2017년 3월 16일 X-energy사는 Xe-100으로 명명된 고온가스냉각 페블베드 모듈형 원자로(high temperature gas-cooled pebble bed modular reactor)에 대한 개념설계에 착수했다고 밝혔다.
개념설계는 산업계 전문가로 구성된 외부패널이 X-energy사가 개념설계를 수행할 준비상태가 완료되었는지를 점검한 후 개시되었다. 외부패널에는 Southern Nuclear, Burns & McDonnell 및 Technology Insights사 등 산업계 전문가가 참여하였다. 개념설계 준비상태 점검에서는 기본설계 변수값, 준비문서화, 분석도구, 개념설계 단계의 범위, 관리프로세스 및 총괄팀의 준비상태 등을 확인하였다. X-energy사는 10년 내에 Xe-100을 건설하는 것을 계획하고 있다.
미국의 고온가스냉각원자로(HTGR,high-temperature gas-cooled reactor) 연구는 ORNL(Oak Ridge National Laboratory)에서 1940년대에 시작되었으며 X-energy사의 원자로 설계는 미 에너지부(DOE)가 진행한 이전 연구에 기초하고 있다. 다양한 HTGR 시범로가 독일, 영국, 미국에서 운영되어 왔으며 일본의 HTTR과 중국의 HTR-10은 현재 운전 중이다.
Xe-100은 열출력 200 MWt, 전기출력 75 MWe급 원자로로서 4개 모듈을 건설하여 300 MWe 출력을 내는 것이 표준으로 여겨지고 있다. Xe-100은 자갈 모양의 구형 핵연료인 Triso (tristructural-isotropic) 연료를 사용하는데 각 Triso는 농축도 10%의 UOC 또는 UO2가 중심부를 구성하고 있으며 이 위에 각각탄소와 세라믹 외막이 덮여 있. 약 17,000개의 연료가 각 원자로에 들어간다. 이런 연료구조는 방사능 누출을 막는데 효과적인 것으로 알려져 있다.
올 1월, X-energy사는 미 에너지부가 지원하는 원자로설계 개발비용 분담프로그램에 선정되어 Xe-100 개발을 위해 향후 미화 5,300불을 지원받게 되었다. 협력기관으로는 BWX Technology사, Oregon 주립대, Teledyne-Brown Engineering사, SGL Group, INL(Idaho National Laboratory) 및 ORNL 등이 참여한다.
- 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
- Keyword : 1. 고온가스냉각 페블베드 모듈형 원자로, 개념설계, 트리소 2. high temperature gas-cooled pebble bed modular reactor, conceptual design, Triso