영국 원자력규제청(ONR, Office for Nuclear Regulation), 환경청 및 웨일즈 자원부는 2017년 3월 30일 AP1000 원자로에 대한 일반설계심사(GDA, Generic Design Assessment)를 마친 후 Westinghouse사의 AP1000 원자로 현 규제단계에서 설계가 안전, 보안 및 환경보호 요건을 만족한다고 발표했다. 특정 원자로가 GDA 심사과정을 마치면 ONR의 DAC(Design Acceptance Confirmation)과 환경청의 SoDA(Statement of Design Acceptability)을 발급받게 된다.

Westinghouse사는 AP1000 원자로에 대한 GDA 심사참여를 2007년 시작했으며 2011년 12월에는 잠정 DAC 및 SoDA 단계까지 도달한 바 있다. 그러나 Westinghouse측은 모회사인 Toshiba가 영국 신규원전사업을 위한 NuGen사 지분을 확보할 때까지 인허가심사 진행을 중단시킨 바 있다.

일본 Toshiba사는 현재 NuGen의 60%를 갖고 있으며 프랑스의 Engie사가 40%를 갖고 있다. Westinghouse사는 2015년 1월  NuGen사가 영국 Moorside 부지에 3기의 AP1000 원자로를 짓겠다고 발표하자 GDA 심사과정을 재개하도록 했다.

요약보고서를 통해 ONR측은 이번 규제업무의 첫단계 완성은 Moorside 원전건설사업의 첫단계 시작에 불과하며 후속 인허가단계가 계속 진행될 것이라고 밝혔다. ONR측은 올 해 말에 부지인허가 신청이 들어올 것으로 예상하고 있으며 충분한 심사능력 및 인력을 갖고 있는 신규원전심사 부서에서 처리할 것이라고 밝혔다. GDA 프로세스는 신규원전 건설과정 중 한 단계일 뿐이다. 신규 원자력발전소가 건설되기 위해서는 부지승인, 환경허가 및 계획승인 등 규제기관과 정부로부터 건설부지와 관련한 다수의 승인을 받아야한다.

NuGen은 3월 29일 올 해 2분기 안에는 전원개발 동의명령(Development Consent Order) 인허가신청을 하지 않을 것이라면서 그 이유로 Moorside 원전건설사업 2차 공청회를 통해 수집된 의견이 너무 많기 때문이라고 밝혔다. 따라서 해당 사업 추진에 어두운 그림자를 그리우고 있다고 평가된다.

한편, 최근 Westinghouse사의 미국내 부도 보호신청과 관련하여 한국전력공사(KEPCO)는 Westinghouse 지분 매입을 고려하고 있지 않지만 Toshiba가 갖고 있는 NuGen 지분에 대해서는 흥미를 갖고 있다고 밝힌 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 일반설계심사, 부지인허가, 무어사이드 부지 2. GDA(Generic Design Assessment), site license, Moorside site

일본 전력회사 중 하나인 간사이전력(주)는 Ohi 3,4호기 원전의 재가동과 이에 따른 연료비 감소에 발맞추어 전기요금을 평균 5% 인하한다고 밝혔다. 작년 8월에도 Takahama 3,4호기 원전이 재가동에 들어가자 유사한 수준의 전기요금 인하를 단행한 바 있다.

간사이전력(주)는 전기요금을 오는 7월 1일부터 kWh당 17.37엔에서 16.44엔으로 평균 5.36% 인하할 방침이라고 2018년 5월 28일 밝혔다. 이 전기요금 인하는 Ohi 3,4호기 재가동에 따라 데체 화력발전 연료비를 절감할 수 있게 된 것이 주요인이라고 덧붙였다. 이 회사의 연료비 부담 규모는 2017년 8월 5,225억엔에서 4160억엔으로 떨어졌다. 경영 효율화를 통한 관련 비용절감도 전기요금 인하에 영향을 미친 것으로 알려졌다.

