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중국의 원자력 옵션 및 원자력 개발에서 가속기 구동 원자로의 역할

전문가 제언: ○ 원자력발전에서는 필연적으로 고준위 방사성폐기물이 발생하며 그 중에서도 자연적인 방사성원소 붕괴를 통해 방사능이 없어지기까지 초장기간이 소요되는 초장수명 방사성핵종(MA, Minor Actinides)의 관리가 가장 큰 문제이다. 따라서 원자력계는 MA의 원소 전환을 통해 이를 소멸처리 할 수 있는 기술을 개발하고 있고 이는 원자력의 지속가능한 개발과 보급 확대를 위한 필수요건으로 이해되고 있다. MA의 소멸처리는 에너지가 높은 고속중성자를 이용하는 고속로에서 가능하며 따라서 미래 원전의 가장 유망한 기술 중 하나로 고속로가 개발되고 있다.

○ 고속로는 우라늄 핵연료의 경수로에서 발생하는 플루토늄(Pu)을 핵연료로 효율적으로 사용할 수 있기 때문에 경수로의 사용 후 핵연료를 재처리하여 고속로에서 사용하는 U-Pu 폐쇄핵연료주기를 통해 자연 중의 우라늄을 모두 사용할 수 있고 MA 처리문제를 해결할 수 있는 장점이 있다. 그러나 현재 보급되어 있는 원자로의 대부분은 경수로이고 고속로는 아직까지 상용 보급되어 있지 않다. 또한 경수로 대비 적정규모의 고속로가 보급되기까지는 Pu과 MA의 누적량이 증가하여 핵확산성 문제와 방사성폐기물 문제가 해결될 수 없다.

○ 최근에 이를 해결하기 위한 대책으로 가속기를 고속로와 결합하여 미임계 상태로 운전함으로써 절대적인 안전성을 확보하면서 경수로에서 나오는 Pu과 MA를 연소 및 소멸처리 하는 가속기 구동 원자로(ADS)가 개발되고 있으며 경수로 대비 적정 규모의 상용 고속로가 도입되기까지 ADS가 큰 역할을 할 수 있을 것으로 평가되고 있다. 중국도 2050년까지 400GWe의 원자력 개발계획을 추진하고 있으며 Pu 및 MA 누적량 문제의 해결책으로 ADS 도입을 추진하고 있다. 이 자료는 중국에서의 ADS 개발과 역할을 요약하고 있다.

○ 우리나라는 최근에 중저준위 방사성폐기물의 저장대책을 확정하였지만 폐쇄핵연료주기와 고준위 방사성폐기물 저장은 아직까지 결정하지 않고 있다. 차세대 원전기술인 고속로 개발에 주력하면서 미래의 폐쇄핵연료주기를 대비하고 있으며 Pu을 취급해야 하기 때문에 민감한 기술인 ADS에 대해서는 아직까지 기술 추적에 머물러 있다.

저자: F. Fiori, Z. Zhou
자료유형: 니즈학술정보