소형 고온 가스냉각 원자로 설계

전문가 제언

○ 일본 원자력연구개발기구(JAEA: Japan Atomic Energy Agency)는 2020경에 개발도상국들에서 전개되기 위해 50MW 열출력(HTR50S)을 가진 소규모 고온 가스냉각원자로(HTCR)의 개념적 설계연구를 출발하였다. 그 HTR50S의 핵 설계는 30MW 열출력을 가진 일본 HTGR인, 고온공학시험원자로(HTTR)의 것을 품질개량으로써 실현된다. HTTR 설계에서 연료농축의 12종류들을 출력 분포를 최적화하는데 사용되었다.

 

○ HTR50S의 이전 연구에서 3으로 연료농축의 수를 감소하는데 성공했다. 현재의 연구는 고연소연료와 축방향 연료재배치를 이용함으로써 우라늄의 효율적 사용을 위한 핵 설계에 도전하고 그 중에 축적된 연료요소들의 반이 2년마다 노심으로부터 배출되고 또 그 잔류들은 재장전 된다. 노심연소도를 계산하고 원자핵 특성들은 설계요건을 만족하기 위해 확인되었다.

 

○ 한국원자력연구원은 원자로의 안전과 효율을 한층 진화시킨 차세대(4세대) 원자로 2종을 개발 중이다. 대표적인 것이 소듐냉각고속로(SFR)와 초고온가스로(VHT74R)다. 원자력연구원은 오는 2028년까지 SFR 실증 로를 건설할 계획이다. 특정설계 인허가를 획득하면 부지확보와 함께 산업체 주도하에 상세설계를 수행한다.

 

○ SFR는 물을 냉각재 및 감속재로 쓰는 경수로와 달리 액체금속(소듐, 납, 납-비스무스 등)을 냉각재로 사용한다. 경수로와 달리 높은 압력이 필요 없고 냉각재의 열전달 능력이 우수해 동일한 출력의 경수로에 비해 원자로 크기를 작게 할 수 있는 장점이 있다. 우라늄 이용률은 경수로에 비해 100배 이상이다. VHTR는 헬륨을 냉각재로, 흑연을 감속재로 사용하는 원자로이다. 장점은 높은 열원을 제공해 고온의 열에너지를 수소생산 등 다양한 산업분야에 활용할 수 있다는 것이다. 고효율 전기생산도 가능하다.

 

저자

Minoru Goto, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2014

권(호)

271()

잡지명

Nuclear Engineering and Design

과학기술
표준분류

에너지

페이지

515~522

분석자

김*근

분석물

• 소형 고온 가스냉각 원자로 설계.pdf [422,345 byte]

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