한정된 기간 중 토륨 핵연료주기 핵폐기물 관리를 위한 완전 악티니드 재순환 효율성

전문가 제언

○ 현재 우리나라에서 가동 중인 원자력발전소는 24기로, 발전량 기준으로 보면 세계 5위다. 매년 이 곳에서 700t에 달하는 사용후핵연료가 발생하고 있다. 그럼에도 불구하고 우리나라의 후행핵연료주기의 중심인 사용후핵연료에 대한 정책방향은 여전히 유동적이다.

 

○ 현재 사용후핵연료는 원전 부지 내 습식저장조에서 냉각·보관되고 있는데 머지않아 저장조가 순차적으로 포화상태에 도달될 것을 감안할 때 사용후핵연료의 관리에 대한 기본방침을 입법화할 필요성에 높아지고 있다.

 

○ 본문에서는, Th 핵연료주기의 시간-의존적 성능이 재순환 원자로의 5세대까지 핵연료주기 ORION(Gregg and Hesketh, 2013) 코드를 사용하여 모델링되면서, 손익-분기점(break-even) 및 버너(burner) 핵연료주기의 소듐냉각고속로- 및 경수로-기반 재순환이 고려되었으며, 최근 자원-이용형 비등수형 원자로(RBWR, resource-renewable boiling water reactors)에서의 Th 손익-분기점 핵연료주기가 고려되고 있다.

 

○ SFR 또는 RBWR에서 폐쇄된 Th 손익-분기점 핵연료주기는 폐기물 방사선독성 및 붕괴열 이득이 평형 성능에 접근하기 전에 ∼3세대 운전을 요구한다. U 및 Th 버너 핵연료주기는 동일한 결과를 얻기 위하여 ∼6세대가 필요하며 그렇게 하기 위해 원자력의 단계적 철수가 요구되는 반면, U 손익-분기점 핵연료주기는 100세대 이상 필요로 한다.

 

○ SFR을 이용하는 버너 핵연료주기는 ∼3세대 후 SFR을 이용하는 U 버너 핵연료주기보다 방사선독성을 낮추게 된다. RBWR이 Th 버너 핵연료주기용으로 사용된다면, LEU-장전 LWR과 관계된 기준준위로 폐기물이 붕괴되는 시간을 줄이기 위하여 최소한 3세대가 요구된다.

 

○ 이들을 중심으로 본문에 제시된 한정기간 중 핵폐기물 관리전략으로서의 토륨 핵연료주기의 완전 악티니드 재순환 효율에 관한 내용은 국내의 SFR 개발 및 사용후핵연료 관리정책 수립에 도움이 될 것이다.

 

저자

Benjamin A. Lindley, Carlo Fiorina, Robert Gregg, Fausto Franceschini, Geoffrey T. Parks

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

87()

잡지명

Progress in Nuclear Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

144~155

분석자

김*수

분석물

• 한정된 기간 중 토륨 핵연료주기 핵폐기물 관리를 위한 완전 악티니드 재순환 효율성.pdf [531,073 byte]

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