달에 원자로를 건설하려는 미국과 중국, 러시아 간 우주 개발 경쟁이 본격화하고 있다. 원자로는 이들 국가가 달에 건설하려고 추진하는 개척 기지의 필수 조건이다. 밤이 2주간 이어지는 달에서는 전력을 꾸준히 공급할 수 있는 원전이 필수적이기 때문이다. 중국과 러시아가 먼저 달 원자로를 건설해 달 기지 건설 경쟁에서 우위를 점하려고 하자 미국도 뒤처지지 않기 위해 박차를 가하고 있다.

뉴욕타임스(NYT)에 따르면 연방 항공우주국(NASA·나사)은 8월 말 계약 업체들에 “우주 비행 중에도 견딜 수 있고, 달 남극 부근에서 유지·보수 없이 가동될 수 있는 원자로 건설을 준비하라”고 주문했다. 나사는 이 프로젝트 준비를 2030년 12월까지 완료하겠다는 계획이다.

방사성 물질을 달까지 안전히 옮기는 것도, 달 표면에 원자로를 짓는 것도 현재 기술 수준에서는 사실상 어렵다. 그럼에도 나사가 프로젝트 준비 시한을 단 4년으로 잡은 것은 러시아와 중국이 손을 잡고 2036년까지 달 원자로 가동을 목표로 하고 있어서다.

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. 반면 미국은 1965년에 원자로를 탑재한 인공위성을 발사해 잠시 가동했다가 중단했다. 이후, 우주 핵 프로그램에 200억 달러 이상을 투입했지만 원자로를 재배치한 적은 없다.

이에 따라 우주 원자력 발전 기술 수준에서 미국을 한참 앞서는 러시아가 중국과 함께 먼저 달에 원전을 지을 경우 배타적 접근금지 구역을 형성할 수 있다는 우려가 나사 내부에서 커진 것으로 알려졌다.

러시아와 중국은 2036년까지 ‘셀레나’라는 이름의 10킬로와트(㎾) 용량의 달 원자로를 구축해 10년간 운영하겠다는 계획이다. 나사의 달 원자로 1호는 20kW 전력을 생산할 것으로 예상되며, 별도 개입 없이 5년간 가동될 예정이다. 한국의 최신 대형 원전 한 기의 출력이 1,400메가와트(MW)에 이르는 것을 고려하면 달 원자로 규모는 10만 분의 1 정도로 몹시 작지만, 원자로 규모를 컨테이너 한두 개 정도로 작게 만들 수 있어 기지 정착 초기에는 유용할 것으로 보인다.

다만 NYT는 실제로 미국과 중국·러시아의 계획이 목표 시한까지 지켜질 것이라고 예상하는 전문가는 거의 없다고 지적했다. 전례 없는 수준의 계획임에도 근본적인 안전 문제들이 아직 해결되지 않았기 때문이다. 대표적인 것이 로켓 폭발이다. 현재도 로켓 발사 실패로 폭발하는 사례가 비일비재한데, 방사성 물질을 실은 로켓이 지구를 벗어나기 전 폭발하거나 원자로가 바다에 떨어질 경우 재앙적 결과를 초래할 수 있다는 것이 전문가들의 분석이다. 실제 1978년 소련의 군사위성 ‘코스모스 954호’가 추락하면서 캐나다 북부 약 12만4,000㎢에 방사성 물질이 유포됐다.

달에서 원자로 사고가 발생할 경우엔 부작용 예측이 더욱 어려워진다. 스콧 켐프 MIT 핵과학 부교수는 NYT에 “방호 조치가 미흡한 상황에서는 아주 작은 사고라도 훨씬 더 많은 방사성 낙진을 발생시킬 것”이라며 “달 중력이 약하기 때문에 폭발 후 파편이 멀리까지 날아갈 수 있다”고 경고했다.

비영리 시민단체 ‘우려하는 과학자 연합’의 에드윈 라이먼 원자력 안전 담당 이사는 “우주 경쟁은 언제나 계속될 것인데, 여기에 원자력이 가세한다면 상황이 잠재적으로 더 위험한 방향으로 흘러갈 수도 있다”고 NYT에 말했다.