미 원자력규제기관인 NRC(Nuclear Regulatory Commission)는 NuScale Power사의 소형모듈형원자로(SMR, small modular reactor)가 안전관련 전력계통 없이 안전하게 운전될 수 있다는 설계개념을 인정했다. 이 원자로는 주냉각재계통 내 물을 순환시키기 위해 펌프를 쓰지 않으며 대류와 같은 피동형 안전특성을 적용하고 있다.

NuScale사는 2018년 1월 9일 NRC가 안전등급 전원(Class 1E power)의 필요성을 배제한 자사의 독창적 안전설계 방식에 대한 검토를 수행 완료하고 안전성평가보고서를 통해 이 같은 결론을 내렸다고 밝혔다.

Class 1E란 원자력발전소의 안전관련 전력시스템을 설계하는데 기준이 되는 규제기준을 말한다. 이러한 기준이 적용되는 전기 기기 및 시스템으로는 원자로 비상정지, 격납건물 격리, 원자로 냉각, 격납건물 및 원자로 열제거 또는 환경으로의 방사능 유출을 막는데 중요한 기기 및 시스템이 모두 포함된다. 현재 미국 내 모든 원전은 안전성을 확보하기 위해 Class 1E 전원 공급설비를 갖추도록 되어 있다.

NuScale사의 자체격납 SMR 설계는 원자로 노심, 가압기 및 증기발생기를 단일 격납용기에 모두 수용하도록 되어 있다. 단일 모듈 1개로 총 50 MWe의 전력을 생산할 수 있으며 길이는 25 미터 이내, 직경 4.6 미터, 중량은 약 450톤 정도 된다. 12개의 NuScale 모듈을 설치해서 원자력발전소를 지우면 총 발전용량은 600 MWe가 된다. 각 NuScale 모듈은 단순하고 다중화, 다원화 및 독립적인 안전설비를 갖추고 있다.

2016년 12월, NuScale사는 SMR 원자로에 대해 최초로 NRC에 설계인증신청(DCA, Design Certification Application)를 제출했고 이듬해 3월 15일 접수된 바 있다. 신청서는 거의 12,000 쪽에 달하는 기술정보로 이루어졌었다. 작년 7월 NRC는 이 원자로의 안전관련 계측제어계통에 적용하기 위해 개발된 고도통합형보호시스템플랫폼이 적합하다는 결론을 내린 바 있다. 아날로그와 디지털이 혼합된 이 시스템은 안전기능, 통신, 기기간 인터페이스 및 직결모듈로 구성되어 있다.

NRC의 설계인증 심사는 2020년 9월경 완료될 예정이다. 설계인증이 발급되면 원전 건설운영 통합인허가를 15년 내에 신청하면 된다. 최초의 NuScale사 SMR은 미 Utah주 통합전력망에 전력을 공급하기 위해 Idaho 국립연구소 부지에 건설될 예정이다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 소형모듈형원자로,안전관련 전력계통,피동형 안전특성 2. SMR(small modular reactor),safety-related electrical system,passive safety feature

현 부시 행정부의 에너지 정책의 일환인 국제 원자력 에너지 파트너십(Global Nuclear Energy Partnership, GNEP)은 경제적이고 탄소의 사용이 없는 원자력 에너지를 전세계적으로 확산시키는데 목적을 둔 것이다(http://www.gnep.gov/gnepProgram.html 참조.). 탄소 방출이나 온실가스 없는 풍부한 에너지의 공급, 폐기물을 줄이고 남용의 우려를 줄이면서 사용된 원자력 연료를 재사용하는 것 등을 이 협약의 잠재적인 혜택으로 선전하고 있는 부시 행정부는 세계 각국과 GNEP 협약을 체결하고 있으며, 최근 일본과 협약을 맺었다(GTB2007010419, GTB2006070449,  GTB2007040651 참조).

GNEP의 세계 보급과 함께 부시 행정부는 민간 부문의 참여 확대를 꾀하고 있다. 5월 9일 미국 에너지부 차관보 클레이 셀은 에너지부가 앞으로 2년동안 총 6천만 달러를 투자하여 민간의 전문가들이 초기 원자력 연료 재사용 센터와 고등 재사용 원자로를 설계토록 하겠다고 밝혔다. 이 투자는 GNEP 계획의 연구 개발 활동의 실행을 위한 것이다.

