최근 캘리포니아주 산타클라리타에 본사를 둔 뉴하이드로젠(NewHydrogen)이 획기적인 기술을 공개했다. 이 회사의 써모루프(ThermoLoop™) 기술은 물과 열을 이용해 청정 수소 생산에서 전기를 대체할 수 있으며, 소형 모듈 원자로(SMR)가 이 기술과 완벽하게 부합하는 것으로 입증됐다. 두 기술의 결합으로 더 저렴한 청정 수소 생산이 가능할 전망이다.
뉴하이드로젠의 스티브 힐 CEO는 원자력이 비할 데 없는 기저 부하 신뢰성을 제공하며, 무엇보다 풍부하고 지속적인 고온 열을 공급한다고 설명했다. 이 열은 써모루프 기술이 저비용 청정 수소를 생산하는 데 필요한 핵심 원료다. 동시에 원자력은 청정 에너지원이며, 소형 원자로는 가동 중 온실가스를 배출하지 않는다. 힐 CEO는 청정 수소가 에너지 구성의 핵심 요소가 되려면 막대한 수요를 충족할 수 있도록 확장 가능성이 있어야 하며, SMR의 모듈식 특성이 이 요건에 정확히 부합한다고 강조했다. SMR은 공장에서 제작되며 단일 또는 복수 모듈로 구성할 수 있고, 전력 수요에 따라 모듈 수를 유연하게 조정할 수 있으며, 개별 모듈의 오프라인 정비를 통해 연속 가동을 보장한다.
50MW 소형 SMR을 예로 들면, 에너지 효율 50%의 써모루프 기술과 결합 시 하루 약 54톤의 수소를 생산할 수 있다. 이는 54개의 표준 1톤 수소 충전소를 공급해 1만 대의 수소연료전지 승용차의 일일 충전 수요를 충족시키는 규모로, 수소 경제에 요구되는 규모와 신뢰성을 달성한다. 주목할 점은 원자로에서 발생하는 대량의 열이 종종 활용되지 않는다는 사실이다. 써모루프 공정은 이 폐열을 에너지로 변환해 전기나 화석 연료 없이도 물을 수소와 산소로 지속 분해할 수 있다. 원자력 발전소와 통합될 경우, 이 기술은 글로벌 탈탄소화를 지원할 뿐만 아니라 발전소에 새로운 수익원을 창출한다.
현재 미국, 일본 및 유럽 국가들은 인공지능 데이터센터와 전기화 교통이 촉발한 급증하는 에너지 수요에 대응하기 위해 원자력 발전소 건설을 가속하고 인허가 절차를 간소화하고 있다. ICF 인터내셔널의 “2025년 원자력 에너지 성장 보고서”에 따르면 SMR은 차세대 원자력의 초석이지만 비용 경쟁력 측면에서 과제를 안고 있다. 그러나 SMR과 써모루프를 결합하면 동일한 열원에서 전기와 수소를 함께 생산하는 강력한 열병합 솔루션을 구축할 수 있어 프로젝트 경제성이 크게 개선된다.
원자력과 수소는 상호 강화 기술로 볼 수 있다. 원자력은 24시간 무탄소 열을 제공하고, 수소는 저장, 운송 및 산업용 유연한 운반체 역할을 한다. 양자는 대규모 탈탄소화와 장기적 에너지 안보를 위한 상호보완적 경로를 형성한다. 힐 CEO는 SMR 개발이 써모루프에 매우 중요한 의미를 지닌다고 정리했다. 각국이 안정적인 무탄소 에너지 용량 확보 경쟁을 벌이는 가운데, 이 기술은 원자력 열을 직접 청정 수소로 전환해 운영자에게 경제적 이점을 제공하는 동시에 청정 에너지 전환에 필수적인 연료를 공급한다. 써모루프를 SMR 플랜트에 통합하면 연속적이고 효율적인 대규모 전기·수소 생산이 가능한 새로운 유형의 다중 출력 청정 에너지 시설을 구축할 수 있다.
