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4세대 원전 핵연료, 독자기술로 완성 눈 앞

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4세대 원전 핵연료, 독자기술로 완성 눈 앞

2016.01.06 18:00
개발된 SFR 핵연료 집합체 시제품의 모습. - 한국원자력연구원 제공
한국원자력연구원이 개발한 소듐냉각고속로(SFR) 핵연료 집합체 시제품. - 한국원자력연구원 제공

 

미래형 원자로인 ‘소듐냉각고속로(SFR)’에 사용될 핵연료가 국내 독자 기술로 완성을 목전에 두고 있다.

 

이찬복 한국원자력연구원 차세대연료기술개발부장팀은 SFR 개발 전단계인 SFR원형로(PGSFR)에 장전할 핵연료 시제품을 완성했다고 6일 밝혔다.

 

SFR은 기존 경수로와 달리 핵분열 과정에서 발생하는 열을 물이 아닌 액체 소듐으로 전달하는 방식이어서 안정적이다. 또 사용후핵연료 재활용 기술인 파이로프로세싱의 공정 결과물인 초우라늄을 연료로 사용하는 만큼 폐기물 양을 20분의 1로 감소시킨다는 장점도 있다.

 

전문가들은 파이로프로세싱과 SFR을 함께 도입하면 우라늄 자원 활용률이 기존 대비 100배 이상 향상될 것으로 전망하고 있다.

 

연구진은 2007년부터 PGSFR 장전핵연료 개발에 착수했고, 약 380억 원을 투입해 9년 만에 주조창지, 연료봉, 집합체, 피복관 등 부품일체를 개발하는 데 성공했다.

 

특히 개발된 피복관의 경우 해외 제품보다 고온 저항성이 30%이상 향상된 것으로 평가 받았다. 덕분에 고온·고압의 고속로 환경에서 잘 견딜 수 있을 뿐 아니라 원자로의 열효율을 높여 전력 생산량 증가에 기여할 것으로 기대된다.

 

이번에 완성된 핵연료는 오는 6월부터 2020년까지 러시아의 고속로 ‘BOR-60’에서 조사(照射)시험을 진행해 성능과 안전성을 확인할 예정이다.

 

이 부장은 “2020년까지 PGSFR 승인 절차를 마친 후 2028년에 건설을 완료하고 핵연료를 장전할 계획”이라며 “국내 기술로 내구성이 우수한 핵연료를 개발함으로써 향후 사용후핵연료 문제 해결에 기여하게 됐다”고 말했다.

 

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