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고준위방사성폐기물 획기적 절감 가능정전 인한 냉각능력 상실때도 안전 유지 ■ 미래 원자력시스템 ‘원전 안전’ 지킨다(3)소듐냉각고속로(SFR) 소듐냉각고속로(SFR)는 제4세대 원자로 노형 중 가장 개발이 앞서 있으며, 실현 가능성이 높은 것으로 평가받고 있다. 감속재 없이 고온의 액체 소듐을 냉각재로만 사용해 높은 에너지의 고속 중성자를 이용한 핵분열 연쇄반응을 일으켜 이 때 발생하는 열을 액체 소듐에 전달, 증기를 생산하고 이 증기로 터빈을 돌려 전기를 생산하는 고속로다.특히 소듐냉각고속로는 원자력발전을 하는 모든 나라의 공통 이슈인 `사용후 핵연료`에 남아 있는 고준위방사성폐기물을 획기적으로 줄일 수 있고, 열전도도가 매우 좋고 액체 소듐을 냉각재로 사용해 열효율이 뛰어나고 안전성 측면에서도 매우 유리한 차세대 원자로다. 이를 입증하듯 제4세대 원자력국제포럼(GIF)에서 6개 후보 노형을 대상으로 실시한 4대 혁신기술과 개발비용을 평가한 결과, 소듐냉각고속로는 전 부분에서 고루 우수한 평가를 받았다.무엇보다 소듐냉각고속로는 우리나라에서 가장 많은 기술축적이 이뤄진 분야라는 점에서 국
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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 전세
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한국, 원자력 수소실증 2026년까지 완료키로 ■ 미래 원자력시스템 ‘원전 안전’ 지킨다(2) 초고온가스로 초고온가스로는 우리나라와 미국, 일본 등 9개국이 참여해 공동연구개발 목표를 설정하고 세부 연구개발계획을 마련해 추진하고 있는 국제공동 프로젝트다. 미국은 차세대원자로개발사업(NGNP)을 통해 전력생산, 산업체 열공급, 수소생산을 위한 실증로 건설사업을 진행하고 있다.일본은 원자력을 이용한 수소생산을 위해 1998년부터 30㎿t 열출력을 갖는 초고온가스 실험로를 운전 중이며 지난해 3월 950℃ 50일 이상 운전을 성공적으로 마쳤다. 중국은 베이징 인근에 고온가스로 실험로를 건설해 운용한 경험을 바탕으로 산둥반도 지역에 전력생산을 위한 고온가스 원자로를 건설하고 있다.우리나라는 2004년 원자력으로 수소를 생산하기 위한 초고온가스로 개발연구를 교육과학기술부 사업으로 시작했고 2006년부터 초고온가스로를 이용한 원자력 수소생산 시스템의 실증에 필요한 원천기술을 개발하고 있다. 기술적 어려움을 극복하기 위한 원자력수소핵심기술개발은 제4세대 원자로 국제공동연구와 병행해 진행하고 있다.초고온
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삼중 코팅으로 방사능 차단… 국토 좁은 나라에 적합 ■ 미래 원자력시스템 ‘원전 안전’ 지킨다(2) 초고온가스로 제4세대 원자로 노형 중 하나인 초고온가스로(VHTR)는 헬륨을 냉각재로, 흑연을 감속재로 사용하는 원자로이다. 초고온가스로의 가장 큰 장점은 높은 열원을 제공해 고온의 열에너지를 수소생산 등의 다양한 산업분야에 활용할 수 있고 고효율의 전기생산도 가능하다는 것이다. 다른 원자로와 달리 전력생산 외에 수소생산도 가능한 제4세대 원자로인 셈이다.제4세대 원자로는 현재 전세계에 가동중인 2세대, 3세대 원전과 달리 지속 가능성과 안전성, 경제성, 핵비확산성 등을 획기적으로 향상시킨 미래의 원자력 시스템을 의미한다. 제4세대 원자력 시스템은 우리나라를 비롯한 원자력 선진국들이 공동으로 참여해 오는 2030년 상용화를 목표로 개발을 진행하고 있다.제4세대 원자로 중 초고온가스로는 원전사고 시 자연현상만으로 최고 수준의 피동 안전성을 보장하는 등 경제성과 안전성을 동시에 갖춘 것으로 평가받고 있다.초고온가스로는 과거의 가스로에 비해 △삼중미세피복 핵연료 사용 △냉각재로 헬륨 사용 △강
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하루 9만㎾ㆍ4만톤 담수 10만명 도시에 공급표준설계인가 연말 획득 전망 … 수출 탄력 ■ 미래 원자력시스템 ‘원전 안전’ 지킨다(1) 중소형 원자로 `스마트` 지난 3월 일본 후쿠시마 원전사고는 원전의 안전성 확보가 얼마나 중요한 지를 전 세계에 여실히 보여줬다. 원자력 르네상스 시대가 도래했다던 장밋빛 전망과 함께 원전기술 강국으로 원전의 안전운영에 있어 국제적 신뢰도를 쌓아온 일본에서 터져 나왔다는 점에서 충격은 쉽사리 가라앉지 않았다. 국내에서도 일본 원전사고를 계기로 국내 원전 안전성을 둘러싼 논란이 거세졌다.전문가들은 국민들로부터 원전 안전에 대한 신뢰를 회복하기 위해서는 안전을 보다 강화한 미래 원자력시스템에서 해법을 찾아야 할 것이라고 지적한다. 원자력을 이용하는데 있어 모든 사람들이 안심하고 선택할 수 있으면서 안전을 담보할 수 있는 미래 지향적인 원자력에너지 기술개발이 절실하다는 얘기다. 이에 향후 원전의 안전을 지켜줄 미래 원자력시스템인 스마트(SMART), 소듐냉각고속로(SFR), 초고온가스로(VHTR) 등의 안전성에 대해 알아보고자 한다.◇일체형으로 안전성 한층 높여=원
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최종배 교과부 전략기술개발관 ■ 미래 원자력시스템 ‘원전 안전’ 지킨다(1) 중소형 원자로 `스마트` "후쿠시마 사고는 세계 원자력 연구개발(R&D)의 흐름을 통째로 바꿔놓았습니다. 전체 원자력 R&D 과제 하나하나를 들여다보고 안전성을 끌어올리는 작업에 나서겠습니다."최종배 교육과학기술부 전략기술개발관(사진)은 `안전성`을 향후 원자력 R&D의 키워드로 꼽았다. 최근 세계 원자력 전문가들이 `안전하다`는 판단 기준을 과거 발생 가능한 사고에 대응할 수 있는 수준에서, 최악의 시나리오에서도 문제가 없는 정도로 높여야 한다고 의견을 모으는 것과 일맥상통한다. 원자력, 우주 등 거대과학 정책을 총괄하는 최종배 국장에게서 미래 원자력 R&D의 청사진을 들었다.- 후쿠시마 사고로 인한 국제 원자력 R&D의 변화 움직임은."지난 9월 열린 IAEA 총회에서 원전의 안전기준을 높이기 위한 새로운 실행계획(액션플랜)이 채택된 만큼 세계 각국이 원전 안전성 강화에 나설 전망이다. 우리도 달라진 IAEA 안전기준에 따라 기술 업그레이드를 추진할 계획이다. 전체 정책은 새로 출범하는 원자력안전위가 총괄하고, 교과부는 안전성
