중국 Zhejiang성 Sanmen 원자력발전소 2호기가 시운전시험 중 고온기능시험을 완료했다고 SNPTC(State Nuclear Power Technology Corporation)이 2018년 1월 31일 밝혔다.

미국 Westinghouse사 AP1000형 원전 중 세계 최초인 Sanmen 1호기는 올해 늦게 운전을 개시할 것으로 예상되며 2호기는 올해 시운전시험에 집중할 예정이다.

77일 간에 걸쳐 수행된 고온기능시험(HFT, Hot Functional Test)은 원자로 게통이 정상운전 중에 노출되는 온도와 압력을 동일하게 모의한다. 이 시험에서는 핵연료를 원자로에 장전하기 전에 원자로냉각재계통과 원전 안전계통이 기능적으로 적절하게 운전될 수 있는지를 확인하게 된다.

Sanmen 2호기 주냉각회로에 대한 상온수압시험(CHT, Cold Hydrostatic Test)은 작년 9월 2일 완료된 바 있다. 이 시험에서는 원자로냉각재펌프(RCP, Reactor Coolant Pump)에 의해 고압으로 순환되는 원자로 주냉각회로를 충수해서 각종 용접부, 접합부, 배관 및 기기에서 누설이 없음을 확인하고 관련 고압계통이 각종 규제요건을 충족하는지를 확인한다. 원자로냉각재펌프는 시험 중 안정된 수위를 유지한 상태로 원자로 내부온도를 유지하는 역할을 한다.

2기의 AP1000형 원자로가 Sanmen 부지에 건설 중이며 또 다른 2기가 Shandong성 Haiyang 부지에 건설되고 있다. AP1000형 원전 중 세계 최초로 운영을 개시할 것으로 예상되는 Sanmen 1호기의 고온기능시험은 2017년 6월 30일 완료되었다.  Haiyang 1호기도 올 해 늦게 운영을 개시할 것으로 보이며 Haiyang 2호기는 2019년 운영을 개시할 예정이다.

미국 내에도 4기의 AP1000형 원전이 건설되고 있다. 2기는 Vogtle 부지에, 나머지 2기는 Summer 부지에 건설 중이다. 그러나 Summer 부지의 2기는 지난 해 8월부터 건설이 중단된 상태다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. AP1000형 원전,고온기능시험,상온수압시험 2. AP1000,HFT(Hot Functional Test),CHT(Cold Hydrostatic Test)

NRG그룹(Nuclear Research and Consultancy Group)은 750°C 이상의 온도에서 1/1,000 mm의 정밀도로 원자로 내에서 중성자에 조사되는 동안 각종 재질의 팽창을 측정할 수 있는 기술을 네델란드 Petten에 있는 HFR(High Flux Reactor) 원자로에서 성공적으로 입증했다고 2016년 11월 2일 밝혔다. 이에 따라 개량형 원자로에 사용될 구조용 재료 및 핵연료용 재료 개발에 도움이 될 전망이다.

NRG측은 지금까지는 750°C가 넘는 중성자속이 높은 원자로 내에서 9미터 거리에서 1/1,000mm 급의 정밀도로 각종 구조재의 팽창정도를 측정하는 것은 매우 힘든 일이었다고 밝혔다. 하지만 서로 다른 여러 가지의 개념을 개발하여 반복적인 실험실 내 시험을 통해 개념의 수정하고 공고화함으로써 최종 개념을 1년 전에 정립한 것으로 전해졌다. 이 기술개발에는 다수의 재료 및 핵연료 전문가, 핵공학자 및 기술자들이 참여했으며 이런 종류의 기술이 원자로 적용되는 것은 처음인 것으로 알려졌다.

