초장수명 방사성폐기물의 전환률 개선을 위한 고안전도 고속로 노심개념

전문가 제언

○ 현재 세계는 원자력 개발 국가와 원자력 축소 국가가 혼재해 있다. 그러나 그동안의 원자력발전에서 배출된 마이너악티니드(MA) 등 초장수명 핵종의 고준위 방사성폐기물을 소멸 처리하여 이들 방사성폐기물을 후세에 남겨두지 않아야 하는 과제는 모든 원자력국가가 해결해야 하는 공통의 과제이다. 오늘을 사는 우리는 이들 초장수명 방사성핵종들을 소멸 처리할 수 있는 기술을 개발 및 실증해야만 한다.

 

○ 따라서 우리나라를 포함한 미국, 유럽 및 일본 등 원자력 선진국들은 이를 위한 기술개발을 적극적으로 수행해오고 있으며 또한 중국과 인도 등 신흥 원자력 개발국들도 마이너악티니드를 포함한 초우라늄 원소를 활용 및 소멸 처리할 수 있는 핵연료주기 기술을 개발하고 있다.

 

○ 그리고 그러한 핵연료주기의 가장 효과적인 방법이 우리 정부가 한국원자력연구원의 주도 하에 개발하고 있으며 핵확산 저항성이 있는 파이로프로세싱(pyroprocessing, 건식재처리)을 통해 제조된 금속핵연료와 소듐냉각고속로를 사용하는 원자력시스템이다. 중국, 인도, 러시아, 일본, 미국, 유럽 및 우리나라의 장기 원자력 개발계획에는 모두 이러한 원자력 시나리오가 포함되어 있다.

 

○ 이 보고서는 MA 연소를 위해 MA를 함유시킨 핵연료봉과 ZrH1.6 감속재봉을 사용하는 비균질 노심을 설계하면 MA의 연소 특성 향상뿐만 아니라 노심의 안전성도 개선할 수 있음을 밝히고 있다. 또한 소듐냉각고속로의 노심 상부에 소듐을 많이 장전하는 소듐 플레넘(Na Plenum)을 두면 핵연료집합체 내에 감속재를 도입하는 것과 상호 상승 작용하여 노심의 소듐 보이드반응도를 크게 개선할 수 있음을 밝히고 있다.

 

○ 한정된 에너지자원을 고려하면 우라늄을 적당한 간격으로 냉각재 속에 담그기만 하면 에너지를 발생시켜 주는 핵분열에너지를 우리 인류는 결코 버릴 수 없을 것이다. 문제는 이의 안전을 담보할 수 있는 설계/건설/운영기술이며 초장수명 방사성핵종을 후세에 남기지 않는 폐쇄 핵연료주기 기술을 완성하는 것이다. 정부는 우리가 이 기술의 선도자가 될 수 있도록 노력을 아끼지 말아야 한다.

 

저자

K. Fujimura, K. Kawashima, A. Sasahira, S. Itooka, H. Kiyotake, M. Takakuwa

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

71()

잡지명

Energy Procedia

과학기술
표준분류

에너지

페이지

97~105

분석자

조*

분석물

• 초장수명 방사성폐기물의 전환률 개선을 위한 고안전도 고속로 노심개념.pdf [492,671 byte]

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