일본 후쿠이 현에 있는 Ohi 원전 3호기는 올 4월 10일 상업운전을 재개했으며 4호기는 6월 초 운전재개가 전망된다. 2017년 8월 간사이전력은 역시 후쿠이 현에 있는 Takahama 3,4호기 재가동으로 인해 연료비가 크게 절감됨에 따라 전기요금을 인하한 바 있다. Takahama 3호기는 2017년 6월, 4호기는 2017년 5월 발전을 재개한 바 있다.

간사이전력은 Takahama 3,4호기 재가동에 따라 원전이용율이 22%를 기록했고 이번 Ohi 3,4호기 재가동 결과로 48.8%를 달성하게 되었다고 밝혔다. 이 회사는 Ohi 1,2호기와 Mihama 1,2호기를 폐로하겠다고 기 결정한 바 있다. 반면에 일본 원전규제기관인 NRA(Nuclear Regulation Authority)에 Takahama 1,2호기와 Mihama 3호기에 대해서는 재가동을 신청해 놓은 상태다.

간사이전력 측은 자사의 원전이 위치한 지자체 주민들을 대상으로 재가동에 대한 이해를 지속적으로 확보해 나가고 있다면서 안전을 최우선의 가치로 안전성이 확인된 원전에 대해 지속적으로 재가동을 추진해 나갈 방침이라고 밝혔다. 또한 전기요금과 전력서비스에 있어서 경쟁력 향상을 통해 수용가에게 유리한 전기요금 제도를 도입하고 서비스 향상을 위한 지속적인 노력도 계속해 나갈 것이라고 덧붙였다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 전기요금,연료비,안전 최우선 2. electricity price,fuel cost,safety as a top priority

□ 최근 학교급식의 안전성 문제가 시급한 사안으로 대두되며 그 대안으로 학교급식에 방사선 조사기술을 도입하자는 의견이 나오고 있는 가운데, 방사선 조사 식품의 안전성을 주제로 한 심포지엄이 열림 □ 국내 원자력계에 종사하는 여성 전문인들의 모임인 (사)한국여성원자력전문인협회(회장 홍성운)는 오는 7월 27일 오후 1시부터 6시까지 국회 의원회관 소회의실에서 ‘2006 여성과 함께 하는 원자력 심포지엄’을 개최 ‘방사선 조사 식품은 안전한가’를 주제로 열리는 이번 심포지엄에서는 방사선 식품 관련 국내 전문가들이 대거 참가함 □ 심포지엄은 한국원자력연구소 이주운 박사의 ‘식품에 방사선을 조사하는 기술’, 식품의약안전청 한상배 박사의 ‘방사선 조사 식품의 관리 규정’, 아주대 의과대학 이수영 교수의 ‘방사선 조사 식품을 섭취하면 어떨까’의 주제발표로 시작될 예정 □ 이어 한국원자력연구소 변명우 박사, 한림대 강일준 교수, 대한주부클럽연합회 김천주 회장, 국회 박성철 입법정보연구관, 식품의약안전청 한상배박사 등이 참여하는 패널토론으로 새로운 식품 저장 방법으로 떠오르고 있는 방사선 조사 방법과 방사선 조사 식품의 안전성, 경제성 등에 대해 열띤 토론을 벌일 예정 □ 최근 불거진 학교 급식 문제 해결의 대안으로 방사선조사기술 도입 의견이 나오는 시점에서 열리는 이번 행사는 방사선 식품 조사기술에 대한 유용한 정보를 얻을 수 있는 기회가 될 것으로 전망 □ (사)한국여성원자력전문인협회는 원자력의 올바른 이해와 홍보를 기치로 세계 60여 개국 2천여 명의 회원들이 참가하여 만든 국제적 네트워크인 세계여성원자력전문인회(Women In Nuclear-Global)의 국내 조직. 이에 따라 한국여성원자력전문인협회에서는 원자력 분야에서의 다양한 주제로 매년 ‘여성과 함께하는 원자력 심포지엄’을 개최하여 일반인들의 원자력 이해를 도모하고 있음. □ 협회는 퀴리부인의 탄생일을 기념하여 2000년 11월 7일 설립되어 이듬해인 2001년 5월 서울에서 WIN-Global 연차대회를 개최한 바 있으며, 한국원자력연구소, 한국수력원자력(주), 원자력안전기술원, 원자력의학원, 한국원자력문화재단 등 원자력 관련기관의 여성전문가 200여 명이 회원으로 활동 중임

