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고속로에서의 산화물 및 금속핵연료의 비교

전문가 제언: ○ 여러 유럽국가와 유럽위원회는 원자력 에너지가 온실가스 감축의 맥락에서 에너지 수요에 중요한 역할을 할 것으로 인식하고 있다. 특히 ASTRID는 종래 고속로보다 안전성을 초과 달성하고자 CEA에 의해 설계된 고속로이다. 나트륨 플레넘 도입과 비균일노심을 구성하여 나트륨 공동가가 양의 값이 달성되지 않게 이용한다. 프랑스에서는 Rapsodie, Phenix와 Superphenix에서 수행한 실험프로그램을 기반으로 40년 이상에 걸쳐 취득한 중요한 경험을 토대로 피드백을 하였다.

○ 본 논문은 프랑스가 2010년부터 설계된 1500MWth의 나트륨 냉각풀 형 고속원형로 ASTRID에 관한 내용이다. 모델 검증은 벤치마크 참여기관이 제공한 자료와 해석자료를 비교 검토한 내역이 소개되었고 이를 토대로 산화물 및 금속연료를 채택하였을 때 계산한 Keff, Doppler 상수, 냉각수 공동가 및 239Pu량을 분석한 내용을 기술하고 있다. 특히 핵연료 기술의 장점과 한계점을 제시하고 있어 제 4세대 원자로 SFR을 개발하고 있는 우리의 상황에 유익한 자료가 될 것으로 생각된다.

○ 외국의 고속로 연구개발은 프랑스, 러시아, 일본, 미국을 중심으로 진행되어 왔다. 프랑스는 그간 쌓아온 Phenix와 Superphenix 프로그램의 경험을 피드백하여 검증하는 일을 주도적으로 하고 있으며, 러시아와는 BOR-60& BN-600 조사시험을 통한 CFV 노심의 자격화시험, 일본과는 ASTRID와 JSFR 원형로 연구개발이 진행되고 있다.

○ 우리나라도 한국 원자력연구원을 중심으로 1997년부터 고속로 개발에 착수하였고 2002년 KALIMER가 제 4세대 원자력 시스템의 참조 노형으로 선정되었으며 원형로 PGSFR(Prototype Generation IV Sodium Cooled Fast Reactor)의 노심해석 등 기술연구가 진행되었으며, 2030년경 상용화 목표를 두고 있다. 현재 제4세대 원자력시스템 국제포럼을 통하여 소듐냉각 고속로 공동연구에 참여하고 있으며 국가 중장기 연구개발계획에 따라 핵심기술을 개발 중이다.

저자: E.-Y. Garcia-Cervantes, J.L. Francois
자료유형: 니즈학술정보