GIF 가 제안하는 4세대 원자로 6선




움짤 GIF (Generation Ⅳ International Forum) 이 차세대 원전 모델로 6종의 원자로를 제안했습니다.
이 모델들은 가스냉각로 - 페블베드 모듈 원자로 - 가압형 중수로 등 현재 제시된 3.5세대, 혹은 3+ 세대 원자로 이후, 2030년을 초과하는 장기 계획을 대상으로 기존 모델에 비해 보다 안전하고 경제적인 원전을 지향합니다.

1. GFR (가스 냉각 고속로 Gas-cooled fast reactor)
헬륨을 사용하는 GIF 제시 모델은 출력 288MWe, 출구온도 850도, 열효율은 48%. 노심은 핀이나 판상형을 상정합니다. 다만 구체적인 연료 형상이나 노심구조등은 미결정이며 여전히 기술적 난제들이 많습니다.

2. VHTR( 초고온 가스로 Very-high-temperature reactor)
기본적으로는 헬륨 가스를 사용하는 가스냉각 고속로의 연장선. 제시모델중 가장 작고 안전도도 가장 높습니다. 펠릿이나 블럭형 연료를 사용하고 출구온도가 900도를 초과하기 때문에 열효율이 높습니다. GFR 과 함께 발전 + 열화학 수소 제조에 유리합니다.

3. SCWR (초임계수로. 혹은 초임계압 경수로) Supercritical-water-cooled reactor)
원자로에서 가열된 냉각수를 직접 터빈 구동에 씁니다. 이때 냉각수는 임계압력 22~25MPa, 온도 500도 선을 유지하며 통상 경수로에 비해 10~12% 이상 우수한 열효율을 제공합니다.

4. SFR (나트륨 냉각 고속증식로 Sodium-cooled fast reactor)
몬쥬에서 건들던 물건 하지마 물론 기존의 습식 재처리 방식 외에 금속연료 건식 재처리 기술도 연구중. 목숨값이 저렴한 것을 최대 장점으로 꼽습니다.

5. LFR (납 냉각 고속로 Lead-cooled fast reactor)
GIF 모델은 납냉각식 대형로 (1200MWe), 납-비스무스 냉각 소형로 (400MWe), 소형로 (120~400MWe) 등 3종.
운전가능연한이 미칠듯이 길고 전원 분산과 수소생산이 쉽고 해수 탈염 (담수생산) 등에도 유리하다고 합니다. 사용후 노심도 연료 리사이클로 들어가...는데, 뭔가 러시아에서 기분나쁜 선례가 있는 관계로.

6. MSR (용융염로, Molten salt reactor)
1차냉각용으로 용융염을 씁니다. 효율이 높고 출구온도도 700도를 찍습니다. 그리고 핵연료를 냉각제에 녹여 쓰는 액체연료형 모델이 제안중.이 경우 토륨과 우라늄 불화물을 섞어 씁니다. 기존 원자로들보다 작고 가볍고 어쩌고 저쩌고...최근에는 우라늄 없이 토륨만 집어넣고 연료에 양성자 비이이이임을 쏴서 작동하는 방법도 연구중이지만 GIF 모델에선 제외된 듯.


덧글

  • 이네스 2012/04/06 11:15 #

    4,5는 상큼하디 상큼한 선례가 있으니 제끼고. 나머진 내구성이 버텨줄지가 좀 걱정이 되긴 한데말이지요.

    왠지 결론은 또 경수로나 죽어라 씁시다가 될지도.
  • 검은새 2012/04/06 11:40 #

    이래저래 냉각으로 쓸 만한 재료를 찾기가 힘든 듯하네요.
    헬륨 - 다루기 어려움. 불활성 기체로 누출시 방사화가 안되서 가장 안전.
    수은 - 수은중독
    납 - 납중독, 유출시 방사선은 막아주지만 중성자랑 합쳐지면 폴로늄 합성으로 치사성 독성과 방사능 발생
    나트륨(금속) - 유출시 화재발생, 사고시 처리가 힘듬.
    소금염 - 자연냉각 가능, 염으로 인한 금속염화 문제.