NRG는 지금 생성하고 있는 실험자료는 원자로 구조재와 핵연료 성능모델의 새로운 시대를 창출하는데 입력 및 검증정보로 사용될 것이라고 밝혔다. 또한, 이 기술이 더 나은 지식을 제공하고 향후 원자력발전소 기술개발에서 구조재와 연료로 사용될 재질을 더 효율적으로 개발할 수 있도록 할 것이므로 원자력산업계가 지금까지 이 기술의 등장을 기다려 왔다고 전했다. 올 12월에는 더 높은 중성자속(flux) 내에서 시험을 진행할 예정이며 이 지점의 온도는 1,200°C가 넘을 것으로 예상했다.

한편, HFR 원자로는 재료시험에 사용되기도 하지만 세계 최대의 방사성동위원소 생산시설로서 유럽에서 사용되는 의료용 동위원소의 70%를 생산하여 전 세계적으로는 의료용 동위원소 생산분야에서 30%의 점유율을 갖고 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 구조재, 핵연료, 팽창 2. material, fuel, expansion

캐나다 원자력발전회사인 Bruce Power사는 Bruce 원전 8호기에 의료등급의 코발트를 설치할 예정이어서 Bruce 원전 5~8호기까지 모두 세계적으로 뇌종양 치료에 사용되는 고 비방사능(HSA, high specific activity) 코발트를 생산하게 될 전망이다.

HSA 코발트는 종래의 뇌수술이나 방사선치료를 대체하고 있는데 종양이나 다른 부위에 감마방사선을 집중시킬 수 있어 특수한 비외과적 처치에 활용된다. 건강한 신체조직에 피해를 최소화할 수 있으며 종래의 처치법 대비 부작용도 줄일 수 있는 장점이 있다.

Bruce 원전 8호기는 2018년 9월 1일 대규모 설비개선을 위한 계획정비에 들어갔으며 이 정비기간 중에 HSA 코발트 생산용 봉을 원자로 내에 설치할 예정이다. 이번 정비는 수명연장 프로그램의 일환이며 이를 통해 운영기간을 2064년까지 연장할 수 있게 된다.

Bruce Power 측은 HSA 코발트 처치법은 혁신적인 신의료기술 중 첨단이며 자사가 생명을 구하는 방사선 요법에 기여하고 있다고 밝혔다. 또한 오랜 기간 코발트-60을 공급해 왔다면서 전세계 인류의 건강 증진에도 큰 기여를 하고 있다고 밝혔다.

Bruce Power사는 Ac2orn(Advocacy for Canadian Childhood Oncology Research Network)이 초청받아 개최된 2018년 8월 31일 토론토 증시 개막행사에도 참여해 소아암과 싸우는 기관으로서의 위상을 높였다. 의료용 방사성동위원소 개발을 목적으로 하는 캐나다방사성동위원소협회(Canadian Nuclear Isotope Council) 발족도 도운 Bruce Power사는 소아 및 청소년 암 처치를 위해 방사성동위원소 생산에 앞장서고 있다.

2010년대 들어 10,000명 이상의 19세 이하 캐나다 청소년 및 소아가 암 판정을 받고 있으며 최근 북미에서 소아기 암이 소아기에 가장 위험성이 높은 암 부문에서 백혈병을 앞서게 된 것으로 알려졌다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 고 비방사능,방사선 요법,청소년기 암 2. HSA(high specific activity),radiation therapy,adolescent cancer

