 시스템 통합 측면(예: 송전 시스템, 스마트 그리드)의 개발이 중요하다.

PSI는 다양한 에너지 저장 방법을 테스트하고, 추가로 개발하며, 최적화하기 위해 에너지 시스템 통합 플랫폼(Energy System Integration Platform)을 운영하고 있다. 이 연구시설은 다양하고 복잡한 환경에서의 접근 방식을 실험할 수 있는 연구 및 산업 인프라를 제공한다. 에너지 전환을 위한 새로운 아이디어를 테스트할 수 있으며, 산업적 활용 가능성을 현실적으로 평가할 수 있다.

② 원전 에너지 연구

PSI가 수령하는 연간 정부 자금 3억 스위스 프랑 중 약 8%가 원자력 연구에 사용된다(2019년 기준). PSI의 원자력 연구 활동은 지난 20년 동안 많이 감소했으나 외부 자금의 증가로 부분적으로 보완될 수 있었다. 현재 연구 인력 규모는 150명(약 30명의 박사 후 및 박사 과정 학생 50명 포함)에 달한다. PSI의 원자력 에너지 연구의 거의 70%는 원자로 안전 및 운영 측면에 초점을 맞추고 있으며, 약 25%는 핵폐기물 처리에 초점을 맞추고 있다. 연구의 약 6%만이 향후 원자로 개념과 그 안전 특성에 해당한다.

주요 프로젝트

① PSI-Copenhagen Atomics 협력 프로젝트

스위스 아르가우 주에서는 새로운 유형의 원자로가 곧 가동될 예정이다. PSI 연구소는 스타트업 Copenhagen Atomics와 함께 시험용 원자력 발전소를 건설 중이며 이 원전은 3년 이내 완공될 계획이다. 운영 라이선스는 PSI가 보유하고 발전소 건설을 위해 스위스 연방 원자력 안전 검사관 (Ensi)의 허가를 받게 된다. 이 프로젝트를 통해 PSI는 새로운 원자력 에너지 기술 연구에 큰 진전을 이룰 것으로 전망된다. Copenhagen Atomics는 기본 요소가 화물 컨테이너 크기에 불과한 모듈형 원자로를 개발했는데 12미터 길이의 이 원자로를 원하는 수만큼 조립해 원자력 발전소를 건설할 수 있게 된다. PSI의 원자로에는 재래식 우라늄 연료가 공급되는데 시험 가동 시 베즈나우 원자력 발전소 블록의 최대 1000분의 1에 불과한 성능을 발휘할 수 있을 것으로 분석된다. 스위스 원자력법에 따라 위험도가 매우 낮은 원자력 발전소로 허가받을 수 있기 때문에 교육 목적으로 사용되는 로잔연방공과대학교(EPFL)의 Crocus 원자로와 같은 범주에 속한다. 기존 원자력 발전소와 달리 Copenhagen Atomics 원자력 발전소에는 더 이상 연료봉도 없고 냉각수도 없다. 핵연료가 소금 혼합물에 첨가되는데 섭씨 약 500도의 고온에서 액체가 전환돼 회로에서 열을 발생시킨다. 전기를 생산할 수 있을 뿐만 아니라 이산화탄소를 배출하지 않고 열을 직접 생산할 수 있다. PSI는 이번 프로젝트 추진을 통해 전문 인력을 확보해 스위스의 원자력 전문성을 보존하는 것을 핵심 과제로 삼고 있다.

 

② Deep Atomic의 신규 원자로

스위스 취리히에 본사를 둔 스타트업 회사 Deep Atomic이 개발한 MK60은 SMR(소형 모듈 원자로)로, 가압경수로 기술을 기반으로 설계됐다. 공장 제작 및 표준화된 부품을 활용해 대량 생산이 가능하며 설치, 운영비 절감으로 투자 비용을 아낄 수 있는 장점이 있다. 탄소 배출 없는 안정적인 전력 및 냉각 제공으로 인해 스위스의 SMR 기술을 활용한 차세대 원전 시장을 선도 할 것이라 기대를 받고 있다. 특히 빅테크 기업들의 높은 데이터센터 전력수요에 대응하기 안성맞춤이라고 평가받는다.

 

시사점

스위스의 원자력 산업은 재생에너지 확대와 탄소중립 목표를 조화롭게 달성하기 위한 과도기적 전략으로 변하고 있다. 기존 원자력 발전소의 운영 연장과 더불어, 방사성 폐기물 관리에 혁신적인 기술을 도입해 상충하는 목표를 동시에 추구할 것으로 보인다. 특히 방사성 폐기물 관리 비용이 2125년까지 약 2500억 스위스 프랑 (약 399조원, 2025.1월 한국은행 월평균 환율 기준)에 달할 것으로 추산됨에 따라, 효율적인 처리 기술 및 인프라 개발이 국가적 과제로 부상하고 있다.

또한, 프랑스를 비롯한 주변국들에서 각종 에너지 프로젝트를 추진하고 있는 가운데 스위스 소재 전력 기업이 동 프로젝트에 적극적으로 참가하고 있다. 이러한 상황은 한국 기업에 새로운 협력 기회를 제공한다. 한국은 원자력 기술, 기자재, 생산, 건설 및 운영 경험에서 강점이 있으며, 이는 스위스의 원자력 산업 요구와 긴밀히 연결될 수 있다. 특히, 터빈, 발전기, 송전 장비와 같은 발전기 설비 분야에서 우리 기업이 경쟁력을 발휘할 가능성이 크다. 구체적으로는 변압기, 송배전기 스위치 기어, 베어링, 블레이드와 같은 세부 품목에서 수출 기회를 모색할 수 있을 것이다.

아울러 스위스는 방사성 폐기물 관리를 위한 심층 지질 저장소 개발과 관련 기술 도입을 활발히 추진하고 있다. 이는 한국 기업에 방사성 폐기물 관리 기술 및 소재 개발에 참여할 기회를 제공한다. 이러한 기술 협력은 방사성 폐기물 관리 문제를 해결하면서도 동시에 한국 기업의 기술력을 해외 시장에 증명할 기회를 제공한다.

마지막으로, 스위스의 소형 모듈형 원자로(SMR) 도입 가능성이 논의되고 있는 점도 주목할 만하다. 한국은 지난 9월, 한국형 소형 모듈 원자로인 ‘SMART(Small Modular Advanced Reactor Technology) 100’의 표준설계를 승인받았으며, 이를 바탕으로 사우디아라비아 등 수출을 적극적으로 추진하고 있다. 또한, 한국전력공사와 한국수력원자력은 SMR 개발 프로젝트를 통해 핵심 기술력을 지속적으로 강화하고 있어, 스위스의 SMR 도입과 관련 인프라 개발 과정에 참여할 수 있는 충분한 기술적 기반을 확보하고 있다.

KOTRA 취리히무역관은 올해 하반기에 ‘한-스위스 전력(원전) 파트너십’ 사업을 통해 한국 전력 기자재 기업의 스위스 및 유럽 진출을 지원할 계획이다. 관심 있는 우리 기업은 KOTRA 취리히무역관에 문의를 남길 수 있다.

자료: 스위스 에너지부, IAEA, NAGRA, CERN, PSI, Statista, KOTRA 취리히무역관 종합