한국이 드디어 해상 원자로 시대 열었다… MSR 탑재 LNG선, 잠수함 기술까지 흔들었다

시유 기자 2025.11.15 조회수

한국만이 가능하다" 세계 최초로 LNG 운반선에 달았다는 '이것' | 해시태그 - 신기하고 재밌는 이야기

MSR 기반 LNG 운반선 개발 현황

최근 국내 조선·원자력 분야에서 공동으로 개발 중인 소형모듈형 용융염원자로, 즉 MSR을 선박 추진체에 적용한 LNG 운반선이 기본승인(AiP)을 획득했다. 기본승인은 해당 설계가 선급 기준에 부합한다고 판단될 때 주어지는 절차로, 실선 건조나 운항 허가와는 별개다. 이번 설계는 약 17만㎥급 LNG 운반선을 기준 모델로 삼고 있으며, 핵심은 기존의 디젤·가스 기반 추진기관 대신 MSR을 주 동력원으로 넣었다는 점이다.
MSR은 핵연료와 냉각재가 고체가 아니라 액체 상태로 존재하는 구조라서 고온 운영이 가능하고, 압력 문제가 상대적으로 덜하며, 안전성을 높이기 위한 패시브 시스템 구현이 용이하다는 특징이 있다. 이런 차세대 원자로 기술을 대형 상선 추진체로 적용했다는 점이 국제적으로도 이례적인데, 이번 기본승인으로 기술적으로 가능성을 인정받았다는 의미가 크다.
설계 자료에 따르면 100MWth급 원자로 1기를 탑재했을 때 선박 수명 주기 동안 연료 교체 없이 운항할 수 있도록 설계 의도가 잡혀 있다. 물론 이런 표현은 설계 기준에 가까우며, 실제 운항에서는 정기적 유지관리와 안전검사가 필수다. 그럼에도 불구하고 연료 보급 부담을 획기적으로 줄일 수 있다는 점이 기존 상선 대비 가장 큰 변화로 꼽힌다.
이번 사례가 의미 있는 이유는 단순한 기술 시연이 아니라 조선·원자력 기술을 결합한 새로운 선박 시장을 겨냥하고 있다는 데 있다. 한국이 이미 LNG 운반선 분야에서 세계적 경쟁력을 갖고 있기 때문에, 원자력 추진까지 결합되면 완전히 새로운 고부가가치 라인을 가져갈 수 있다.

LNG 운반선 강자' 한화오션이 첫 공개하는 그린십 운반선은 | 한국일보

왜 LNG운반선 + MSR 인가

세계 해운업계에서는 탄소 감축 압력이 갈수록 강해지고 있다. 기존 선박들이 주로 사용하는 중유·디젤 기반 기관은 탄소배출이 크고, 연료 가격 변동성도 크며, 유지보수 부담도 높다. 특히 LNG 운반선처럼 긴 항로와 높은 연료 효율이 필요한 선종은 엔진 효율 개선이 매출·운항 안정성에 직결된다.
MSR은 높은 에너지 밀도, 장기 연료 지속성, 연료공급 인프라 부담 감소라는 장점이 있어 이런 대형 운반선에 적합한 동력원 후보로 주목받고 있다. 게다가 액체연료 기반 원자로의 특성 덕분에 안전성을 높일 수 있는 설계 개념이 많아 해양환경 특유의 변동성을 관리하기에 유리하다는 평가도 있다.
그리고 LNG 운반선은 이미 구조적으로 다른 선종보다 기술집약적이기 때문에 새로운 추진체 도입에 대한 산업적 저항이 상대적으로 낮다. 한국 조선업체들이 이 분야에서 강력한 경험을 갖고 있다는 점도 결합 효과를 만든다. 다시 말하면, 탄소 배출 규제 대응 + 고효율 동력체계 + 한국의 기존 조선 경쟁력이 한 지점에서 교차한 결과가 바로 MSR 기반 LNG 운반선이다.
향후 국제해사기구(IMO)의 환경규제가 더 강화되면 원자력 기반 선박이 과거보다 훨씬 현실적인 옵션으로 떠오를 가능성도 있다. 결국 LNG 운반선은 그 첫 시험대 성격을 가진다.

