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고속증식로 사이클의 기술개발

전문가 제언: ○ 고속증식로(FBR: Fast Breeder Reactor)는 고속의 중성자에 의한 핵분열반응을 이용하여 에너지를 생산하면서 핵분열에 기여하지 않은 잉여 중성자를 이용하여 핵연료 증식이 가능한 원자로이다. 고속증식로(FBR)는 우라늄(U-238)을 플루토늄(Pu-239)으로 변환시켜 이용하도록 증식비(breeding ratio)를 하나 이상으로 하여 제작된 원자로를 말한다.

○ 일본 원자력 연구 개발기구에서는 국가기간기술인 고속증식로 사이클의 주개념인 나트륨 냉각고속로(산화물 연료), 선진습식법 재처리, 간소화펠릿법 연료제조를 조합한 개발에 자원을 집중하여, 고속증식로 사이클 실용화 연구개발(FaCT) 프로젝트로서 그 실용화 연구개발을 하고 있다.

○ FaCT 프로젝트에서는 2010년에 혁신적인 기술의 채택 여부의 판단을 하고, 2015년에는 FBR 사이클의 실용시설 및 실증시설의 개념설계 및 실용화에 도달될 때까지의 연구개발계획을 제시하였다. 그 성과에 따라서 2025년에 실증로가 운전 개시되도록 국제협력을 활용하면서 FaCT 프로젝트를 효율적, 효과적으로 추진해 나가기로 하였다.

○ 미국은 핵확산방지상의 배려에서 개발을 포기하였다. 프랑스는 거대한 탱크 중에 원자로, 펌프, 열교환기 등 모든 것을 격납하는 탱크형식을 채용하여 적극적인 개발을 계속하였지만 증식로 노선을 포기하고, Super Phoenix(125만kWe, 1985년 임계)는 폐로 되었고, Phoenix(25만kWe, 1973년 임계)는 장 수명 방사성핵종의 핵변환 처리를 위해 폐로를 면했지만, 2008년에는 실험이 종료될 예정이다.

○ 일본의 “Monju”(28만kWe)는 1995년 12월 시운전 개시 초에 나트륨 누설사고가 발생하여 2003년 1월에 설치허가가 취소되었지만, 2005년 5월에 안전심사는 정당하였다고 판단하여 현재 개조공사가 진행 중이다. 그리고 루프형인 소형 실험로 ”Joyo”가 제3단계의 노심으로 가동 중이다.

저자: Yutaka SAGAYAMA, Yoshihiro NAGAOKI
자료유형: 학술정보