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
• Keyword : 2006 여성과 함께 하는 원자력 심포지엄개최

일본 Aomori현에 건설 중인 Ohma 원자력발전소의 준공이 원전규제기관의 해당 원전에 대한 강화된 안전조치 결과 검토가 계속됨에 따라 추가로 2년 더 지연될 예정이다.

2014년 12월 J-Power사(Japan Electric Power Development Corp)는 일본 원전규제기관인 NRA(Nuclear Regulation Authority)에 원전 방호 강화를 위해 Ohma 1호기 원자로 설치를 변경한다는 신청서를 제출했다. 이들 조치에는 쓰나미 대응수단, 비상전력 공급확보, 열제거 기능 확보 및 중대사고 대응 등이 포함되었으며 당초 2020년 말이면 완료될 것으로 예상되었다.

하지만 2015년 9월 J-Power사는 안전설비 설치가 지연되어 원전 운전이 2021년으로 밀릴 것이라고 공표했다. 이렇게 지연된 사유는 NRA가 안전설비 설치계획에 대한 추가정보를 자사에 요청했고 NRA의 검토과정도 장기화되었기 때문이라고 공개했다.

2016년 J-Power사는 Ohma 1호기에 대한 NRA 심사와 승인 과정에 추가로 2년 더 연기될 것으로 예상된다고 밝혔다. 이 당시 안전설비 개선작업은 2016년 착수되어 2023년 하반기에 완료될 것으로 예상되었었다. 2018년 9월 4일 J-Power사는 NRA의 심사가 아직도 진행 중이며 2년 정도 더 걸릴 전망이라고 밝혔다.

이에 따라 안전성 증진 설비의 건설은 2020년 하반기에나 착수할 수 있을 것으로 전망되며 완성은 2025년 하반기에나 가능한 것이라고 덧붙였다. 또한 Ohma 1호기 운전가능시기는 알 수 없다고 밝혔다.

Ohma 원전 건설은 당초 2007년 8월에 착수되어 2012년 3월 준공될 예정이었지만 규제기관이 더 엄격한 지진대응 규제요건을 부과함에 따라 건설착수는 2008년 5월에 이뤄졌으며 2014년 11월 준공으로 목표로 변경한 바 있다.

1,383 MWe급 개량형 비등형경수로(ABWR, Advanced Boiling Water Reactor)인  Ohma 1호기는 Fukushima 제1원전 사고를 유발한 쓰나미가 발생한 2011년 3월 당시 40%의 공정율을 보이고 있었다. 하지만 이 사고로 인해 건설은 2012년 10월에나 재개된 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 강화된 안전조치,안전설비,지진대응 규제요건 2. enhanced safety measures,safety equipment,seismic regulation

영국 원자력산업 역사상 최초로 잉글랜드 Essex 지방의 Bradwell 원전부지가 보존 및 유지보수(C&M, care and maintenance) 단계에 들어갔다고 Magnox사가 밝혔다. 2기의 원자로 건물 모두 핵연료가 제거되고 폐로되었으며 안전보관을 위한 환경차단 보호막으로 덮이게 된 것이다. 모든 중준위 방사성폐기물(ILW, intermediate level waste)는 포장되어 부지 내에 안전하게 저장되고 있다.

Bradwell 원전부지의 Magnox형 원자로는 1962년 상업운전에 들어갔으며 영국 내 가장 오래된 원전이다. 40년 이상 저탄소 전력을 생산해 왔다.