현실적 과제 및 한계

다만 기술 상태를 냉정하게 보면 아직 개념설계·기본승인 단계다. 기본승인은 어디까지나 “설계가 규정에 대체로 맞는다”는 의미일 뿐, 실제 건조·해상 운항은 완전히 다른 차원의 승인 절차다. 원자로를 선박에 실어 해상에서 운전한다는 건 기존 상업용 원전보다 훨씬 복잡한 규제와 안전요건을 만족해야 한다.
해상 환경은 진동·충격·부식·온도 변화가 심하고, 비상 시 구조자가 접근하기 어렵기 때문에 안전시스템의 복잡도가 배로 높아진다. 원자로 격납 구조, 방사선 차폐, 냉각 계통, 비상정지 시스템 등이 모두 선박용으로 검증돼야 한다.
또 하나의 과제는 국제정치적·정책적 규제다. 원자력 추진선박은 아직도 많은 국가·항만에서 입항 제한을 적용한다. 해운 보험체계 역시 원자력 선박에 대한 표준화된 상품이 거의 없는 수준이라 상업적 운용이 쉽지 않다. 설령 기술적인 준비가 끝났다고 해도 실제 선사가 도입할 수 있으려면 이런 정책적 벽을 넘는 데만 수년 이상 걸릴 수 있다.
뿐만 아니라 최근 언급되는 “20년 연료 교체 없음”, “잠수함 개발로 연계” 같은 흐름은 산업적 전망의 성격이 강하다. 잠수함용 원자로 개발은 구조·소음·출력밀도·운용환경 모두가 상선용과 다르기 때문에 단순 기술 이전으로 해결되지 않는다. 즉, 지금 단계에서 그 가능성은 열려 있지만, 실제 전력화나 배치로 이어지는 것은 장기 전망이라고 보는 편이 현실적이다.

잠수함 개발과 연결되는 가능성

한국에서는 오래전부터 핵추진 잠수함 보유 필요성이 꾸준히 거론돼 왔다. 핵추진 잠수함은 장기 잠항과 고속 항해가 가능해 전략자산으로 분류되며, 원자로 기술이 강한 국가들만 구축할 수 있는 고급 전력이다.
이번 MSR 기반 LNG 운반선 기술이 주목받는 이유 중 하나는, 이런 해상용 원자로 기술이 축적되면 잠수함 분야에도 영향을 줄 수 있기 때문이다. 물론 MSR이 그대로 잠수함 원자로가 된다는 뜻은 아니다. 잠수함 원자로는 극도의 소형화, 저소음화, 비상 상황 대응, 해수 침투 환경 등 훨씬 까다로운 조건을 충족해야 한다.
그럼에도 불구하고 상업용 해상 원자로 기술 개발이 활성화되면 핵연료 주기 설계, 해양 안전 프로토콜, 방사선 차폐 시스템 개발 같은 기반기술은 자연스럽게 확대된다. 이 기반은 잠수함 원자로 개발의 초기 난이도를 떨어뜨리는 역할을 할 수 있다.
다만 이 분야는 기술만의 문제가 아니라 외교·정책·비확산 규범까지 엮여 있다. 어떤 형태로든 잠수함 관련 기술이 본격적으로 전개되려면 국제 규범에 대한 해석과 협상이 필요하고, 실제 배치까지는 상당한 시간이 걸릴 가능성이 높다.

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후기

이번 내용을 정리하면서 느낀 건, 한국이 조선과 원자력 분야에서 조용히 준비해온 기술들이 이제 해양 동력체계라는 새로운 무대에서 하나씩 결과물을 내고 있다는 점이었다. 내가 현장을 취재하게 된다면, 이 기술이 실선 단계에서 어느 정도 안정성과 효율성을 보여줄지 직접 확인해보고 싶다.
특히 “연료 교체 없는 수명 설계”라는 문구가 실제 운항 환경에서 어떻게 해석되는지 궁금하다. 설계와 실사 사이 간극이 어떤 방식으로 조정되는지, 조타실이나 기관실에서 실제로 어떤 운영 절차가 필요한지, 그 현장을 직접 들여다보고 싶다.
그리고 잠수함 분야로 이어질 가능성도 계속 언급되는 만큼, 앞으로 군사용 원자로 개발 흐름이 어떻게 변하는지 꾸준히 추적할 계획이다. 군·산업 기술이 맞물려 변화하는 흐름은 직접 현장에서 보는 게 가장 정확하다는 걸 여러 번 경험했기 때문이다.