앞에서 1, 2 부에서 현재 국내 원자력 업계 연구계 에서 추진중인
나트륨 고속로(SFR) 나 납고속로(LFR) 에 대한 비판을 했다.
그러면 대안은 뭔가? 대안없는 비판은 소용이 없다.
이런 점에서 방향을 참고할만한 나라는 중국이다.
중국은 어느나라 보다 활발하게 원자력 발전을 추진하고 있기 때문에
여러 기술투자에도 적극적이고 어느나라 보다 많은 원전이 건설중이다.
현재 13 개를 건설 중이고 2025년 까지 매년 6-8개를 완공할 예정이라고.
중국의 원전 건설 경향은 탈원전을 추진중인 우리와 상황이 다르니
참고할 만 하지 않지만 미래의 원자로 연구방향은 참고할만하다.
제4세대 원전 모델 6 가지가 있는데 위의 SFR과 LFR 외에
중국이 중점적으로 연구하는 방향은 초고온 가스로(VHTR) 와 용융염원자로(MSR)이다.
그외 가스냉각고속로(GCFR) 과 초임계수 원자로(SCWR) 가 있다.
중국의 페블베드 초고온 가스로는 이미 완성되어 상업발전을 앞두고 있다.
이는 제4세대 원전 모델로는 세계최초의 상업발전이다.
또 MSR 도 현재 10년전 부터 연구에 들어가 소규모 원형로가 완공되었다.
전세계의 원전 연구의 기술적인 트렌드도 소형모듈형 원전(SMR)에 적합한
MSR 과 VHTR 을 중심으로 연구가 활발하다.
MSR 방식은 현재 개발 속도로 보아 2030년 초 쯤에 상업발전에 들어갈 수 있을 것으로 보이고
VHTR 은 곧 중국이 상업발전에 들어가니 그 동향을 주시하는게 좋다.
4세대로는 아니지만 이미 검증된 기존 경수로를 축소한 형태의
SMR 도 있고 한국도 개발했지만 아직 건설실적이 없다.
그래서 한국은 4세대로 연구방향을 다음과 같이 방향을 잡았으면 한다.
1) SFR 과 LFR 은 아깝지만 안전문제 때문에 연구와 투자를 중단한다.
2) 연구 비용이 덜드는 소형로 (300 MW 이하) 연구를 먼저하고
이 성과를 바탕으로 대형로 (1000 MW 급 이상과)를 연구한다
3) 우선 가장 먼저 수요가 있는 대형선박이나 잠수함용을 먼저 연구한다.
우라늄 용융염 원자로 (MSR) 로 선박과 핵잠수함에
적합한 100-200 MW 급의 모델을 개발한다.
이미 삼성중공업이 한국원자력 연구소와 개발에 들어갔다고 한다.
이 연구를 중점 지원해서 빠르게 실용화를 이룬다.
먼저 상용선박용으로 실용화 하고 이를 잠수함에 적합하게
최적화 하고 연료 수명을 늘려서 한국형 핵잠수함에 적용한다.
4) 2/3차 루프로 초임계 이산화탄소 가스터빈 등을 연구한다.
이는 유사한 연구를 진행중인 KAIST 와 두산중공업에 의뢰
5) 수명이 짧은 흑연 대신 불화리튬+불화베릴륨 용융염 혼합 액체 감속재를 개발한다.
6) 사용후 핵연료 (핵폐기물) 처리를 위해 지상형 MSR 을 연구한다.
7) 장기적 에너지 문제와 핵폐기물 해결을 위해 2040년초 상업발전 개시를 목표로
토륨연료 MSR 인 1000MW 급 용융 불화토륨염 원자로(LFTR) 을 추진한다.
이에 필요한 연구를 위의 MSR-SMR 연구와 병행한다.
8) 기존의 프리즘형 VHTR 연구는 페블베드형 토륨연료 VHTR에 대한
장기연구과제로 전환한다.
현재 국내에서 연구되고 있는 SMR 노형들은 대부분 가압 경수로 또는 그 변형위주인데
이런 연구는 중단하고 MSR 방식의 SMR 연구 과제를 여러 기관에 주어
MSR 관련 연구를 촉진하고 기술확보와 인력을 양성하는것이 좋다고 보인다.
참고할만한 모델은 캐나다의 IMSR 형과 역시 캐나다의 SSR-W 형
추후 연구성과가 누적되면 이를 바탕으로 2035년 이후의 (10차 전원개발계획 기간)
한국 원자력 정책과 연구방향을 확정하고 본격 연구와 투자에 들어간다.
2030년대 중반 상업발전을 목표로 본격 연구개발을 진행한다.
현재 한국은 MSR 과 VHTR 연구개발에서 중국에 10년 이상 뒤져 있다.
작성일 : 21-09-14 01:45
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