현재 배에 선적된 위험한 폐핵연료를 안전한 저장고에 무사히 이송할 수 있게 됐다. 러시아 무르만스크에서 영국이 자금 지원한 시설이 문을 열게 됨에 따라 가능해졌다. 상기 저장고는 2,100만 파운드가 넘는 가치를 지녔으며, 영국의 글로벌 파트너십 프로그램 하에 진행된 프로젝트 중 가장 규모가 큰 완료된 프로젝트에 해당한다. 이런 종류로 러시아 및 국제 원자에너지 당국의 표준을 온전히 부응한 사례는 러시아에서 최초이다. 저장고는 지진과 테러 공격을 견뎌낼 수 있도록 설계됐으며, 200만 파운드의 통합 방어 체계를 보유한다. 상기 프로젝트의 완결은 영국과 러시아가 핵안전 및 핵보안 공동 협력사에서 주요 성과라 할 수 있다. 영국 정부가 전 소비에트 연합에서 직접 지원한 것 중 가장 규모가 크고 가장 복잡한 핵안전 프로젝트라고 한다. 이로써 환경적 위험뿐만 아니라 핵 확산 및 파괴활동의 위험도 크게 줄일 수 있게 됐다고 한다. 양국이 핵연료라는 매우 중요한 분야에서 긴밀하고도 실천적으로 협력한 대단히 우수한 사례라고 할 수 있다. 상기 프로젝트의 성공은 모든 당사자들 간의 긴밀한 공조, 팀워크, 협력에 기인한다. 상기 저장고는 저장 캐스크 50개 속에 든 폐연료봉 3,500개를 안전하게 저장할 수 있다. 글로벌 파트너십은 2002년 G8 정상들이 카나나스키스에 모여 결성한 것이다. G8 국가들은 10년간 200억 달러를 들여 대량 파괴 물질 및 무기의 확산을 저지키로 서약했다. 이에, 영국은 7억 5천만 달러를 제공하겠다고 약속했다. 상기 저장고는 핵 물질을 안전하게 저장하게 되며, G8 정상들이 수립한 상기 프로그램이 규정한 우선원칙 가운데 하나에 해당한다. 추가 정보는 다음을 참조: http://www.dti.gov.uk/energy/environment/soviet-nuclear-legacy/index.html

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
• Keyword : uk, global partnership, 핵 연료, 저장, 러시아

미국 신규원전 프로젝트인 Vogtle 신규원전에 첫 번째 원자로냉각재펌프(RCP, reactor coolant pump)가 설치를 위해 인양됨으로써 미국 내 AP1000형 원자로 건설 프로젝트에 새로운 핵심마일스톤을 달성하게 되었다. 무게가 각각 170 톤에 달하는 4대의 RCP 중 첫 번째 펌프는 현재 Georgia주 Waynesboro 인근에 있는 Vogtle 원전 3호기 격납건물 안에 있다.

RCP는 증기발생기에 장착될 예정이며 증기발생기의 물을 원자로 압력용기로 순환시켜 원자력발전소 안전운전을 위해 충분한 열을 전달함으로써 원자로냉각재계통(RCS, reactor coolant system)에서 핵심적인 역할을 수행하게 된다.

Vogtle 3호기에서 진행된 다른 마일스톤에는 격납건물 외벽을 따라 차폐건물 판넬 설치를 완료한 것이 있는데 이는 거의 절반이 철로 되어 있으며 이로써 콘크리트 건물이 제자리를 잡게 되었다. 격납건물 내 운전 데크를 구성하는 최종 모듈도 현재 설치가 완료된 상태다.

Vogtle 4호기에서는 60여 시간에 걸쳐 원자로 격납건물 내에 1,500 입방미터에 달하는 콘크리트 타설이 이뤄졌는데 이는 증기발생기와 가압기를 설치하기 위한 준비의 일환이다.

Vogtle 원전 3호기 건설은 지난 2013년 3월 착수되었고 4호기는 같은 해 11월에 착수된 바 있다. 모두 Southern Company의 자회사인 Southern Nuclear사 및 Georgia Power사가 Westinghouse사의 부도에 따라 건설프로젝트 관리를 지난 해 맡게 되었다. 한편, Vogtle 3호기는 현재 계획으로는 2021년 11월, 4호기는 2022년 11월에 상업운전이 가능할 것으로 전망된다.