Magnox사와 원전폐로청(NDA, Nuclear Decommissioning Authority)은 Bradwell 부지는 폐로를 위해 최초로 적용하는 혁신적 기법을 활용해 위해도 저감을 더 빠르고 안전하게 진행한 모범적인 부지라고 밝히고 있다. 중준위 방사성폐기물을 취급하고 포장하기 위한 장비와 기법은 다른 Magnox형 원전부지의 폐로 및 위해도 저감을 위해 사용되고 있다는 것이다.

Richard Harrington 영국 경제산업부 장관은 현대 산업전략을 통해 영국을 첨단폐로기법의 세계적인 리더로 양성해서 기술수출 기회를 선점하고 숙련된 일자리 창출, 혁신 및 지역경제 발전을 주도할 것이라고 밝혔다. NDA 측은 영국 내 17개 부지에 대해 폐로와 안전보관을 가속화하겠다고 밝혔다. Cavendish Fluor 파트너쉽은 조인트벤쳐로 Magnox사를 소유하고 있다.

Bradwell 부지는 Sizewell A사가 관리하고 있다. 원자로 및 부속건물에 대한 점검과 유지보수는 초기에는 1년에 1회 필요하지만 이후에는 5년마다 1회씩만 수행하면 된다. Kent에 있는 Dungeness A 부지와 SuffolkIt에 있는 Sizewell A 부지로부터 중준위 방사성폐기물이 Bradwell 부지로 반입되고 있다. 이들 폐기물은 Bradwell 부지에서 나온 폐기물과 함께 부지 내 중간저장시설에 저장되고 있다.

Magnox사는 영국 내 12기의 원전부지와 수력발전소에 대한 관리 및 운영계약사다. 부지 소유사인 NDA와의 계약에 따라 Magnox사는 Wylfa 원전 핵연료 인출, Berkeley, Bradwell, Chapelcross, Dungeness A, Harwell, Hinkley Point A, Hunterston A, Oldbury, Sizewell A, Trawsfynydd 및 Winfrith 원전부지에 대한 폐로 및 Maentwrog 수력발전소 관리를 맡고 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 중준위 방사성폐기물,저탄소 전력,폐로 2. ILW(intermediate level waste),low-carbon electricity,decommissioning

영국 Moltex Energy사는 캐내다의 New Brunswick Energy Solutions사 및 NB Power사와 협약을 맺고 Point Lepreau 원전 부지에 SSR-W(Stable Salt Reactor - Wasteburner) 입증로를 건설할 계획이다. Moltex사는 캐나다에 소형모듈형원자로(SMR, small modular reactor) 기술을 연구개발하는 원자력연구클러스터의 2번째 파트너가 되었다.

이 협약에 따라 미화 380만 불의 재정지원이 Moltex 측에 지원되며 Saint John 에 북미본사를 개설하며 이 곳에 개발팀을 배치하게 된다. 또한 2030년 이전에 최초의 SSR-W 입증로를 Point Lepreau 원전부지에 건설하게 된다.

New Brunswick 주정부는 2018년 6월 26일 New Brunswick Energy Solutions사가 원자력연구클러스터 프로젝트를 추진하는데 미화 750만 불을 지원하겠다고 밝힌 바 있다. 이러한 움직임은 New Brunswick주를 SMR 기술 연국개발의 중심지로 만들려고 하는 목적을 갖고 있다. 지난 주 ARC사(Advanced Reactor Concepts)가 이 연구클러스터의 첫번째 파트너가 되었다. ARC사는 금속우라늄합금 노심을 갖는 100 MWe급 통합나트륨냉각고속로를 개발 중이다.

New Brunswick Energy Solutions사는 2017년 5월 New Brunswick 주정부와 Point Lepreau 원전을 운영하는 NB Power사가 에너지 수출을 목적으로 설립한 조인트벤쳐다.

