정부가 기존 핵연료보다 우라늄-235(U-235) 농축도를 높인 차세대 핵연료인 저농축우라늄 플러스(LEU+) 개발에 착수한다.
25일 기후에너지환경부에 따르면 최근 확정·공고한 '2026년 전력산업 기반 조성사업 시행계획'과 '2026년 에너지기술개발사업 통합 시행계획'에는 LEU+ 시험 연료봉 기술 개발을 위해 올해 전력산업기반기금 37억 200만 원을 투입하는 내용이 포함됐다.
현재 경수로형 원전에는 U-235 농축도가 5% 이하인 핵연료가 사용된다. 천연 우라늄은 U-235가 약 0.7% 수준이며, 나머지는 우라늄-238(U-238)이다. 이 가운데 핵분열이 가능한 물질은 U-235로, 경수로형 원전용 핵연료는 이를 3~5% 농도로 농축해 제작한 저농축우라늄(LEU)이다.
LEU+는 U-235 농축도를 5~10% 수준으로 높인 핵연료를 의미한다. 연소도를 높이고 연료 교체 주기를 늘려 원전 운영 효율을 개선하는 한편, 동일한 전력 생산 시 발생하는 사용 후 핵연료의 양을 줄이는 것을 목표로 한다. 원전 업계에서는 소형모듈원자로(SMR) 등 차세대 원전에 LEU+ 사용이 필요할 것으로 보고 있다.
정부는 2024년 12월 수립한 '제5차 에너지기술개발계획'에서 2033년까지 U-235 농축도 7~8%, 연소도 68GWD/MTU 수준의 LEU+를 개발하겠다는 목표를 제시한 바 있다.
미국에서는 지난해 12월 유렌코USA가 U-235 농축도를 10%까지 허용받은 이후 3개월 만에 농축도 8.5%의 LEU+를 생산했다. 한국은 한미원자력협정에 따라 핵연료를 전량 수입에 의존하고 있다.
이에 따라 국내에서는 LEU+ 기술 개발과 함께 초기 물량을 안정적으로 확보할 필요성이 제기되고 있다.
한국원자력학회 원자력이슈위원회 핵연료전문위원회는 지난해 4월 발표한 '핵연료 주기 기술 현안 진단과 해결 방안 정책 제언' 보고서에서 "우리나라는 2030년 전후로 상용화 시험을 위한 LEU+ 수요가 발생하고 2040년대 초반 본격적으로 상용 LEU+ 핵연료 수요가 발생할 것으로 예상된다"고 밝혔다.
이어 "LEU+ 핵연료는 기존 공급사를 통해 수급이 가능하나, 초도 공급량이 제한적일 것으로 예상되는 만큼 적기에 수급할 수 있도록 긴밀한 협의가 필요하다"고 지적했다.
한편 2026년 전력산업 기반 조성사업 시행계획에는 제주 가파도에 태양광과 히트펌프를 보급해 재생에너지 100% 사용을 목표로 하는 'RE100' 마을을 조성하기 위해 80억 원을 투입하는 계획도 포함됐다.