첫 RCP 설치가 진행됨에 따라 원자로공급사인 Westinghouse사의 부도에 따라 주춤했던 Vogtle 3,4호기 신규원전건설 프로젝트가 추진에 탄력을 받으면서 새로운 전기를 맞고 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 건설프로젝트, 원자로냉각재펌프, 증기발생기 2. construction project, RCP(reactor coolant pump), steam generator

2007년 7월 Royal Society는 연구를 위한 인간과 동물의 배아 창출의 윤리적, 사회적 연관성에 대한 인간 수정과 배아 위원회 (Human Fertilization and Embryology Authority, HFEA)에 의해 제시된 과학적 의문에 대해 응답했다.  이것은 영국 정부가 제안한 이종 간 교배와 키메라 배아에 대한 규제와 인간 세포와 배아 규제 법률 초안의 타당성 여부를 규정하는데 도움이 되고 있다. 

주요한 포인트는 다음과 같다.

-연구 목적을 위해 동물의 난자에 세포핵을 치환 (cell nuclear replacement, CNR) 하므로 얻을 수 있는 세포질 교배 배아의 창출은 지원한다.  이 기술은 가치 있는 실험 방법을 제공할 것이고 궁극적으로 치료 목적의 혜택을 가져다 줄 것으로 전망하고 있다.

-연구 목적을 위한 다른 인간-동물 배아의 창출에 대한 과학적 사례가 있다.

-키메라와 이종교배 배아와 이로부터 얻어진 줄기 세포에 관한 과학적 이슈들을 해결 할 더 많은 연구가 필요하다.

-CNR을 통해 창출된 배아를 여성의 자궁에 착상시키는 것은 인간 생식 클로닝 법안 2001 (Human Reproductive Cloning Act 2001) 에 의해 금지 시킨다.  CNR을 통해 창출된 배아가 여성의 자궁에 착상되어 정상적으로 발달될 수 있는 잠재성이 있는지는 알려져 있지 않고 그 이상의 연구는 진행될 수 없다.

현재로써 CNR이 줄기 세포를 생산하고 확립하는 유용한 방법이 될지는 명확하지 않다.  그러나 줄기 세포 연구가 아직도 초기 단계에 있고 이러한 연구들이 갖고 있는 잠재적 이득을 개발하는데 필수적인 것으로 인식되고 있다.  예를 든다면, CNR은 운동뉴런질환, 파킨슨 질병과 치매와 같은 세포성 질환의 중요한 모델을 제시할 수가 있다. 

참고 문헌 ‘Response to the Human Fertilisation and Embryology Authority consultation on the ethical and social implications of creating human-animal embryos in research: scientific questions’ 참조.

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
• Keyword :

스위스 원자력 안전규제기관은 Beznau 및 Gösgen 원전 증기발생기 설계 및 단조 품질을 확인할 수 있도록 문헌 정밀점검을 시행할 것을 원전운영사에 지시했다. 이는 프랑스에서 발생한 일부 원전 증기발생기에서 탄소가 고농도로 함유된 것이 발견된 사건에 대한 대응인 것으로 알려졌다.

스위스연방원자력안전청(ENSI, Federal Nuclear Safety Inspectorate)이 증기발생기 제작과 관련된 문서에 대한 심도있는 검토를 시행할 것을 지시한 것이다. 이 검토에는 제조사, 제조기간, 재질, 적용된 설계시방 및 규제요건, 제조 중 불일치사항, 단조과정, 금속주괴(ingot) 크기, 수락시험, 시험요건, 검사기관 및 승인기관 등 각종 정보가 망라된다. ENSI는 사실관계를 추가 확정하기 위해 비파괴검사 기록도 필요할 것이라고 밝혔다.

해당 원전의 운영사는 검토결과를 내년 4월 말까지 ENSI에 제출해야 한다. 프랑스 Flamanville에 건설중인 EPR 원전 원자로압력용기에서 품질관리와 탄소함유량 문제가 대두되자 프랑스 원전규제기관은 Areva에 1965년 이래로 Creusot 단조공장에서 제작된 약 400개에 이르는 중량 단조물에 대한 기록을 전면적으로 검토하도록 지시한 바 있다. 이 공장에서 제작된 증기발생기 일부 부품에서 탄소가 고농도로 함유된 것으로 드러났다.