Moltex Energy사의 SSR는 2차측 용융염 조에 소형 임페러를 제외하고는 펌프가 없고 증기발생기까지 열을 전달하기 위해 정적 수직연료관에서의 대류방식에 의존하는 개념적 원자로 설계다. 연료집합체는 증기발생기까지 대류방식으로 열을 전달하기 위해 냉각수 역할을 하는 용융염이 반절 채워진 탱크 중심에 배치된다. 노심온도는 500~600°C이며 대기압을 유지한다. Moltex사는 공급이 단속적인 신재생에너지를 원자로가 보완할 수 있도록 하기 위해 GridReserve 용융염 열저장 개념 개발에도 박차를 가하고 있다.

Moltex사는 영국이 시행한 SMR 설계 공모에 고속로 및 열중성자로를 모두 제안한 바 있다. 캐나다 원전규제기관인 CNSC(Canadian Nuclear Safety Commission)에는 자사가 개발중인 원자로에 대한 원전공급사설계검증(Vendor Design Review) 1단계도 신청한 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 원자력연구클러스터,통합나트륨냉각고속로,저탄소환경 2. nuclear research cluster,integrated sodium-cooled fast reactor,lower-carbon environment

중국 Jiangsu성의 Tianwan 원전 4호기가 최초로 핵분열 연쇄반응에 성공함으로써 준공에 한발 더 다가섰다. 러시아가 공급한 이 VVER-1000형 원전은 올 해 말 경 전력생산을 시작할 것으로 예상된다.

Tianwan 원전 1단계사업인 1,2호기는 1992년 중국과 러시아 간에 체결된 협력협정에 따라 건설되었다. 최초 콘크리트 타설은 1999년 10월에 있었으며 2007년 6월과 2007년 9월 상업운전에 돌입한 바 있다.

Tianwan 원전 2단계인 3,4호기는 1단계와 원자로 구성이 같아 러시아Gidropress가 설계하고 Rosatom이 공급한 AES-91형 VVER-1000 원자로로 구성되어 있다. 2012년 12월 건설에 착수한 3호기는 2017년 9월 29일 최초 임계에 도달했으며 12월 30일 계통병입되었으며 2018년 2월 15일 상업운전에 들어간 바 있다.

총 163다발에 달하는 핵연료집합체에 대한 Tianwan 4호기 장전은 올 8월 25일 착수되어 9월 2일 완료되었다. 핵분열 연쇄반응 최초 도달을 뜻하는 최초 임계에는 9월 30일 오후 2시27분에 도달한 것으로 알려졌다. 상업운전은 2019년 3월 가능할 것으로 예상된다.

한편, Tianwan 원전 3단계 건설을 위한 5개년 계획 추진에 가속이 붙고 있다. 중국 국무원(State Council)은 Tianwan 원전 3단계인 5,6호기 건설허가를 2015년 12월 16일 발급한 바 있는데 중국이 설계한 1,080 MWe급 ACPR1000 원전이 들어갈 예정이다. 최초 안전성관련 콘크리트 타설은 5호기가 2015년 12월 27일, 6호기는 2016년 9월 7일이뤄진 바 있다. CNNC는 5,6호기 모두 2021년 말 경 상업운전을 계획하고 있다.

올 6월 8일 러시아와 중극은 Tianwan 원전 7,8호기로 2기의 VVER-1200형 원전을 건설하고 Liaoning성 Xudabao 신규부지에도 같은 노형 2기를 건설한다는 협정에 서명한 바 있다. Tianwan 원전을 소유하고 있으며 운영까지 맡게 될 JNPC(Jiangsu Nuclear Power Corporation)는 조인트벤쳐로 CNNC가 50%, China Power Investment사가 30%, Jiangsu Guoxin 그룹이 20%를 투자했다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 핵분열 연쇄반응, 최초임계, 상업운전 2. sustained chain reaction, first criticality, commercial operation

