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핵융합로의 핵 해석

전문가 제언: ○ 우리나라는 국제핵융합실험로(ITER) 개발 프로젝트의 주요 참가국 중 하나로서 ITER 개발을 위한 주요 하드웨어의 설계 및 제작 작업을 담당하고 있다.

○ ITER 개발계획에서는 건설단계부터 복수의 건물들을 건설하였으며 또한 현재 주요 기기들이 실제 제작에 들어갔다. 그 밖의 기기들도 설계의 최종단계에 와있다. ITER 개발계획에서도 중성자공학 활동은 가장 중요한 항목으로서 ITER 개발계획의 기반이 되고 있다. 핵융합로의 기본적인 요구를 충족해야 하는 기본해석, 주요 기기의 구조설계와 차폐설계를 지원하는 설계 지원 해석 및 설계기기의 안전계수와 안전관리를 위한 안전관리 해석 등이 중성자공학의 주축을 이룬다.

○ 그동안의 핵융합 연구에서는 핵융합로의 실현을 위한 플라즈마 실현에 집중하고 있다가 실제 건조단계에 진입한 후에는 트리튬 증식, 가동기간 중 및 가동 후의 정비기간 동안 연구자를 방사선으로부터 보호하기 위한 차폐설계 등이 현실적인 과제로 대두되고 있다. 핵융합로는 핵분열로와 달리 복잡한 구조를 가지므로 중성자공학의 중요성이 부각되고 있으며 이제부터 본격적인 해석체계가 구축되고 있다.

○ 이 보고서는 핵융합 관련 평가핵자료와 이를 활용한 중성자 및 방사선 수송해석코드의 현황을 소개하고 있다. 핵분열로의 경우와 비교하여 여러 가지로 유의해야 할 점들을 지적하고 있다.

○ 우리나라는 1960년대 후반부터 원자력 기술개발을 시작하여 한국형 연구로, 한국표준형 원전 OPR1000의 설계기술을 자립하였고 이를 바탕으로 대형 원전인 APR1400을 개발하여 수출하였다. 이러한 기술 축적을 통해 지금은 소형 원자로인 SMART의 표준설계 인가를 세계 최초로 받았고 또한 국제사회가 공동 개발하고 있는 제4세대 원자력시스템 개발에 참여하고 있으며 국내 자체적으로도 제4세대 원자력시스템의 하나인 소듐냉각고속로와 초고온가스 개발목표를 수행하고 있다. 이들 원자로의 설계를 위하여 한국원자력연구원 내에 원자로 물리팀과 핵자료 평가 팀이 구성되어 관련 연구를 수행하고 있다.

저자: C. Konno
자료유형: 니즈학술정보