셀 차관보는 “원자력 에너지는 세계의 급증하는 에너지 수요를 충당하는 안전하고 값싼 에너지 원이다. 원자력 업계의 엔지니어들과 설계 전문가들을 영입함으로써 우리는 경제적인 새로운 원자력 재사용 기술 개발을 가속화할 수 있다”고 말했다.

셀 차관보의 이번 발표는 그가 워싱턴에서 미국 에너지 협회에서 연설을 하는 도중에 이루어졌다. 이번 발표는 부시 정부의 GNEP 계획을 실현하기 위하여 민간의 참여를 장려하기 위한 것이다. 이 발표에 따라, 지원자들은 GNEP의 초기 개발에 핵심적인 개념적 설계 연구, 기술 로드맵, 비즈니스 계획을 작성하게 된다. 또한 지원자들은 GNEP의 원자력 연료 재사용 센터와 고등 재사용 원자로의 설계, 건설 및 운영을 지원하여야 한다.

재정적인 면에서 이번 투자는 에너지부의 2007년도 비용 계획에서 1500만 달러, 2008년도 예산에서 4,500만 달러를 사용한다.

한편 최근 (2007년 3월 27일) 에너지부는 GNEP 실현을 위하여 새로운 방사능 검출 장비의 도입으로 1500 만 달러를 투자하기로 발표한 바 있었다. 아이다호 국립 연구소에 설치되는 이 장비는 GNEP의 연료 변환 계획의 일부이며, 이번에 발표된 고등 재사용 원자로 설계 투자와 함께 GNEP 연구 개발 활동의 핵심이다. 

 (http://www.gnep.gov/gnepPRs/gnepPR032707.html 참조)

 * yesKISTI 참조

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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캐나다 방사성폐기물관리기구(NWMO, Nuclear Waste Management Organisation)와 캐나다 해양네트워크(Ocean Networks Canada)는 파트너십을 맺고 깊은 심지층 방사성폐기물처분장에 사용하려는 공학적 방벽 시스템 요소의 거동을 더 잘 이해하기 위해 6개월간의 수중실험을 처음으로 수행했다. Ocean Networks Canada는 University of Victoria의 해양학 연구 및 모니터링 기관이다.   British Columbia 주 해안에서 벤토나이트(bentonite) 점토로 둘러싸인 구리 동전은 수면 아래 90미터 아래에 가라앉아 있었다. 이 구리 동전은 현재 University of Waterloo과 University of Western Ontario의 연구진에게 보내져 벤토나이트 점토가 미생물 활동 및 다른 부식작용으로부터 구리를 얼마나 잘 보호하는지 알아보기 위한 시험을 하고 있다.   NWMO는 Ontario에 건설할 심지층처분장에 벤토나이트 점토에 싸인 구리 코팅된 사용후핵연료 캐니스터를 공학적 방벽시스템과 같이 사용할 계획이다.   구리와 벤토나이트 점토가 거친 해양조건에 어떻게 견디는지는 알아낸다면 내륙 처분장 지하에서 그것들이 어떻게 거동할 것인지도 알기 쉬울 것이다. NWMO가 가장 먼저 할 것으로 예상하는 수중실험을 통해 연구진은 압력 하에서 시간이 경과함에 따라 그 물질들의 거동을 잘 이해하는 계기가 될 것이다.   NWMO의 부식학 전문가(Jeff Binns)는 바다 밑바닥의 짜고 미생물학적으로 활성이고 산소가 낮은 환경은 심지층처분장의 상태를 가속하여 시험할 수 있다고 밝혔다. 또한 최종적으로 공학적 방벽시스템은 지하 2.6킬로미터 깊이에 위치할 수 있으며 연구진은 같은 수김에서 사용후핵연료가 들어있지 않은 실제 크기의 저장용기를 시험할 수 있기를 원하고 있다고 덧붙였다.   NWMO는 Adaptive Phased Management로 알려진 계획에 따라 캐나다 내 사용후핵연료의 안전하고 장기적인 관리를 설계하고 이행하는 책임을 맡고 있다. 이 접근방식은 2007년에 캐나다 연방 정부에 의해 선택되었으며 수십 년에 걸쳐 구현될 것이며 부지 선정 및 규제 승인 이후 10년간 해당 시설 건설이 이루어질 것이다.   처분장 부지 선정을 위한 다년간의 지자체 중심 프로세스가 2010년에 시작되었다. 현재 Hornepayne, Huron-Kinloss, Ignace, Manitouwadge 및 South Bruce 등 5개 지역이 연구의 초점이 되고 있다. 이전에 부지선정 과정에 참여했던 16개 지역은 더 이상 연구되지 않고 있는데 이는 완료된 연구결과에 따라 배제되었거나 지자체가 자진 철회했기 때문이다.