□ 한국원자력연구소(소장: 朴昌奎)는 9월 14일 카자흐스탄 국가원자력센터(NNC RK; National Nuclear Center Republic of Kazakhstan)와 기술협력 양해각서를 체결 □ 이번에 체결하는 양해각서는 두 나라의 원자력 전문 연구기관이 중소형 연구.발전용 원자로 개발, 핵융합 연구, 환경 방사선 이용 개발, 원자로 재료 특성 연구 및 방사성 동위원소 생산기술 협력 등 원자력 관련 기술 전반에 걸쳐 협력하는 것을 내용으로 함 □ 한국과 카자흐스탄은 지난 2004년 9월 한·카자흐스탄 원자력협력협정을 체결함으로써 본격적으로 협력관계를 구축하기 시작했음. 이후 양국 정부간 원자력협력협의회를 매년 개최하고 있고, 카자흐스탄 원자력의학원 설립 지원, 해수담수화용 일체형 원자로 개발 경험 및 정보 교환 등 협력의 범위를 꾸준히 넓혀왔다. 한국원자력연구소는 2004년 카자흐스탄 원자력 현황 및 협력 가능분야를 파악하고 해외 진출 기반을 조성하기 위해 카자흐스탄 현지에서 기술 세미나를 개최한 바 있음 □ 이번 양해각서 체결로 한-카자흐스탄의 정부, 사업자 및 연구소간에 체계적인 원자력 클러스터간 교류가 더욱 활성화될 것으로 보인다. 이를 토대로 연구용 원자로와 원자력 발전소의 수출 기반 구축 등 양국 간의 실질적인 협력 증진과 함께 향후 중앙 아시아의 다른 지역으로 진출할 수 있는 거점을 마련해 줄 것으로 기대됨 □ 카자흐스탄은 석유, 우라늄 원광 등 천연 지하자원이 풍부하여 최근 국제적으로 주목을 받고 있는 중앙아시아의 주요 국가이다. 카자흐스탄은 구소련 시대인 1950년대부터 중소형 원자로를 건설, 현재 연구용 원자로 3기를 가동중이고 지금은 해체 중인 고속로를 건설하여 20여년간 운영한 경험이 있다. 원자력 전문 연구기관인 국가원자력센터 산하에는 원자력연구소(IAE), 핵물리연구소(INP)등 4개 산하 연구기관에 1,200명의 정규직원이 근무하고 있음 □ 한국원자력연구소는 지난 5일 루마니아 원자력연구소와 양해각서를 체결한 데 이어 카자흐스탄과도 협약을 맺어, 새로운 경제 주체로 떠오르고 있는 동유럽 및 중앙 아시아 국가들과 협력을 강화해나가고 있음

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
• Keyword : 카자흐스탄 국가원자력센터와 양해각서 체결

러시아가 다른 에너지 보다 원자력 산업 분야 개발로 선회하기 위하여 국가적인 노력과 현황을 정리하였다.

화석연료의 지속적인 감소에 맞추어 원자력 산업 개발외에는 대안이 없다. 2007년 11월 2일 러시아 총리 Sergei Ivanov 는 산업, 수송, 기술과 관련된 정부 회의에서 에너지 부족에 직면하여 원자력(핵에너지,nuclear power) 생산을 강력하게 추진할 필요가  있다고 언급하였다. 동시에 '러시아 정부에선 2007년~2010년의 원자력 산업개발에 따른 연방 정부의 프로그램에 동의한다'고 하였다.   

이 프로그램에 따르면 원자력 에너지는 2015년 러시아 에너지 생산의 18%를 차지하고 2030년에 30%에 이르도록 목표로 정하였다. 

한편, 러시아는 천연자원부를 중심으로 충분한 원자력 에너지를 지속하기 위한 원료인 우라늄을 확보하기 위하여 다각도록 다른 국가와 협력 및 개발에 대한 정책을 추진하였다.   러시아의 원자력 발전소 건설은 러시아의 원자력 에너지 체계를 위한 최우선 순위 중 하나이며, 현재 러시아 내부에 5 개의 원자력 설비와 국외에 7개를 건설 중이라고 러시아 전문가들은 설명하고 있다.

