소듐냉각 고속로 운전 신뢰성 향상과 고유안전성 향상 기술개발동향

전문가 제언

○ 모든 기술은 초기개발단계에서는 많은 시행착오를 겪으면서 학습하여 성숙단계에 도달하고 보급에 이른다는 것을 보여준다. 저자들은 소듐냉각고속로의 최근 운전실적을 분석하여 고속로의 설계, 건조 및 운전단계에서 기술이 성숙하였음을 확인했다. 이로서 지속가능성, 안전성 등 세계가 추구하고 있는 제4세대 원자력시스템의 이상을 고속로는 실현할 수 있음을 보여주었다.

 

○ 또한 1980년대에 수행된 EBR(Experimental Breeder Reactor)-II와 FFTF(Fast Flux Test Facility) 및 Phenix 등 소형로에서 실시된 고유안전성 실증실험으로 안전성이 입증되었으나 대형로에서 우려되는 양의 소듐 보이드(void, 기포) 효과와 냉각재온도 효과 등을 1300℃까지 열적으로 안정한 YH(yttrium hydride) 등의 강한 감속재를 핵연료집합체내 와이어 래퍼(wire-wrapper)에 분산 배치시키면 음의 Doppler효과피드백을 강화시키고 양의 냉각재온도효과와 소듐 보이드 피드백을 10% 정도 저감시킬 수 있어 소듐냉각고속로의 고유안전성을 향상시킬 수 있음을 밝혔다.

 

○ 프랑스의 Phenix와 일본의 Joyo에서는 배출된 사용후핵연료를 재처리하여 재장전함으로써 폐쇄핵연료주기를 완성시키고 이들 여러 공정에서의 손실이 2%미만으로 천연우라늄의 핵분열에너지로의 변환효율을 80%으로 할 수 있음을 밝히고 있다. 원자력에너지가 장기적으로 지속가능한 전 세계 에너지믹스의 하나가 될 수 있음을 확인시키고 있다.

 

○ 한국은 한국원자력연구원을 중심으로 제4세대 원자력시스템에서 소듐냉각고속로 개발그룹의 일원으로 크게 활약하고 있다. 우리의 개발노형의 참조노형으로 채택되고 2028년에는 원형로 건조를 마칠 계획이다. 또한 폐쇄핵연료 완성을 위하여 개발하고 있는 파이로프로세싱기술개발과 금속핵연료 기술개발도 최근에 개정된 한미원자력 협력협정으로 큰 발전을 보게 되었다. 장기적으로 안정적인 연구개발자금이 원자력발전기금으로 지원되고 있어 가능했던 것이다.

저자

B. Merk, A. Stanculescu, P. Chellapandi, R. Hill

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

147()

잡지명

Applied Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

104~116

분석자

조*

분석물

• 소듐냉각 고속로 운전 신뢰성 향상과 고유안전성 향상 기술개발동향.pdf [514,349 byte]

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