수소생산시설과 연결된 HTGR 안전설계 고려사항

전문가 제언

○ 본 논문은 일본원자력청(JAEA: Japan Atomic Energy Agency) 소속의 연구원이 발표한 자료이다. 일본은 고온가스원자로 개발에 중국과 함께 세계에서 앞서 가는 국가이다. 특히 높은 운전온도(950℃) 제4세대 원전으로 알려진 VHTR 개발 이정표를 갖고 있다. 우선 HTTR(High Temperature Test Reactor)의 실험로를 건설, 운영에 돌입하였고 본 보고서에서 언급되었듯이 많은 실험을 진행 중이다. 황산(H2SO4)과 요오드(HI)가 결합과 분리를 반복하여 고온상태를 유지, 이를 이용하여 열화학반응에 의한 수소를 생산하는 기술개발이다.

 

○ 본 보고서는 HTGR 원자로에 수소생산 발생시설인 IS(Iodine Sulfur)시설을 연결하여 원자로 수소생산체계를 구축할 때 관련 설계 요건을 검토, 평가해 본 내용이다. 특히 본 보고서의 작성에 HTTR을 이용하고 있는 점이 관심을 끈다. 제안된 안전설계 요건은 일본원자력학회를 통해 검토될 계획이라 한다. 실험로 HTTR에 수소생산 IS시설을 접목하겠다는 것이며 이를 위해서는 우선 규제기관의 승인이 필요할 것이다.

 

○ 상용목표인 VHTR의 개발 목표는 전 세계가 2020년대를 잡고 있다. 이를 위해 우리나라를 포함하여 10여 개 국가가 공동설계 개발에 참여하고 있다. 그러나 각국의 개발 이정표는 같을 수 없고 안전설계 요건 등 구체적인 설계에는 시간이 필요할 것이다. 우리나라는 2022년까지 실증로 건설을 목표로 하고 있다. 특히 핵연료 설계는 기존 방식이 아니고 우라늄 연료를 세 번 피복한 직경 1㎜의 입자 연료를 사용한다. 열출력 600㎿ 규모일 경우 연산 6만 톤의 수소 생산이 가능하다. 한국원자력연구원, 규제기관 등 국내 관련 기관에 필요한 자료라 판단한다.

저자

Hiroyuki Sato

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

82()

잡지명

Progress in Nuclear Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

46~52

분석자

이*환

분석물

• 수소생산시설과 연결된 HTGR 안전설계 고려사항.pdf [519,660 byte]

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