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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□ 한국원자력연구소(소장 朴昌奎)는 우리나라와 미국, 일본, 프랑스, EU 등의 국내외 제4세대 원자력 전문가 20여명이 참석하는 소듐냉각고속로 개발 국제공동연구 회의를 9월 11일부터 13일까지 사흘간 서울교육문화회관에서 개최한다. 이번 회의에서는 일명 Gen-Ⅳ(제4세대 원자력시스템, Generation-Ⅳ Nuclear Energy System)라 불리는 미래 혁신형 원자로인 소듐냉각고속로를 개발하기 위한 국제공동연구의 계획안을 검토하고 승인함 □ 이번 회의에는 한국원자력연구소 외에 미국 에너지성, 아르곤(Argonne) 국립연구소, 일본원자력기구(JAEA), 프랑스 원자력청(CEA) 등 국제공동연구에 참여하고 있는 주요 국가가 참여함. 특히, 미국에서는 최근 소듐냉각 핵변환로를 조기에 상용화하기 위한 계획을 발표하며 산업체의 참여를 유도함에 따라 이 분야에 경험이 풍부한 제너럴 일렉트릭(GE)이 참여해 주목받고 있음 □ 회의 첫 날인 9월 11일에는 소듐냉각고속로의 ‘설계와 안전(Design and Safety)' 프로젝트 운영위원회가 열려 공동연구 참가국의 기여액, 연구내용, 일정 등의 계획안을 검토함. 특히, 제4세대 원자로의 참조노형으로 선정된 우리나라와 일본의 소듐냉각고속로를 비교평가하기 위한 방법, 일정 등도 이날 토의하게 됨 둘째와 셋째 날에는 시스템 운영위원회를 열어 소듐냉각고속로의 시스템 연구계획과 각각의 세부 프로젝트에 대한 계획을 검토하고 승인함. 이번 회의를 통해 승인된 계획안은 공동연구 참가국들의 서명절차를 거친 후 본격적으로 수행될 예정 □ 제4세대 원자력 시스템은 2030년대 상용화를 목표로 더욱 안전하고 경제적이며, 핵확산저항성이 있어 지속가능한 발전에 기여할 수 있는 혁신 개념의 원자로를 말함. 현재 가스냉각로(GFR), 소듐냉각로(SFR), 납합금냉각로(LFR), 초고온가스로(VHTR), 초임계압수냉각로(SCWR), 용융염원자로(MSR) 등 6개의 개념노형이 채택된 상태이다. 우리나라는 수소생산이 가능한 초고온가스로와 기술적으로 앞서 있는 소듐냉각로에 관심이 큼 □ 소듐냉각고속로는 제4세대 원자로 중에서 가장 실현성이 높다고 평가받은 노형임. 핵연료를 반복해서 사용하기 때문에 에너지 효율을 극대화 할 수 있어 핵연료의 이용률을 현재보다 수십배 높일 수 있고, 영구처분 해야 할 고준위방사성폐기물의 양을 획기적으로(기존 대비 1% 수준) 줄일 수 있는 장점이 있음.

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
• Keyword : 제4세대 소듐냉각 고속로 국제 공동연구 회의 개최

□ 교육과학기술부(장관 안병만)는 한․베트남 간 원자력협력 강화방안 협의를 위해 제5차 한․베트남 원자력협력위원회를 교과부 문병룡원자력국장, 베트남 Vuong Huu Tan(붕후떤) 원자력위원회 위원장을 수석대표로 ‘08.10.28(화) 서울에서 개최한다.

□ 이번 제5차 한․베트남 원자력협력위원회에서는 양국의 원자력정책에 관한 의견을 교환하고,「한․베트남 방사선의학 공동연구센터」설립, 베트남 원자력 인력양성, 연구용원자로, 원자력 안전분야의 협력방안을 심도 있게 논의할 예정이다.

