지속 가능한 가스냉각 고속증식로 개념

전문가 제언

○ TGFBR(Thorium-fuelled Gas-cooled Fast Breeder Reactor)은 헬륨을 냉각재로 사용하고 토륨자원을 핵연료로 활용할 수 있는 증식로이다. 토륨을 원소 변환시킨 U233을 핵분열물질로 사용한다. 토륨자체는 핵분열물질이 아니기 때문에 초기에 필요한 핵분열물질을 외부에서 공급해야 한다. 또한 PWR의 사용 후 핵연료를 TGFBR의 반사체 물질로 사용하여 핵연료 증식할 수 있고 핵변환을 통해 고준위 방사성물질인 장수명 악티니드를 연소시킬 수 있다. TGFBR의 효율은 40% 이상이다.

 

○ 에너지 수요의 급격한 증가와 이산화탄소에 의한 기후온난화 현상으로 원자력은 미래의 에너지원에서 매우 중요한 위치를 차지할 것으로 기대되고 있다. 원자력의 연료는 우라늄과 토륨의 이용이 가능한데 2005년 IAEA 자료에 의하면 토륨매장량은 2.6백만 톤이며 우라늄매장량의 3,4배 수준이다. 토륨은 호주(19%), 미국(15%), 터키(13%), 인도(12%), 베네수엘라(12%), 브라질(12%) 등지에 매장되어 있다.

 

○ 1960년대에 미국 Oak Ridge 국립연구소의 A. Weinberg에 의하여 최초로 토륨원자로의 LFTR(Liquid Fluoride Thorium Reactor)이 제안되었다. LTFR은 액체상태의 불화토륨을 연료로 사용하며 음부호의 반응도 온도계수를 가지기 때문에 고유안전성이 있었지만 당시의 Nixon 대통령에 의해 개발이 중지되었다. 최근에 중국은 3.5억 달러의 예산과 140명의 PhD급 인력을 투입하여 LFTR의 개발에 착수하였다. 인도는 AHWR의 설계를 마쳤고 2016년까지 300MW의 토륨원형로를 가동할 계획이며 또한 2050년까지 토륨원자로를 통해 전기수요의 30%를 공급할 계획이다.

 

○ 우리나라는 우라늄을 이용하는 원자로의 이용과 기술개발에 주력해왔다. 그러나 우리나라도 미래의 에너지 공급을 생각하면 우라늄보다 자원이 풍부하고 사용 후 핵연료 내의 고준위 방사성폐기물을 처리할 수 있는 토륨원자로 기술을 개발할 필요성이 있다. 또한 고유안전성이 있는 토륨원자로의 보급을 통해 Fukushima 원전사고로 위기에 처해있는 원자력에 대한 기대를 회복할 수도 있을 것이다.

 

저자

Akansha Kumar, et al

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2014

권(호)

69()

잡지명

Annals of Nuclear Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

252~259

분석자

강*무

분석물

• 지속 가능한 가스냉각 고속증식로 개념.pdf [320,248 byte]

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