EU DEMO의 중간 열저장과 관련된 안전 문제
- 전문가 제언
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○ DEMO 발전소의 인허가, 건설 및 운전에 요구되는 핵심 기술 및 재료가 여러 EU 융합협회 및 산업체들에 의하여 합동으로 개발되고 있다. 목표는 DEMO의 건설에 부응하여 유럽 산업체들이 참여하는 것이며 미래 융합발전소를 건설하는 것이다. 이 기술 및 재료의 일부는 ITER에서 처음에 시험될 것이다.
○ EU DEMO에서 열저장 재료는 용융염 액체로 선정되었으며 첫 번째로 천일염이 선택되었다. 이것은 밀도 1,900 kg/m?m?m, 비열 약 1,500 J/kg K, 증기압 <0.01Pa 및 비용 0.49$/kg로 아주 바람직한 조합이다. 결빙 온도 이상이면 대기압에서 액체이며 운전 온도는 랭킨사이클에서 양호한 효율을 가진 오늘날의 고온 및 고압 증기 터빈에 양립할 수 있다.
○ 일차 및 중간 회로 사이의 열교환기 튜브에서 LOCA 분석에서 일차 압력은 약 155bar이며 용융염 회로는 거의 대기압에서 운전된다. 열교환기 튜브에서 파열이 발생한다면 일차 물은 음속으로 중간 회로로 빠져나가며 물 압력은 일차 물 온도에 대응하는 포화 압력에 도달할 때까지 강하하고 그 순간에 증발한다. 물-용융염 발열 화학반응은 화재 또는 심지어 폭발, 즉 산화제인 염과 반응하여 결과를 악화시킬 수 있다.
○ 최악의 시나리오는 일차회로의 열을 제거하는 용융염 기능에 연계되어 있다. 용융염은 수소 및 유기화합물의 가능한 발열반응, 물과 염의 접촉에 의한 증기 폭발, 소외 전원상실 경우에 염의 고화, 펌프와 같이 심각한 후속조치 때문에 상황은 악화된다. 이 문제들은 구체적 안전성 기능을 도입하여 설계의 다음 단계에서 조심스럽게 조사되어야 한다.
○ 2007년 한국·미국·러시아·일본·중국·인도 등 6개국과 EU가 시작한 ITER은 인류 역사상 최대 규모의 과학 프로젝트다. 일이 순차적으로 진행되면 2017년에는 ITER 주 장치 조립을 위해 높이 22m, 폭 20m에 달하는 거대 구조물인 지그(JIG)가 들어선다. 발전소동에 처음 들어가는 시험시스템으로 한국이 조달하는 물품이다. 이후 2019년부터 약 5년간 본격적인 핵융합로의 조립이 진행될 것이다.
- 저자
- Andrea Carpignano, Tonio Pinna, Laura Savoldi, Giulia Sobrero, Anna Chiara Uggenti, Roberto Zanino
- 자료유형
- 니즈학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 에너지
- 연도
- 2016
- 권(호)
- 109(111)
- 잡지명
- Fusion Engineering and Design
- 과학기술
표준분류 - 에너지
- 페이지
- 135~140
- 분석자
- 김*수
- 분석물
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