    답은 헬륨처럼 보이기는 하는데 너무 고온이라 통제가 어떻게 될지...
  • 계란소년 2012/04/06 15:13 #

    물이 참 속편하다는...
  • RuBisCO 2012/04/06 11:55 #

    4, 5는 안하는게 좋지 않을까 싶어요 ㄷㄷㄷㄷ
    인도 아저씨들은 토륨으로 굴리는걸 연구한다던데 그쪽은 어떤가 궁금하네요.
  • ssn688 2012/04/06 12:23 # 삭제

    4는 중국이 관심을 많이 보이고 있으니... (털썩)
  • paro1923 2012/04/06 23:23 # 삭제

    '차이나 신드롬'이 레알이 되어선 안되는데 말이죠...;;;;
  • 단순한생각 2012/04/06 12:33 # 삭제

    개인적으로 4는 진짜 답이 없는 방식이고, 5의 경우는 기술적 난제를 해결하면 해볼만한 가치는 있다고 봄. 문제는 그 기술적 난제가 해결이 안된지 몇년째더라... -_-;;

    3의 경우 쉽게 이해하자면 BWR을 초임계상태로 놔둬서 써먹는다는건데 솔직히 BWR이 PWR에 비해서 열효율이 5~10%정도 좋되 방사선 차폐문제가 까다롭다는 점을 생각하면 좀 불안불안함.

    아무래도 1,2중에서 정해질거 같긴 한데 아직 다들 기술적 난제가 남아있기 때문에 PWR을 대체하는건 신울진 원전 폐로 한참 이후의 일일듯. -_-
  • shaind 2012/04/06 13:59 #

    납-비스무트는 또 부식성이 있다고 해서......
  • 위장효과 2012/04/06 17:06 #

    어째...핵잠수함용 원자로로 어떤 놈을 쓸까 노틸러스 이래 미소양국이 고민해오던 걸 발전용으로 고대로 가져온 듯한 느낌입니다.
  • 천하귀남 2012/04/06 22:32 #

    일단 용기라는건 누출하는걸 전제할 필요는 있지 않을까 합니다. 샐경우 답없는 물건은 일단 제외해야하고 용기 자체를 깍아먹는 물질도 마찬가지 아닌가 합니다.

    우리나라의 경우 북한이 문제날경우 핵발전소로 뭔가 날라오지 않으리라는 보장이 없다는게 제일 문제 아닌가 합니다. 그럴경우 3의 터빈 직접 구동형식은 불안하군요.

    1이 제일 나아보이긴 하지만... 이제 우리나라에 지역에 핵발전소 들어온다 했을때 짓겠다고 할 동네가 있을지도 의문입니다.
  • 엑스트라 1 2012/04/07 03:15 #

    전세계에 악명을 떨친 어제의 용사들이 보입니다...
  • 커티군 2012/04/07 12:02 #

    저렴한 목숨값 ㅡㅡㅋ
  • 함월 2012/04/07 19:38 #

    4세대 원자로는 제가 예전에 잠깐 다룬 적이 있었지요. http://hcno.egloos.com/5495607

    사실 멀리 갈 것도 없이 우리나라가 차세대 원자로 모델로 밀고 있는 주력이 바로 4번, SFR입니다(...)
    이미 칼리머-600(실현된다면 몬주의 2배 이상 출력?)이라는 이름으로 실시 설계된 적이 있고, 여기에 사용할 핵연료 재처리를 통한 발전용 플루토늄 확보를 위해 계속 미국에 허가를 구하고 있는 실정이지요(근데 결국 허락 안 해줄 것 같...^^;;)
    아무튼 냉각제로 액체 금속을 쓰는건 반세기 이상 (치명적으로) 삽을 푸고 있는 일이긴 한데, 추후 핵융합 발전에도 필수적인 기술이라 연구 자체는 반드시 필요합니다.
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