클린에너지 수소 만드는 미래 원자로, 안전성 시험 첫 단계 ‘통과’

2015.11.11 18:00
초고온가스로(VHTR) 모식도 - 한국원자력연구원 제공
초고온가스로(VHTR) 모식도 - 한국원자력연구원 제공

친환경 에너지로 주목받는 수소를 대량으로 만들 수 있는 차세대 원자로가 안전성 시험 첫 단계를 통과했다.

 

한국원자력연구원은 초고온가스로(VHTR) 기술개발부 초고온가스로요소기술개발팀이 VHTR의 안전성을 확인하는 모의검증 시험에 성공했다고 11일 밝혔다.

 

VHTR은 950도의 높은 열에너지를 이용해 전기와 함께 수소를 대량으로 생산하는 제4세대 원자로다. 냉각재로 헬륨을, 감속재로 흑연을 쓰는데 이산화탄소를 배출하지 않는다는 장점이 있다.

 

이 원자로는 사람이나 기계가 직접적으로 개입해야 하는 능동안전 방식과 달리 핵연료에서 발생하는 잔열을 자연순환 형식으로 제거하는 피동안전 방식으로 설계돼 안전성을 높였다.

 

개발팀은 원자로에 들어가는 피동안전 장치인 원자로공동냉각장치(RCCS)를 4분의 1 규모로 축소한 모형을 만들고 핵연료가 아닌 전기를 이용해 모의검증 시험을 실시했다. 2014년 11월부터 10개월 동안 5회에 걸쳐 최악의 상황을 설정한 시험에서 모두 잔열이 제거되는 것으로 확인됐다.

 

개발팀은 이번 결과를 미국 아르곤국립연구소(ANL), 위스콘신주립대학과 공유해 실제 RCCS 개발에 주력할 계획이다.

 

김민환 VHTR 기술개발부장은 “VHTR은 대량의 수소를 온실가스 없이 생산할 수 있을 뿐만 아니라 각종 합성연료를 생산하고 열을 공급하는 등 다양한 산업에 활용할 수 있다는 점에서 세계가 경쟁적으로 개발하고 있다”며 “국내에서 안전성 시험의 첫 단추를 잘 꿴 만큼 VHTR 개발에 더 박차를 가할 것”이라고 말했다.

 

초고온가스로(VHTR) 피동안전 원리 모식도. VHTR 사고 시 핵연료에서 발생하는 잔열이 원자로 용기에 전달되면 원자로공동냉각장치(RCCS)로 다시 전달된다. 이때 열을 받아 가벼워진 공기(빨간색)은 굴뚝을 통해 외부로 배출되고, 빈 공간으로 외부의 찬 공기(파란색)이 흡입돼 자연순환하는 방식으로 잔열이 제거된다. - 한국원자력연구원 제공
초고온가스로(VHTR) 피동안전 원리 모식도. VHTR 사고 시 핵연료에서 발생하는 잔열이 원자로 용기에 전달되면 원자로공동냉각장치(RCCS)로 다시 전달된다. 이때 열을 받아 가벼워진 공기(빨간색)은 굴뚝을 통해 외부로 배출되고, 빈 공간으로 외부의 찬 공기(파란색)이 흡입돼 자연순환하는 방식으로 잔열이 제거된다. - 한국원자력연구원 제공

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