납-비스무스 냉각 소형 모듈형 고속로의 자연 순환특성

전문가 제언

○ 세계 원자력계는 현재 2030년대 이후에 보급될 차세대원전으로 지속 가능한 핵연료주기의 소듐냉각고속로(SFR)와 수소생산 및 고온열 활용의 초고온가스로(VHTR)를 가장 유력하게 개발하고 있지만 더욱 장기적인 대안으로는 SFR의 소듐냉각재를 열수력학 및 방사능 특성에서 우수한 납 냉각재로 대체한 납 냉각고속로(LFR)와 VHTR 개념과 고속로 개념을 합친 가스냉각고속로(GFR)의 개발을 고려하고 있다.

 

○ 특히 납 냉각고속로는 러시아가 납-비스무스 냉각재의 초소형 고속로를 잠수함용 원자로로 개발하여 8척의 잠수함에 탑재한 실적이 있으며 이를 바탕으로 상용의 SVBR-100(100MWe) 개발을 완료한 상태에 있고 또한 납 냉각재의 BREST-OD-300(300MWe)을 개발하고 있어 실제로는 세계 원자력계의 예상보다 훨씬 더 일찍 실용화될 가능성도 있다.

 

○ 이에 자극받은 EU는 제4세대 원자로로 개발 중인 소듐 냉각고속로 ASTRID(600MWe)의 재료 및 핵연료주기에 대한 기술검증용 고속실험로인 MYRRHA(100MWt)의 냉각재를 납-비스무스로 하였고 또한 납 냉각고속로인 ALFRED(125MWe)의 개발계획을 출범시켰다. 미국과 일본도 납 냉각고속로의 개발을 고려하여 원자로 설계를 진행한 바 있다. 특히 중국은 납 냉각고속로에 대해 큰 관심을 나타내면서 유럽과의 기술협력을 통해 2023년까지 건설을 목표로 소형 납-비스무스 냉각고속로인 CLEAR-1(10MWt)의 개발계획을 진행하고 있다.

 

○ 이 자료는 CLEAR-10 개발의 일환으로 중국과학기술대(USTC)가 설계한 LFR-10의 열수력학적 특성을 분석하고 펌프를 구동하지 않으면서 일차계통의 납-비스무스 냉각재를 자연 순환하는 경우의 자연 순환특성과 성능을 분석하고 있다.

 

○ 우리나라의 원자력기술은 이미 상당한 수준에 도달해 있어 납 냉각고속로 개발도 수행할 수 있는 역량이 있지만 현재로서는 소듐 냉각고속로와 관련 핵연료주기 개발계획을 진행하고 있기 때문에 납 냉각고속로 개발을 진행시키지 않고 있으며 국제사회의 개발현황을 추적하는 수준에 있다. 그러나 대학 등에서는 이에 대한 연구를 하고 있기도 하다.

 

저자

Pengcheng Zhao, Shuzhou Li, Zhao Chen, Jie Zheng, Hongli Chen

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

83()

잡지명

Progress in Nuclear Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

220~228

분석자

김*철

분석물

• 납-비스무스 냉각 소형 모듈형 고속로의 자연 순환특성.pdf [516,482 byte]

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