초고온가스로 GTHTR300의 설계 개선 및 열병합발전을 통한 비용 감소

전문가 제언

○ 헬륨을 냉각재로, 흑연을 감속재로 사용하는 고온가스로는 차세대 원전의 후보노형 중 하나로 개발되고 있다. 특히 원자로 출구온도를 섭씨 1,000도까지 올릴 수 있는 초고온가스로는 미래 에너지원인 수소를 제조하거나 열병합발전을 통해 석탄가스화, 에틸렌 제조, 제철, 종이/펄프, 시멘트 등의 다양한 산업 분야에 활용할 수 있어 원자력의 이용영역을 크게 확대할 수 있는 기술로 주목받고 있다.

○ 또한 초고온가스로는 열효율이 50% 이상이고 핵연료연소도가 120GWd/t 이상(기존 경수로의 3배)이라는 장점 이외에도 기술적 특성에 의해 고유안전성과 경제성을 확보할 수 있어 미래 원전시장의 잠재력이 매우 높은 것으로 평가되고 있다.

 

○ 현재 고온가스로 기술을 개발하고 있는 국가는 일본, 중국, 러시아, 유럽, 미국, 한국 등이지만 중국과 일본이 가장 활발하게 개발하고 있다. 중국은 10MWt의 실험로 HTR-10을, 일본은 30MWt의 실험로 HTTR을 운전하면서 관련 기술을 개발하고 있다. 또한 중국은 2011년 4월부터 2x250MWt의 고온가스로 원형로 HTR-PM을 건설하고 있고 일본은 600MWt의 모듈형 초고온가스로인 GTHTR300을 설계하고 있다.

 

○ 이 자료는 일본이 2001∼2003년에 설계한 GTHTR300의 기초설계를 토대로 지난 10여 년간 발전한 최신 과학기술들을 반영하여 설계를 개선할 경우, 또한 GTHTR300의 폐열을 이용하여 해수담수화를 병행할 경우의 발전비용 감소효과를 분석하고 있다.

 

○ 우리나라도 2006년부터 원자력수소 생산연구를 수행해왔으며 제3차 및 제4차 원자력진흥계획에 이의 개발을 포함시켰다. 또한 2008년에는 미래원자력시스템 장기추진계획(제255차 원자력위원회, 2008년 12월)을 수립하여 2030년까지 원자력수소 생산실증이라는 장기비전을 제시하였다. 이를 달성하기 위해 한국원자력연구원이 중심이 되어 초고온가스로를 활용한 원자력수소생산시스템을 개발하고 있으며 2026년까지 원자력수소 생산의 실증을 완료할 계획으로 있으나 연구개발재원 마련이 계획대로 되지 않아 기술 개발에 어려움을 겪고 있다.

저자

Xing L. Yan, Hiroyuki Sato, Yu Kamiji, Yoshiyuki Imai, Atsuhiko Terada,Yukio Tachibana, Kazuhiko Kunitomi

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2016

권(호)

306()

잡지명

Nuclear Engineering and Design

과학기술
표준분류

에너지

페이지

215~220

분석자

김*철

분석물

• 초고온가스로 GTHTR300의 설계 개선 및 열병합발전을 통한 비용 감소.pdf [510,069 byte]

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