원자로 정지 시스템

전문가 제언

○ 용융염원자로(MSR: Molten Salt Reactor)는 용융염과 같은 액체매체에 핵연료를 용해하여 사용한다. 액체연료는 원자로 노심과 열교환기 사이를 순회하면서 열 발생과 냉각재의 기능을 겸한다. 우라늄 및 토륨이 핵연료로 사용될 수 있으며, 경수로에 비하여 낮은 투자비용, 전반적인 안전, 방사성폐기물의 낮은 성분, 자원의 지속성 등 장점이 있다.

 

○ MSR은 위기 상황에서 액체연료를 노심에서 원자로용기 밖의 덤프탱크로 배출함으로써 핵분열 반응을 정지시킬 수 있다. 전형적인 방법으로 노심과 덤프탱크를 연결하는 파이프에 냉동된 물질로 된 플러그를 설치하여, 액체연료의 온도가 특정한 온도 이상으로 가열되면 플러그가 녹아서 액체연료가 덤프탱크로 유출하게 된다. 이와 같은 방법은 중력과 위상변화와 같은 자연의 힘에 의존하므로 신뢰도가 높다. 그러나 액체연료의 유출이 시작하기 전에 냉동 플러그가 먼저 녹아야 하므로 정지를 지연시킬 수 있는 문제가 있다.

 

○ 본 발명은 위기상황에서 MSR를 정지하기 위하여 액체 연료를 중력이나 중력에 의한 압력 차이를 이용하여 원자로로부터 배출하는 방법을 고려한 것이다. 원자로 노심과 핵연료 저장조는 재순환 통로에 의하여 연결되며 액체연료는 펌프에 의하여 순환시킨다. 펌프 작동이 중지되면 액체연료가 원자로 노심으로 들어가는 것을 멈추고, 액체연료가 일부 혹은 전체가 중력에 의하여 저장조로 배출하여, 원자로에 남은 액체연료로 핵분열연쇄반응을 계속하기에 불가능하게 되는 것이다.

 

○ 우리나라는 현재까지 주로 경수냉각 원자로(LWR)을 개발해 왔으며, 차세대원자로인 제4세대 원자력시스템(Gen-IV)을 위해 국제공동연구에 참여하고 있다. 대부분의 차세대원자로는 자연 법칙을 이용하는 피동 정지시스템을 설계에 접목하고 있다. 우리나라는 Gen-IV로 선정된 유망 5종류의 원자로 중에서 용융염원자로를 제외한 소듐냉각 고속로와 가스냉각 고속로 개발에만 참여하고 있으나, 안전시스템을 참고할 필요가 있을 것으로 생각한다.

저자

HATCH LTD

자료유형

니즈특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

WO20150089665

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

에너지

페이지

~32

분석자

강*무

분석물

• 원자로 정지 시스템.pdf [448,436 byte]

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