혁신형 소형모듈원자로(i-SMR, Innovative Small Modular Reactor)의 표준설계인가(SDA, Standard Design Approval) 본심사가 시작됐다. 700MW급 노형에 대해 원자력안전위원회가 서류적합성 검토를 마치고 본격적인 기술심사 단계로 넘어간 것으로, 이번 심사의 실질적 쟁점은 무붕산 운전과 내장형 제어봉구동장치(CRDM, Control Rod Drive Mechanism)를 규제당국이 어느 수준까지 인정하느냐에 달려 있다.
인허가 심사는 도면 위의 논리이지만, CRDM 인터락 설계는 결국 현장 배선과 신호 타이밍의 문제로 귀결된다.
원자력안전위원회는 2026년 3월 4일 ‘i-SMR 심사 준비 워크숍’을 열고 700MW급 i-SMR의 첫 SDA 심사에 돌입했다고 밝혔다. 원자력안전기술원(KINS)은 개발자가 제출한 인가 신청서류에 대해 2026년 2월 27일부터 6개월간 서류적합성 검토를 진행한 뒤 본심사에 착수한다는 방침을 밝혔고, 실제로 그 시한이 지난 8월 말 전후로 본심사 착수가 보도됐다. 심사는 KINS가 쟁점별로 설계 안전성·기술적 타당성을 질의하고 개발자가 답변하는 방식으로 진행되며, 업계는 최소 3년가량이 소요될 것으로 보고 있다.
전제 조건: 이 글에서 다루는 CRDM 인터락 신호명·설정값은 공개된 특허 문헌과 규제기관 심사 보도 내용을 재구성한 개념 예시이며, i-SMR 기술개발사업단이 실제로 채택한 RPS(Reactor Protection System) 설정값·트립 로직과는 다를 수 있다. 실제 노심 차압 트립값, 솔레노이드 응답시간 등은 원자로설계기관의 비공개 설계 자료 확인이 필요하다.
안전 인터락 확인 순서 (최우선)
- 노심 배럴 내외부 차압(ΔP) 감시 — 유압 실린더 구동에 필요한 차압 범위를 벗어나면 우선 경보, 이탈이 지속되면 CRDM 구동 자동 정지.
- 솔레노이드-포핏밸브 응답 확인 — 외부 솔레노이드가 포핏밸브를 통해 유압 공급을 조절하는 구조이므로, 솔레노이드 여자(勵磁) 신호와 밸브 개도 피드백이 불일치하면 해당 제어봉 계열을 즉시 격리.
- 제어봉 위치 센서 상호 검증 — 위치 피드백과 구동 펄스카운트가 어긋나면(스텝 불일치) 노심 출력분포 이상으로 간주, 탄력운전 모드를 정상운전 모드로 강제 전환.
- 피동형 안전계통 자연순환 경로 확인 — 전력 공급 없이 중력과 자연순환으로 냉각이 가능한 경로가 확보돼 있는지 주기적으로 자가진단, 실패 시 최우선 경보.
- EMO(비상정지) — 하드웨어 배선으로 원자로 트립(SCRAM) 신호를 직접 차단하는 구성이 원칙이며, 소프트웨어 로직만으로 EMO 기능을 대체하거나 우회하는 설계는 본 사이트에서 다루지 않습니다.
CRDM 유압 구동 I/O 맵 (개념 예시)
| 신호명 | I/O 어드레스 | 타입 | 동작 조건 |
|---|---|---|---|
| 노심 차압 센서 | AI201 | AI | 차압 ΔP, 정상 범위 이탈 시 AI201_ALARM 세트 |
| 솔레노이드 여자 신호 | DO201 | DO | 제어봉 계열별 개별 여자, 상시 감시 |
| 포핏밸브 개도 피드백 | AI202 | AI | DO201과 지연시간 내 상관성 검증 |
| 제어봉 위치 피드백 | AI203 | AI | 구동 펄스카운트 대비 스텝 오차 감시 |
| 원자로 트립(SCRAM) 하드와이어 | DI201 | DI | PLC 로직 경유 없이 RPS 트립계전기 직결 |
이 체크리스트가 보여주는 시사점은 명확합니다. 내장형 CRDM은 노심 내부에 유압 구동부를 두어 배관 관통부를 줄이는 대신, 노심 차압·솔레노이드 응답·위치 피드백이라는 세 가지 신호를 동시에 정합시켜야 하는 감시 부담을 감수하는 구조입니다.
PLC 로직 스니펫 (IEC 61131-3 Structured Text 의사코드, 개념 예시)
IF DI201 = 1 THEN
(* 하드와이어 SCRAM 신호 수신 - PLC는 상태 표시만 수행, 트립 자체는 하드웨어 계전기가 직접 수행 *)
DO201 := 0;
ELSIF (AI201 < DP_LOW_LIMIT) OR (AI201 > DP_HIGH_LIMIT) THEN
(* 노심 차압 이상 - 해당 CRDM 계열 구동 정지 및 경보, 설정값은 확인 필요 *)
DO201 := 0;
AI201_ALARM := 1;
ELSIF ABS(AI202 - DO201_EXPECTED) > VALVE_MISMATCH_LIMIT THEN
(* 솔레노이드-포핏밸브 응답 불일치 - 해당 계열 격리 *)
DO201 := 0;
VALVE_MISMATCH_ALARM := 1;
ELSE
(* 정상 - 위치 피드백과 펄스카운트 상관성만 계속 감시 *)
ROD_POSITION_CHECK := 1;
END_IF;경계 조건 — 현장 변수 대응: 무붕산 운전이 규제당국의 승인을 받을 경우 이번 i-SMR이 가압경수로형 SMR 가운데 최초 사례가 되지만, 2023년 최초로 SMR 설계인증을 받은 뉴스케일파워도, 팰리세이즈 부지에 SMR을 지을 홀텍도 무붕산 운전은 인정받지 못했다는 선례가 있어 규제당국과의 추가 협의 결과에 따라 최종 인터락 구성은 달라질 수 있다. 실제 트립 설정값과 응답시간은 파형 분석 및 실측 요망. 선택 기준은 하나로 압축됩니다: 노심 차압·솔레노이드 응답·위치 피드백 세 신호의 정합성 확보 여부가 심사 통과의 실질적 관문이 됩니다.
참고자료
- 전기신문, “SMR 심사 착수…무붕산·피동계통·탄력운전 놓고 3년 공방”, 2026-03-05, https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=365728
- 전기신문, “혁신형 SMR 본심사 착수…무붕산·내장형 CRDM 등 검증대”, 2026년 8월, https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=371798
- KR101880782B1, Nuclear reactor internal hydraulic control rod drive mechanism assembly, 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨, 출원 2011-12-09 / 등록 2018-07-20, 법적상태: Expired – Fee Related (예상만료 2031-12-09)