1990년대에 Beznau 원전 증기발생기가 해당 공장에서 부분적으로 생산된 증기발생기로 교체된 바 있다. 한편 Gösgen 원전 증기발생기의 단조 부품은 독일에서 생산된 것이다. 올 6월 ENSI는 각 원자력발전소에 사용되고 있는 기기 중 Creusot 단조공장에서 생산된 것이 있거나 잘못된 생산문서가 붙어 있는 것이 있는지 확인토록 했고 그 결과 Creusot 공장에서 단조를 통해 생산된 모든 스의스 원전 내 안전관련 주요기기가 제작과정이나 재질이 모두 적합하게 문서화된 것으로 확인된 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 단조, 증기발생기, 비파괴검사 2. forging, steam generators, non-destructive testing

러시아 국영원자력회사인 Rosatom과 V4G4 Centre of Excellence(이하 V4G4 Centre)는 러시아의  MBIR(Multi-Purpose Research Reactor)을 중심으로 하는 IRC( International Research Centre)와 연구참여를 위한 양해각서에 서명했다고 2017년 6월 26일 밝혔다. MBIR은 Dimitrovgrad에 있는 NIIAR( Research Institute of Atomic Reactors)에 건설되고 있다.

IRC는 MBIR 원자로 사용시간 배분을 조정하며 협력연구를 위한 플랫폼을 제공하게 된다. IRC는 고속증식로 분야 세계 최고의 중심이 되는 것을 목표로 하고 있다. 이번 양해각서는 IAEA, 러시아 정부 및 Rosatom이 공동 후원하여 Yekaterinburg에서 개최된 FR-17(International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles)에서 서명되었다.

V4G4 Centre는 2013년 체코, 헝가리, 폴란드 및 슬로바키아의 원자력산업연구기관 및 엔지니어링 회사들이 설립하였다. 슬로바키아에 있는 V4G4는 체코의 ÚJV Rež, 헝가리의 Academy of Sciences Centre for Energy Research (MTA EK), 폴란드의 National Centre for Nuclear Research 및 슬로바키아의 엔지니어링 회사인 VUJE가 공동 설립하였다.
MBIR은 2015년 9월부터 NIIAR에 건설되고 있으며 2020년 준공될 예정이다. 열출력 150MWt급으로 냉각재로는 나트륨을 사용하며 VMOX(vibro-packed mixed-oxide) 연료를 사용하다. VMOX 연료는 소결체 형태가 아닌 우라늄-플루토늄 혼합산화물 분말과 새로운 우라늄 산화물 분말을 직접 핵연료집합체 피복관에 장입한 혼합산화물연료의 러시아산 변종이다. MBIR은 4세대 고속중성자로에 들어갈 재료시험에 사용될 예정이다.

IRC는 이미 체코, 대한민국, 남아공 및 미국과 협력협정을 맺고 있으며 카자흐스탄, 프랑스, 중국 및 일본에 자문을 제공하고 있다. 올 6월 초 VEB(Vneshekonombank)과 Rosatom은 IRC 및 MBIR 지원을 위한 협력협정에 서명한 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 다목적 연구로, 고속증식로, 4세대 고속중성자로 2. MBIR(Multi-Purpose Research Reactor), Fast Breeder, Generation IV fast neutron reactor

