중국과 이란은 핵무기용으로 전용할 수 있는 플루토늄-239 생산이 가능한 이란 Arak 중수로에 대한 재설계 후 활용을 위한 상업적 계약에 서명했다. 이 원자로의 노심은 이란에 대한 경제제재를 완화하는 대신 이란 핵개발 프로그램을 제한하는 일환으로 제거된 상태다.

2017년 4월 23일 비엔나에서 체결된 이번 계약은 Arak 원자로 전환을 위한 설계개념과 예비설계 관련 컨설팅을 주된 내용으로 하고 있다. 이 계약에 따라 중국의 CNNC(China National Nuclear Corporation)가 향후 8개월 이내에 Arak 원자로 설계개선을 위한 설계개념을 확정하게 된다.

이란 원자력기구(Atomic Energy Organisation of Iran)는 원자로설계의 1차 주단계는 지난 수 년간에 걸쳐 이란 전문가가 수행했으며 이번 계약에 따라 중국 측에서 이 결과를 검토, 확정하고 필요시 국제원자력안전기준에 따라 조정도 하게 될 것이라면서 이란측 전문가들이 이미 해당 원자로 상세설계에 착수했다고 밝혔다.

이란 언론은 원자로를 재설계하는 다음 단계에 중요한 Arak 원자로의 설계개념과 관련된 다량의 문서가 이미 중국 측에 전달되었으며 이 계약 체결 전에 수 년간 여러 차례 양국 간의 협의가 진행되어 왔다고 보도했다. 또한 이번 계약은 향후 Arak 원자로 재가동을 위해 시행할 여러 포괄적인 게약 중 첫 번째라고 소개했다.

2015년 7월 이란과 E3/EU+3(중국, 프랑스, 독일, 러시아, 영국, 미국 및 유럽연합) 간에 체결된 합동포괄행동계획(JCPA, Joint Comprehensive Plan of Action)에 따라 이란은 향후 15년간 우라늄 농축활동을 제한하고 중농축 우라늄을 제거하며 저농축 우라늄 비축을 제한하는데 합의한 바 있다. 또한 이란은 새로운 중수로 건설이나 중수 비축을 더 이상 하지 않으며 Arak 원자로를 재설계하고 Arak 원자로에서 나온 사용후연료를 전량 국외로 이전하는데 합의했었다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 아락 원자로, 국제원자력안전기준, 합동포괄행동계획 2. Arak reactor, international nuclear safety standard, JCPA(Joint Comprehensive Plan of Action)

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

급속한 개발 및 도시화의 상징이자 석유, 금융 허브인 싱가포르에서 열린 국제에너지주간(Singapore International Energy Week)에서 파리 기후변화 협약과 신재생 에너지 비용 하락에 힘입어 청정에너지 시스템으로 전환은 거스를 수 없는 대세가 되었으며, 남은 한 가지는 실행뿐이라는 주장이 제기되었다.

모두를 위한 지속 가능한 에너지(Sustainable Energy for All) 기구의 유엔 사무총장 특사 레이철 카이트(Rachel Kyte)는 21세기 중반까지 거의 배출이 없는 시스템을 완성해야 한다고 주장하면서, 전반적인 긍정적인 분위기 속에서도 국제 에너지 목표를 달성하는 것은 여전히 힘겨운 상태라고 말했다. 연간 11억 명이 전기를 사용하지 못하고 있으며 화석연료 사용에 따른 대기오염으로 650만 명이 매년 사망하고 있다. 대기 중 CO2 양은 증가하고 있으며 계속해서 기후를 위협하고 있다고 하면서 분산 전력망을 혼합하는 것이 격차를 해소하는 방법이라고 강조했다.

국제에너지기구(International Energy Agency) 페이스 비롤(Fatih Birol) 사무총장은 신재생 에너지원이 탄소를 배출하지 않는 시스템의 핵심이지만 다른 기술도 사용할 수 있다고 본다. 에너지 효율 증대, 원자력 등이 국가별 필요에 따라 대안이 될 수 있다고 말했다. 그는 또한 일본을 선두로 한 아시아의 탈원자력 움직임에도 불구하고 2015년은 신규 원자로 10기가 가동에 들어간 원자력의 황금기였다고 밝혔다. 세계원자력협회(World Nuclear Association) 아그네타 라이징(Agneta Rising) 사무총장도 원자력의 우수한 성과를 보여주었다고 하면서 원자력이 유럽과 미국의 최대 청정 에너지원이며 세계적으로도 두 번째를 기록하고 있다고 말했다.