□「한 베 방사선의학공동연구센터」는 한국원자력의학원과 베트남 108 군중앙병원(108 Central Military Hospital)이 공동으로 설립할 예정으로, 베트남 측의 설립 부지 및 예산이 확보됨에 따라 2009년도 상반기경에는 동 센터 설립이  이루어질 것으로 예상된다.
 ○ 특히 동 공동연구센터에는 우리 기술로 자체 개발한 13 MeV 사이클로트론을 설치․운영할 예정이며, 이를 통하여 베트남 방사선의 의학적 이용 증진과 양국의 방사선의학 분야의 공동연구 및 인력양성에 기여하고, 유럽 국가들이 석권하고 있는 베트남 및 동남아의 핵의학장비 시장에 국산 장비가 진출할 수 있는 교두보가 마련될 수 있을 것으로 전망된다.
 ※ 13 MeV 사이클로트론은 암의 조기진단에 사용되는 “방사성동위원소 생산”용 의료
     장비로서 한국원자력의학원에서 개발, 국내기업이 생산하여 수출을 추진 중

□ 또한, 금번 회의를 통해 지난 50년간 원자력 R&D추진을 통해 확보한 원자력기술로 세계 원자력의 평화적 이용확대에 기여하고, 대 개도국 원자력기술 해외진출 기반조성 촉진을 위한 계기를 마련할 수 있을 것으로 예측된다.
 ○ 특히, 지난 1월 개교한 국제원자력안전학교(International Nuclear Safety School)를 통해 우리나라 원전 설계 건설 운영, 원자력 안전규제 분야의 경험을 원전 도입을 추진하고 있는 베트남과 공유하는 기회로 활용해 나갈 계획이다.

□ 아울러, 연구용원자로, 원자력 비상대응분야, 방사성폐기물 처리기술, 가압경수로 안전해석연구 등에 관한 공동연구 등 구체적 협력방안들이 논의될 예정이다.

□ 동 회의 수석대표로 참석하는 교과부 문병룡 원자력국장은 2020년경에는 베트남이 원자력발전국가로 성장할 것으로 전망하면서,
 ○ 동 회의가 베트남이 원자력이용을 확대하는 과정 속에서 한국과 베트남의 공동 이익을 도모하는 협력강화의 장으로써, 향후 동남아 국가들과의 원자력협력 기반구축에 기여할 것이라고 밝혔다.

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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원자력 기반 원천기술을 보유한 국가들이 주류를 이뤄 제작해온 「국제표준 평가핵자료집(Evaluated Nuclear Data File; ENDF)」에 우리나라가 만든 평가핵반응자료가 최초로 등재되었다. 이로써 우리나라는 원자력 기반기술 보유국 대열에 본격 합류하게 되었으며, 국제 공동 원자력 연구 및 산업에서 영향력이 커질 것으로 기대된다.

한국원자력연구소(소장: 朴昌奎)는 미국 브룩헤이븐국립연구소(BNL) 산하 국가핵자료센터(NNDC)가 최근 발표한 ENDF/B-VII에 한국원자력연구소가 생산한 평가핵반응자료 166개 핵종(중성자파일 35핵종, 광핵반응파일 131핵종)이 등재되었다고 밝혔다. ENDF는 원자력 관련 연구와 응용의 기초자료로 쓰이는 국제 표준 핵반응자료집이다.

핵반응자료는 원자핵이 중성자 양성자 광자 등 입자들과 반응할 확률, 반응시 방출되는 입자의 방향과 에너지 분포 등에 관한 기초물리량이다. 핵반응자료는 원자력발전소의 설계와 운용, 안전해석 등에 필수적일 뿐 아니라 핵확산저지, 제4세대 원자로, 핵주기, 핵융합, 의학, 우주산업, 가속기 등 원자력과 관련한 모든 분야에서 사용되는 가장 기본적인 원천 자료이다. 핵반응자료집은 반응을 일으키는 입자에 따라 중성자파일, 양성자파일, 광핵반응파일로 나뉘어져 있다. 

핵반응자료는 높은 기술력과 많은 비용이 요구돼 그동안 원자력 강대국들이 독점적으로 생산해왔지만 이번 ENDF 등재로 우리나라도 원자력 기반기술 보유국으로 인정받게 됐다. 이는 한국원자력연구소 핵자료평가랩(랩장: 이영욱 박사)이 지난 1998년부터 9년 여에 걸친 연구개발 끝에 맺은 결실이다.  