미 에너지부(DOE)는 DOE의 아이다호 국립 연구소(INL)가 기업 3곳에 약 $8백만을 지급해 엔지니어링 연구를 수행하고 초기개념설계안을 개발해 차세대 핵발전소(NGNP) 연구를 이끌게 될 것이라고 발표했다. INL은 이번 주 말에 계약서를 작성해 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니에 보내서 NGNP의 초기개념설계를 의뢰하게 되며, 이후 ARENA NP사와 General Atomics사와 계약을 체결, 테크놀로지와 설계 경향과, 초기 비용 산정 및 선정 공장 배치 분야에서 보충 엔지니어링 연구를 수행하게 된다. 이로써 향후 몇 년간 필요성이 있는 연구 개발을 결정하는데 필수적인, 그리고 후속 설계 작업용의 기술적, 기능적 규격 수립에 필수적인 기술 지원을 대단히 광범위하게 제공할 수 있게 됐다. 위 3곳의 회사들은 산업체 팀을 하나 구성해 NGNP에 이용할 수 있는 경험과 전반적인 역량을 보강하게 된다. 상기 산업체 팀은 핵 부문과 기타 에너지 부문들을 폭넓게 대표하게 되며, NGNP 연구 개발 이니셔티브에 상업적으로 중요한 관점을 부여하게 된다고, DOE 핵에너지 부국장이 말했다. 초기개념 설계 활동을 위해 산업계가 갹출한 실물 기부금과 DOE 자금이 연구에 사용되며, 연구는 회계연도 2007년에 완료 예정이다. NGNP는 초고온의 반응기 개념으로, 고온 처리 열을 생산할 수 있으며, 수소, 전기, 기타 에너지원을 경제적으로 생산하는데 적합하다. NGNP 연구 개발 프로그램은 DOE의 발생(Generation) IV 핵에너지 시스템 이니셔티브의 일환이며, 차세대 반응기 기술 개발이 목적이고, 2005년도 에너지 정책 법안에서 의회의 비준을 받았다. 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니사와, AREVA NP사, General Atomics사가 작업한 엔지니어링 작업 및 설계 작업의 산출물은 초고온 반응기의 연구 개발 완료에 있어 중요한 토대가 된다. DOE의 핵에너지 프로그램 관련 추가 정보는 다음을 참조: http://www.nuclear.gov/.

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
• Keyword : doe, ngnp, energy policy act of 2005, inl, 핵 발전

2008년 10월 24일, 중국은 국가 핵 기술 연구개발 센터를 정식으로 건립하였다. 이 센터는 국가 핵 발전 기술 연구 공사(SNPTC:State Nuclear Power Technology Corporation Ltd.)와  칭화(清华) 대학교가 합작한 산·학·연이 공동으로 구성하는 연구 기관이다. 이 연구 개발 센터의 출자 조인식과 현판 수여식은 칭화 대학교 본관에서 성대하게 이루어 졌으며 이 센터는 “중국의 초대형 가압수로 원자로 발전 시설 건립 특별 사업을 위한 기술 개발” 을 목표로 하고 있다.

 

국가 핵 발전 기술 연구 공사(SNPTC)와 칭화(清华) 대학교가 공동으로 건립 된 이번 국가 핵 기술 연구 개발 센터는 연구 개발 센터는 칭화 대학교 부속 핵 에너지 및 신에너지 기술 연구원이 있는 베이징 근교 창핑(昌平)기지에 위치하며 다소 독립적으로 건설 되었다.

 

관련 사업 규정에 의하면 국가 핵 발전 기술 연구 센터는 국가 핵 발전과 칭화(清华) 대학교의 핵 기술 연구 및 개발 방면의 우수성을 조합하여 국가 첨단 대형 발전 기지를 건설을 위한 주요 기술 및 과제에 대한 문제를 연구하는 업무를 담당하게 된다. 중국 핵 발전 전략에 관한 관련 책임자에 따르면 중국은 그 동안 핵 에너지분야에 발전과 진전이 있었으며 이번 연구 개발 센터는 제4세대 핵 에너지 연구 개발의 사업을 담당 할 것이라고 했다.

 

국가 핵 발전 사업은 중국이 제3세대 핵 에너지 개발에 대한 기술 흡수를 바탕으로 건설 공정 그리고 자주 발전을 실현 할 수 있는 핵심 사항과 연구 개발을 대표하는 것이며 미래 지향적인 대형 가압수형 원자로 기술을 위한 특별 사업의 중심에 있다. 칭화(清华)대학 핵 기술 연구원, 공정 물리학과를 주축으로 한 핵 기술 역량은 중국 핵 에너지 분야의 중요한 핵심이며 핵 기술 연구 개발 분야에서 많은 성과를 거두고 있다.

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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