한국 SFR 기술 어디까지
■ 미래 원자력시스템 ‘원전 안전’ 지킨다
(3)소듐냉각고속로(SFR)
소듐냉각고속로(SFR)는 원자력을 이용하기 시작한 1950년대 후반부터 연구개발에 착수해 상용화 직전까지 완성된 기술이라고 할 수 있다. 원자력 선진국들은 1960∼1970년대 우라늄 자원의 효율적 이용과 경수로 및 농축기술에 대한 미국 의존도에 벗어나기 위해 소듐냉각고속로를 개발하기 시작했다.
그러나 원자력 발전량이 둔화되고 우라늄 자원의 추가 개발로 우라늄 가격이 안정화되면서 상용화를 위한 기술개발의 필요성이 점점 희미해졌고, 체르노빌과 미국 스리마일섬(TMI) 원전사고 이후 고유 안전성을 강조하는 노형 개발에 밀려 상대적으로 소듐냉각고속로 개발은 침체기에 접어들게 됐다.
하지만 교토 기후협약에 따라 청정에너지원 확보와 안정적인 에너지 공급원의 필요성이 대두되면서 소듐냉각고속로 기술개발에 대한 중요성이 다시금 부각됐다. 이는 사용후 핵연료 재활용을 통한 처분 폐기물량의 획기적 감소와 장수명 핵종의 연소를 통한 방사성 독성을 감소시킬 수 있는 소듐냉각고속로의 필요성이 제기됐기 때문이다. 현재 전세계적으로 운전 중인 소듐냉각고속로는 6기이며, 2기는 건설 중에 있다.
미국은 FCRD(Fuel Cycle R&D) 프로그램의 일환으로 제4세대 소듐냉각고속로 및 재순환 핵연료주기개발을 수행하고 있다. 일본은 제4세대 소듐냉각고속로를 가장 활발하게 개발하고 있는 나라 중의 하나로, 오는 2025년까지 소듐냉각고속 실증로와 관련 핵연료주기시설을 건설하고 2050년부터 상용로를 도입한다는 계획이다.
프랑스는 오는 2020년 제4세대 고속로의 원형로 운전을 개시한다는 계획 하에 고속로 후보대상으로 소듐냉각고속로 또는 가스냉각고속로(GFR)을 고려하고 있는데, 현재의 기술개발 수준으로 볼 때 소듐냉각고속로가 제4세대 원자로로 채택될 것이 유력하다. 중국은 후발국 중 가장 원자력 도입이 활발한 국가로, 2050년까지 고속로 개발을 추진하고 있다. 중국의 고속로 개발은 실험로(CEFR)→실증로(CDFR)→상용로(CCFR)의 3단계 전략을 채택하고 있다.
우리나라는 원자력 선진국에 비해 다소 늦은 1980년대 들어 소규모로 소듐냉각고속로에 대한 기초기술 연구를 수행했다. 이후 1997년 원자력연구개발 중장기계획사업을 통해 본격적으로 연구개발에 착수해 2001년 소형 소듐냉각고속로인 `KALIMER-150(150MWe) 설계개념'을 완성했다. KALIMER-150이 국내 최초의 소듐냉각고속로 개념설계인 셈이다. 이어 2002년부터 2006년까지 중형 소듐냉각고속로인 KALIMER-600의 개념설계를 완성했는데, 이는 우리 기술력을 바탕으로 설계한 독창적 개념의 원자로다. KALIMER-600은 2002년 미국과 일본의 소듐냉각고속로 개념과 함께 제4세대 소듐냉각고속로 국제공동연구의 참조개념으로 선정되는 등 국내 고속로 설계능력의 우수성을 입증받고 있다. 여기에 그치지 않고 우리나라는 미국, 일본, 프랑스, 유럽연합, 중국, 러시아 등과 함께 제4세대 소듐냉각고속로 국제공동연구에도 참여하고 있다.
대전=이준기기자 bongchu@
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(3)소듐냉각고속로(SFR)
소듐냉각고속로(SFR)는 원자력을 이용하기 시작한 1950년대 후반부터 연구개발에 착수해 상용화 직전까지 완성된 기술이라고 할 수 있다. 원자력 선진국들은 1960∼1970년대 우라늄 자원의 효율적 이용과 경수로 및 농축기술에 대한 미국 의존도에 벗어나기 위해 소듐냉각고속로를 개발하기 시작했다.
그러나 원자력 발전량이 둔화되고 우라늄 자원의 추가 개발로 우라늄 가격이 안정화되면서 상용화를 위한 기술개발의 필요성이 점점 희미해졌고, 체르노빌과 미국 스리마일섬(TMI) 원전사고 이후 고유 안전성을 강조하는 노형 개발에 밀려 상대적으로 소듐냉각고속로 개발은 침체기에 접어들게 됐다.
하지만 교토 기후협약에 따라 청정에너지원 확보와 안정적인 에너지 공급원의 필요성이 대두되면서 소듐냉각고속로 기술개발에 대한 중요성이 다시금 부각됐다. 이는 사용후 핵연료 재활용을 통한 처분 폐기물량의 획기적 감소와 장수명 핵종의 연소를 통한 방사성 독성을 감소시킬 수 있는 소듐냉각고속로의 필요성이 제기됐기 때문이다. 현재 전세계적으로 운전 중인 소듐냉각고속로는 6기이며, 2기는 건설 중에 있다.
미국은 FCRD(Fuel Cycle R&D) 프로그램의 일환으로 제4세대 소듐냉각고속로 및 재순환 핵연료주기개발을 수행하고 있다. 일본은 제4세대 소듐냉각고속로를 가장 활발하게 개발하고 있는 나라 중의 하나로, 오는 2025년까지 소듐냉각고속 실증로와 관련 핵연료주기시설을 건설하고 2050년부터 상용로를 도입한다는 계획이다.
프랑스는 오는 2020년 제4세대 고속로의 원형로 운전을 개시한다는 계획 하에 고속로 후보대상으로 소듐냉각고속로 또는 가스냉각고속로(GFR)을 고려하고 있는데, 현재의 기술개발 수준으로 볼 때 소듐냉각고속로가 제4세대 원자로로 채택될 것이 유력하다. 중국은 후발국 중 가장 원자력 도입이 활발한 국가로, 2050년까지 고속로 개발을 추진하고 있다. 중국의 고속로 개발은 실험로(CEFR)→실증로(CDFR)→상용로(CCFR)의 3단계 전략을 채택하고 있다.
우리나라는 원자력 선진국에 비해 다소 늦은 1980년대 들어 소규모로 소듐냉각고속로에 대한 기초기술 연구를 수행했다. 이후 1997년 원자력연구개발 중장기계획사업을 통해 본격적으로 연구개발에 착수해 2001년 소형 소듐냉각고속로인 `KALIMER-150(150MWe) 설계개념'을 완성했다. KALIMER-150이 국내 최초의 소듐냉각고속로 개념설계인 셈이다. 이어 2002년부터 2006년까지 중형 소듐냉각고속로인 KALIMER-600의 개념설계를 완성했는데, 이는 우리 기술력을 바탕으로 설계한 독창적 개념의 원자로다. KALIMER-600은 2002년 미국과 일본의 소듐냉각고속로 개념과 함께 제4세대 소듐냉각고속로 국제공동연구의 참조개념으로 선정되는 등 국내 고속로 설계능력의 우수성을 입증받고 있다. 여기에 그치지 않고 우리나라는 미국, 일본, 프랑스, 유럽연합, 중국, 러시아 등과 함께 제4세대 소듐냉각고속로 국제공동연구에도 참여하고 있다.
대전=이준기기자 bongchu@
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