한국원자력연구소 핵자료평가랩은 새로운 ‘광학포텐셜모형’과 ‘비탄성산란모형’을 도입, 생산한 중성자 평가핵자료 35개종을 국제표준 중성자 파일(총 385개 핵종)에 등재하게 되었다. 또한 실측자료의 재해석과 최신 핵반응 이론을 결합하여 생산한 131개 핵종의 광핵반응 평가핵자료를 국제표준 광핵반응파일(총 163개 핵종)에 등재하였다.

이영욱 한국원자력연구소 핵자료평가랩장(책임연구원)은 “핵융합로와 고속로, 고온가스로 및 업용 대용량가속기, 의학 생명과학 및 우주산업에서의 방사선 응용 등 첨단 원자력 연구개발에는 정밀한 핵반응자료가 필수적”이라며 “현재보다 한 차원 높은 에너지와 핵종 범위 및 정밀도를 가지는 핵자료의 수요가 점차 증가할 것으로 예상되는 만큼 앞으로도 꾸준하게 연구개발 노력을 기울일 것”이라고 밝혔다

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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2013년도와 2015년도를 비교시 세계 우라늄 자원 공급은 본질적으로는 변화가 없었고 가격이 낮은 공급분이 유입됨에 따라 일부 증가가 있었다고 국제원자력기구(IAEA) 및 경제협력개발기구(OECD) NEA(Nuclear Energy Agency)가 11월 30일 발간된 2106년도 우라늄 보고서를 통해 밝혔다. 통칭 레드북(Red Book)으로 불리는 "Uranium 2016: Resources, Production and Demand" 보고서는 2년마다 갱신되는 보고서로 우라늄을 생산하거나 소비하는 49개국 관련정보를 담고 있으며 이번 보고서는 2013년에서 2015년까지의 자료를 싣고 있다.

2015년 1월 1일 현재 파악된 우라늄 자원은 2013년 1월 1일 대비 0.1%가 증가했는데 파운드 당 미화 30 달러 이하의 최저비용 분야를 제외하고는 모든 분야에서는 감소를 보였다. 이는 중국과 카자흐스탄으로부터 추정된 208,400 MTU(metric tons uranium)가 추가된 것 때문으로 보이며 2015년도에 파악된 우라늄 자원은 2014년도의 우라늄 소비량을 기준으로 할 때 전세계 원전에 135년 간 공급하기에 충분한 양으로 판단된다고 밝혔다.

2015년도의 우라늄 탐사 및 개발 비용은 미화 29억 불로 2013년 대비 10%가 증가했는데 이는 대부분 캐나다 Cigar Lake 광산 및 나미비아의 Husab 광산 개발에 기인하는 것으로 다른 광산에서는 대부분 감소한 것으로 분석되었다. Cigar Lake 광산은 Cameco, Areva, Idemitsu 및 Tepco Resources사 합작법인이 소유하고 있으며 Cameco가 운영하고 있다. Husab 광산은 대부분의 지분을 중국의 CGNPC Uranium Resources사가 보유하고 있다.

Argentina, Australia, Canada, Finland, Kazakhstan, Russia, South Africa, Spain 및 미국과 같은 대부분의 국가에서는 우라늄광 탐사 및 개발비용은 크게 감소한 것으로 파악되었다고 보고서는 밝히고 있다. 한편, 중국의 경우 이 비용이 크게 증가했는데 2015년 기준으로 중국 내에서 미화 1억 9,900만불, 해외에서 주로 Husab 광산 개발 등과 관련하여 7억 7,800만불을 쓴 것으로 추정된다. 해외에서 우라늄광 개발을 진행 중인 나라는 중국, 프랑스, 일본 및 러시아 등 4개국으로 개발 비용은 2014년 기준으로 미화 약 8억 1,200만 불에 이른다. 2013년도 대비 2015년도 세계 우라늄생산량은 4.1% 감소했으나 이는 2011년 수준보다는 높은 수준이다. 이는 주로 오스트레일리아의 우라늄 생산감소와 브라질, 체코, 말라위, 나미비아 및 니제르에서 채굴량 감소에 따른 것으로 평가되었다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 우라늄, 레드북 2. Uranium, Red book

Nuscale사는 미 원자력규제위원회(NRC, Nuclear Regulatory Commission) 측에 자사의 상업용 소형모듈형원자로(SMR, Small Modular Reactor) 설계승인을 신청했다. 이 사례가 NRC에 제출된 첫 SMR 설계승인심사 신청이다.