러시아에서 이런 원자력 산업을 위하여 필요한 대량의 우라늄은 사실 소련 붕괴로 인하여 우라윰 보유 전략에 차질을 빚게 되었다. 그러나 러시아에선 우라늄 확보를 위한 모든 가능성을 검토하여 보충하고자 한다. 이를 위하여 러시아 국내 뿐 아니라 국외에서도 이 우라늄 확보 정책 및 실행을 할 필요가 있다.

세르게이 이바노프이(Sergei Ivanov)는 2007년 10월에 가졌던 원자력 에너지 분야의 개발 예산으로 2007년 할당된 180억 루블 (미국화폐, 7억2천2백만 $)이 있다. 그리고 2008년에 510 억 루블 (약, 20 억 $), 2009년에 900억 루블 (약, 36 억 $)을 지출하려고 한다.

2006년 보고서로 OECD와 원자력 에너지기구 (NEA)과 국제 원자력기구(IAEA)에서 공동으로 발간한 '우라늄 2005 년' 에서 러시아 국가는우라늄 원광석을 가장 많이 보유하는 국가 중 9 번째이며 보유량으로 172,000 톤이며 이는 세계 공급분의 3 % 이상을 차지한다.

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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미 항공우주국(NASA, National Aeronautics and Space Administration)은 2017년 11월 향후 화성까지의 우주여행에 사용될 우라늄을 연료로 하는 Stirling 엔진 시험에 착수할 예정이다. 이 기술은 Kilopower 프로젝트의 일환으로 개발되어 왔다.

Kilopower 원자로는 10년 간 또는 그 이상의 기간 동안 1~10 kW의 전력을 지속적으로 생산해 낼 수 있다. 원형(prototype) 출력계통은 고화된 우라늄-235 원자로 노심을 채용하고 있다. 원자로에서 발생한 열은 수동 나트륨 히트파이프(passive sodium heat pipe)를 통해 전달되고 고효율 Stirling 엔진에서 전기로 변환된다. 이 엔진은 열을 이용해서 피스톤을 움직이는 압력을 만들어 내게 되고 교류발전기(alternator)가 설치되어 있어 전력을 만들어 내게된다.

Cleveland에 있는 NASA의 Glenn 연구센터는 설계에서 기기 제작까지 Kilopower 프로젝트의 모든 단계를 관리해 오고 있으며 시험계획 개발과 시험 실행에 있어 Alabama주 Huntsville에 있는 미 항공우주국 Marshall 우주항행센터(Space Flight Center)의 지원을 받고 있다. Tennessee주 Oak Ridge에 있는 NNSA(National Nuclear Security Administration) Y12 국가안보복합단지(National Security Complex)는 원자로 노심을 제공하고 있다.

NASA는 미 에너지부(DOE)의 Nevada주 국가안보단지(National Security Site)에서 시험을 수행하고 있으며 내년 초까지 계속될 예정이다. Kilopower 원자로는 약 28시간 연속 전출력시험을 할 계획이다. 이 시험이 기술의 타당성을 입증하는 중요시험이 될 것이며 진공 환경조건과 실제 운영조건에서 시험이 진행될 예정이다.

우주선에 쓰이는 핵분열용 원자로는 태양에너지나 방향성과 관계없이 고에너지밀도를 낼 수 있어야 하며 화성 표면과 같이 고도로 가혹한 환경에서 운전이 가능해야 한다. 한편 우주 여행에 사용되는 에너지원은 추진력을 얻는데 쓰이며 동시에 실험과 기기 운영에도 전원을 제공할 수 있어야 한다. 지금까지는 보통 플로토늄-238이 들어가는 RTG(Radioisotope thermoelectric generator)가 인공위성이나 우주선에 폭넓게 사용되어 왔다. 이번에 개발되는 우주선용 원자로는 이에 비해 매우 큰 출력을 낼 수 있는 것이 큰 차이점이다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. Kilopower 프로젝트,수동 나트륨 히트파이프,고에너지 밀도 2. Kilopower project,passive sodium heat pipe,high energy density