이동형 히트파이프 냉각고속로

전문가 제언

○ 본 발명은 히트파이프(heat pipe)를 냉각도구로 사용하는 이동형 고속로와 관련이 있다. 히트파이프는 봉인된 휘발성 액체와 모세관구조로 된 wick을 포함한다. 액체는 튜브의 고온 표면에서 증발되며 히트파이프를 따라 튜브의 저온 표면으로 확산된다. 증기는 저온 표면에 응축되어 증발열을 저축한 후 모세현상에 의하여 고온 표면으로 되돌아온다. 히트파이프는 일반금속에 비하여 높은 열전도를 가지며 우주선의 열 제거, 컴퓨터의 CPU 냉각, 태양열, 환기열 회수 등에 널리 이용된다.

 

○ 본 발명의 히트파이프 냉각고속로는 노심에 핵연료 핀과 소듐액체를 포함하는 히트파이프가 핀 주위에 위치한다. 노심에서 발생한 열은 히트파이프를 이용하여 원자로 밖으로 전달되어 CO2 Brayton 사이클을 이용하여 전력으로 전환된다. 이 원자로는 농축 97%의 질화우라늄을 연료로 사용하며 출력은 대략 100MWe이다.

 

○ 히트파이프 냉각고속로는 모듈로 구성되며 부피가 작아서 컨테이너로 수송이 가능하여 북극이나 군사 전초기지 시설과 같이 접근이 어려운 지역에 전기를 공급하는데 유용하다. 또한 히트파이프 고속로는 냉각재와 펌프를 사용하는 기존원자로에 비하여 안전성과 신뢰도가 크게 향상된다. 미국의 Los Alamos국립연구소는 1994년부터 우주선과 행성표면 이동수단의 목적으로 히트파이프 냉각고속로를 개발하여 왔다.

 

○ 우리나라는 1972년부터 소듐냉각고속로의 기초연구를 시작으로 현재GIF(Generation-IV Interational Forum)사업에 참가하고 있으며 Argonne국립연구소와 공동으로 PGSFR(Prototype Gen-IV Sodium Cooled Fast Reactor) 원형로를 개발 중이다. 본 발명은 접근이 어려운 지역에 전기를 공급하는 목적 외에도 우리나라 항공우주산업이 계획하고 있는 위성 및 우주탐사 분야와도 밀접한 관계가 있으므로 본 발명이 제안하는 기술의 검토가 필요할 것으로 생각한다.

저자

Los Alamos National Security, LLC

자료유형

니즈특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

US20160027536

잡지명

US특허

과학기술
표준분류

에너지

페이지

~31

분석자

강*무

분석물

• 이동형 히트파이프 냉각고속로.pdf [443,853 byte]

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