2017년 1월 12일 NRC에서 지난 12월 31일 제출된 신청에 대한 기념식이 있었다. 이 행사에서 NuScale측은 8년간 800명이 넘는 연구진의 노력을 통해 10여 년 전 Jose Reyes 박사가 고안한 설계를 상세하게 문서화했다고 밝혔다. 더불어 포괄적이고 수준 높은 신청서를 제출했다고 확신하며 NRC와 함께 검토 작업을 진행하기를 바란다고 밝혔다.

이 신청서는 약 12,000 페이지에 달하는 기술관련 정보로 구성되어 있으며 NRC가 검토를 시작하기 전에 추가정보가 필요한지 여부를 결정하기 위해서 2개월 가량 소요될 것으로 예상된다. 규제기관측은 40 개월 이내에 인증 프로세스 완료를 목표로 삼고 있다. 설계인증이 발급되면 원전을 건설하고 운영하기 위한 통합(건설+운영) 인허가신청에 있어 15년간 유효하다.

오레곤주 포틀랜드에 본사를 둔 Nuscale사는 일단 설계승인을 받게되면 자사의 원전이 세계적인 수요로 인해 제조, 건설 및 운영분야에 수천 개의 일자리가 창출되고 원자력 기술분야에서 미국의 글로벌 리더십을 다시 확립할 수 있을 것이라고 밝혔다. 더불어 보수적인 추정으로도 2035년까지 전세계 전력량의 55-75 GWe는 SMR에서 나오는데 이는 NuScale 발전모듈 1,000개 이상에서 생산되는 전력량이라고 밝혔다.

최초의 12개 모듈로 구성된 NuScale 원전이 아이다호 국립연구소(INL)에 건설될 예정이며 유타주 통합전력망(UAMPS, Utah Associated Municipal Power Systems)가 원전을 소유하고 Energy Northwest가 원전을 운영하게 될 예정이다. UAMPS측은 설계인증 신청서 제출이야말로 UAMPS 프로젝트 인허가와 UAMPS 무탄소전력프로젝트를 위한 2026년 상업운전 예정일 달성에 핵심적인 요소라고 밝혔다.

NuScale사는 SMR 기술개발을 위한 미 에너지부(DOE)의 비용분담 프로그램 2차 라운드의 단독 수상자로서 현재 DOE의 재정지원을 받는 유일한 SMR 개발사이다. DOE는 INL에서 부지특성연구를 수행하고 INL에 지을 첫 원전의 통합인허가신청 문서를 준비하기 위한 3년간 협약의 일환으로 NuScale 및 UAMPS에 미화 1,670 만 달러의 보조금을 지급키로 결정한 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 소형모듈형원전, 아아디호국립연구소, 보조금 2. small modular reactor(SMR), INL, subsidy

중국의 야심적 원자력 개발 계획이 심각한 인력난의 문제에 직면해 있다고 중국의 고위 원자력 관리는 말했다. 중국의 국영 핵공업총공사(China National Nuclear Corp.:CNNC)의 강 릭신 회장은 “현재 인력은 원자력 산업계, 특히 원자력 발전 산업체의 수요에 훨씬 미치지 못한다”고 말했다고 중국의 관영 신화사 통신은 7일 보도했다.

일본에 이어 아시아 두 번째의 경제대국인 중국은 급속히 증가하고 있는 전력 수요를 충족시키기 위한 노력의 일환으로 에너지원을 다변화시킨다는 계획 아래, 2020년까지 총 원전 설비용량을 현재의 870만 KW로부터 4,000천만 KW까지 증강시킨다는 계획이다.

이와 같이 중국의 원전설비 용량이 증강되면 이는 에너지 수요의 충족에 일익을 담당함은 물론 석탄 화력으로부터 나오는 환경오염을 줄일 수 있다는 장점이 있다. “중국은 향후 10년 간 원자력 산업계에서 빠른 속도의 개발을 경험하게 될 것”이라고 강 사장은 말했다.

그는 대학에 대해 원자력 기술자들의 교육훈련 및 배출에 더욱 비중을 둘 것으로 촉구하고, 현재 중국의 원자력 산업계의 종사자는 약 10만 명에 불과하다고 지적했다. 중국의 야심적 원전 설비용량 증강계획이 현재 심각한 인력난에 직면해 있다고 강 사장은 말했다.

CNNC는 칭화대학, 상하이 지아오 통(Shanghai Jiao Tong) 대학 및 하빈(Harbin) 공대 등의 우수 대학들과 공동으로 원자력 기술자를 훈련시키기 위한 일련의 협정에 서명했다.

