美-中·러, 이번엔 달 원전 경쟁…NASA, 2030년까지 건설 추진

中·러 동맹, 2036년 ‘셀레나’ 원전 가동 목표…달 기지 필수요소
발사 때 폭발·방사능 낙진 위험 우려…수명 다해도 방치 계획

지구 그림자에 가려져 부분 월식 중인 달

미국이 중국·러시아와 달에 원자력 발전소를 세우기 위한 경쟁에 나섰다. 미국 항공우주국(NASA)은 최근 계약업체들에 오는 2030년 12월까지 달 남극 근처에서 구동할 원자로를 준비해줄 것을 요청했다고 미 일간 뉴욕타임스(NYT)가 4일(현지시간) 보도했다.

NASA는 해당 원자로를 우주로 실어 나를 수 있어야 하고 정비 없이 5년 이상 작동해야 한다는 조건을 달았다. 다만 이 원자로의 발전 용량 목표는 20㎾로, 미국 가정 16가구가 사용하는 전력량 수준이다. 미국이 이처럼 달 원전 건설을 서두르는 것은 중국과 러시아가 달 원자로 가동을 추진하고 있기 때문이다.

중국과 러시아의 원자로가 달 표면에 구축되면 달에 사실상 접근금지 구역이 설정될 것을 우려해 관련 일정을 앞당긴 것이라고 NYT는 전했다. 중국과 러시아는 2036년까지 ‘셀레나’라는 이름의 10㎾ 용량 달 원자로를 구축해 10년간 운영하겠다는 계획이다.

원전은 이들 국가가 달에 건설하려고 추진하고 있는 영구 기지의 필수 조건이다. 현재는 태양광 발전과 방사성동위원소 발전 등으로 달 탐사 로버 등을 구동하고 있지만, 밤이 2주간 이어지는 달에서 태양광 발전은 안정적이지 않다. 이에 따라 달 기지 확장을 위해서는 꾸준히 전력을 공급할 수 있는 원전이 필수적이다. 달 원자로 경쟁은 달 기지 탐사 외에 우주 기술력 과시 경쟁이기도 하다.

도널드 트럼프 대통령은 우주 분야 우위를 ‘미국 우선주의’ 정책의 일환으로 선언했고, 시진핑 중국 국가주석과 블라디미르 푸틴 러시아 대통령도 마찬가지 태도를 보이고 있다. 우주 원자력 발전 영역에서 현재 유리한 위치를 점하고 있는 나라는 러시아다.

러시아는 냉전 시기였던 1970∼1980년대에 이미 원자로 30기 이상을 위성에 실어 궤도 위에 올린 경험이 있으며, 우주에서 가장 안전한 것으로 여겨지는 저농축 우라늄의 최대 공급처도 보유하고 있다.

달 원자로 설계를 지원하는 러시아 쿠르차토프 연구소의 미하일 코발추크 소장은 관영 타스 통신과 인터뷰에서 “우주 원자력 에너지 분야에서 러시아의 경쟁 상대는 사실상 없다”고 자신감을 보이기도 했다. 반면 미국은 1965년에 원자로를 탑재한 인공위성을 발사해 잠시 가동했다 중단했다. 이후, 우주 핵 프로그램에 200억 달러 이상을 투입했으나 원자로를 재배치한 적은 없다.

그러나 전문가들은 이들 국가가 현재 목표로 제시한 시한은 지켜지지 않으리라고 예상한다. 무거운 방사성 물질을 울퉁불퉁한 달 표면에 내려놓을 수 있을 만한 착륙선을 보유한 국가가 아직 없고, 저중력 환경에서 원자로를 설치한 사례도 없기 때문이다.

또 아직 건설되지 않은 달 기지에 얼마나 많은 전력이 필요할지도 정확히 알 수 없어 원자로 설계도 여러 차례 바뀔 것으로 전망된다. 과학계 전문가들은 이와 같은 계획이 안전상 문제가 많다고도 지적한다.

미국과 러시아는 해당 원자로가 달에 도착할 때까지 가동되지 않은 상태를 유지할 것이고, 우라늄 연료도 냉각 상태이므로 지구에 떨어지더라도 방사능 위험이 거의 없을 것이라고 설명한다. 그러나 만약 발사 과정에서 로켓이 폭발하거나 원자로가 바다에 추락하면 방사능 유출 위험으로 이어질 수 있다.

실제로 1978년 소련의 군사위성 ‘코스모스 954호’가 추락하면서 캐나다 북부 4만8천 제곱마일(약 12만4천㎢)에 방사성 물질이 유포된 바 있다. R. 스콧 켐프 매사추세츠공대(MIT) 교수는 달에서 사고 발생 가능성이 더 높다고 지적했다. 켐프 교수는 “방호 조치가 미흡하면 작은 사고라도 방사성 낙진이 더 많이 발생한다”며 “달에는 바람이 없지만 중력이 약하므로 파편이 멀리까지 날아갈 수 있다”고 우려했다.

‘우려하는 과학자 연합’의 에드윈 라이먼 원자력 안전 담당 이사는 “우주 경쟁은 언제나 계속될 것”이라며 “원자력이 거기 뒤섞이면 잠재적으로 훨씬 위험한 상황이 될 수 있다”고 경고했다. 특히 미국과 러시아 모두 수명이 다한 원자로를 해체하지 않고 달 표면에 방치할 계획이라는 점에서 우려를 더하고 있다.

쥘리앵 드 트룰리유 드 랑베르생 홍콩과학기술대 교수는 “경주 중에는 누구도 해결책이 없는 문제에 신경 쓰고 싶어 하지 않는 법”이라고 꼬집었다. 케이티 허프 위스콘신-매디슨대 교수는 우주 분야에서는 각국이 경쟁하기보다 협력할 때 더 많은 성과를 거뒀다면서 “국제적인 협력이 더욱 확대되기를 바란다”고 말했다.