중국 정부는 경제 활황으로 급증하는 전력수요에 대처하고, 석유의 수입 의존율을 제한하며, 석탄화력 발전에 대한 높은 의존율로 인한 대기오염과 온실효과 가스를 줄이기 위해 원자력 발전설비에 대해 대규모 투자를 한다는 방침이다. 중국이 현재 가동 중인 9기 원전의 대부분은 산업 개발이 활발한 해안지방에 주로 분포하고 있기 때문에, 중국 정부는 보다 많은 원전을 시추안성(省)과 같은 내륙 지방에 건설하는 방안을 고려하고 있다.

중국, 인도 등의 아시아 국가는 물론 미국과 유럽에서도 원전 건설 재개를 위한 움직임이 구체화되어감에 따라 향후 원전에 사용될 우라늄의 공급난이 예상되면서 우라늄 시장이 뜨겁게 달아오르고 있다. 세계의 우라늄 가격은 2004년 이래로 세 배 이상 폭등하여 4월 초 현재 파운드 당 40달러를 상회하고 있는데, 우라늄 가격은 내년에 35%가 상승하여 55달러까지 인상될 것이라는 전망이 우세하다.

*techtrend참조

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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미국 연구진이 PNNL(Pacific Northwest National Laboratory)에서 세계 최초로 아크릴섬유를 이용해서 해수에 존재하는 우라늄을 추출하는데 성공했다. 연구팀은 비싸지 않은 재료를 이용한 이 기술이 기존 육상 우라늄 채굴 대비 경제성이 있을 것으로 평가하고 있다.

미 Idaho주에 본사를 둔 청정에너지기업인 LCW Supercritical Technologies사가 개발한 이 재질은 미 에너지부(DOE) 원자력국의 조기 지원 하에 개발되었다. 해수에 함유된 우라늄은 폴리머 섬유 표면에 화학적으로 잡혀있는 분자 내에 흡수된다. 이 흡수 특성은 가역적이라서 우라늄을 쉽게 회수해서 옐로우케잌(yellowcake)으로 만들 수 있으며 이 폴리머는 재사용할 수 있다.

기간이 각각 한 달에 달하는 3번의 실험을 PNNL의 Marine Sciences Laboratory이 있는 Sequim Bay에서 채취한 해수를 가지고 수행했다. 해수를 양수해서 1kg에 달하는 아크릴섬유를 통과시켰다. 이 결과 5g의 우라늄을 추출해 낸 것이다.

LCW 측은 이 흡수용 재질이 가격이 저렴할 뿐만 아니라 폐기되는 실을 이용해서 만들 수 있다고 밝혔다. 이 섬유는 환경정화에도 활용할 수 있으며 바나듐과 같은 다른 금속을 해수로부터 추출할 수 있는 가능성도 있다고 밝혔다.

LCW 측은 향후 개발자금 모금을 위해 현재 멕시코 만에서 PNNL이 주도하는 우라늄 추출 현장입증시험을 준비하고 있다. 이 흡수재는 따뜻한 물에서 추출효율이 더 높아서 멕시코 만에서의 추출율이 3~5배 더 높아 경제성을 높일 수 있을 것으로 예상하고 있다.

해수는 천연우라늄을 0.003 ppm 농도로 함유하고 있다. 비록 이 우라늄 함량은 지각의 평균함유량 2.7 ppm나 우라늄광보다는 매우 낮지만 해수 전체에는 약 40억 톤의 우라늄이 존재하는 것으로 평가되고 있다. 세계 육상 우라늄광 매장량 중 kg당 미화 130불까지의 비용으로 채굴할 수 있는 양은 370만 톤 가량으로 추정된다. 따라서 해수 내 우라늄을 경제적으로 추출할 수 있다면 해양은 우라늄의 귀중한 원천이 되는 것이다.

한편 중국과 일본 연구팀도 해수로부터 우라늄을 추출하는 방법을 활발하게 연구하고 있다. CNNC(China National Nuclear Corporation)의 베이징화학공학야금연구소(Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy)는 2017년 사우디아라비아의 KACST(King Abdulaziz City for Science and Technology)와 관련연구 수행 협력에 서명한 바 있다. 이에 따라 양국 연구진이 2년간 관련연구를 수행하고 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 아크릴섬유,육상 우라늄 채굴,옐로우케잌 2. acrylic fibre,land-based uranium mining,yellowcake