청정에너지 시스템을 위한 계획과 수단이 마련된 상태에서 남은 것은 실행 의지라는 것을 알 수 있다. 특히, 원자력이 청정에너지 전환에서 중요한 역할을 하고 있음을 보여준다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 청정에너지;신재생에너지;원자력 2. clean energy;renewable energy;nuclear

UAE원자력공사(ENEC, Emirates Nuclear Energy Corporation)측은 바라카 3,4호기 건설공사가 50% 이상 완료되었다고 밝혔다. 총 4기로 구성된 전체 바라카원전의 건설 공정율은 현재 약75% 수준이다. 최근 건설 주요공정은 2016년 7월 원자로 용기를 설치한 3호기 원자로건물에 라이너 플레이트를 설치한 것이며, 이는 3호기 건설이 62% 이상 완료 되었다는 것을 의미이다. ENEC측은 현재 콘크리트 타설 등 건설작업이 꾸준히 이뤄지고 있으며 2017년 1/4분기에 3호기 원자로건물이 완공될 예정이라고 밝혔다.

4호기 터빈-발전기 설치용 데크 건설이 완료되었으며 원자로건물 마지막 수직 라이너 플레이트까지 설치가 완료되었다. 현재 터빈건물 건설작업이 착수되었으며 4호기 원자로건물 내, 외벽 콘크리트가 타설되고 있다. ENEC측은 2017년 중반에 4호기 원자로 압력용기 설치를 시작할 수 있을 것이라고 밝혔다. 더불어 4호기 건설작업이 현재 계획보다 더 빠르게 진행되어 총 35% 가량 완료되었으며, 3호기 터빈-발전기 설치용 데크 건설과 원자로건물 수직 라이너 플레이트 설치작업 완료 이후 불과 10개월만에 4호기 해당작업이 완료되었다고 발표했다. ENEC측은 주계약사이자 합작투자 파트너인 한국전력공사(KEPCO)와의 협력 덕에 이러한 좋은 성과를 냈다고 밝혔다.

한국이 설계한 4기의 바라카 APR1400 원자로 건설시업은 2012년에 시작되었다. 1호기는 올해 첫 가동을 시작할 것으로 예정되어 있으며, 2020년 4호기 완공 시까지 1년의 간격을 두고 나머지 3기의 원전도 차례로 가동될 계획이다. 총 4기의 원전으로 바라카는 UAE 전력 수요의 25%를 공급하고 연간 1,200만 톤의 탄소 배출을 줄일 수 있을 것으로 예상된다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 신규건설, 건설, 아랍에미리트 2. new build, construction, UAE

호주와 중국의 연구자들이 용융염 원자로(MSR, molten salt reactor)에 사용될 새로운 차원의 물질에 대한 기계적 특성을 파악하는데 진전을 거뒀다. 호주 원자력과학기술기구(Ansto, Australian Nuclear Science and Technology Organisation)측은 니켈 몰리브덴 금속 분말에 탄화규소 입자가 첨가 된 NiMo-SiC 합금이 부식 저항성과 방사선 손상 저항성이 우수하다고 밝혔다.

현재 운전되고 있는 상용 MSR은 없지만 Antso와 파트너십 계약을 맺은 상하이 응용물리학 연구소(Sinap, Shanghai Institute of Applied Physics)는 MSR과 토륨 에너지 연구개발 프로그램을 진행하고 있다. 탄화규소 함량을 달리한 다수의 Ni-MoSiC 합금 시편을 Sinap 실험실에서 준비하였다. Antso측은 MSR의 구조재는 고온에 강해야 하고 방사선에 내성이 있어야 하며 부식에도 강해야 한다고 밝혔다. 최근 발표된 논문에 따르면 NiMo-SiC 합금은 NiMo 매트릭스의 침전, 분산 및 고용체 강화 과정을 거쳤기 때문에 우수한 기계적 특성을 보유하고 있는 것으로 알려졌다.

해당 강화 과정에는 기계적 합금화, 스파크 플라즈마 소결, 급냉, 고온 어닐링 등이 포함된다. 니켈에 탄화규소 입자를 첨가할 때 나타나는 분산 강화 이점은 잘 알려져 있지만 고온 강도가 낮은 MSR에 적용했을 경우에는 효과가 뛰어나지 않았다. 이 문제는 새로 NiMo-SiC 합금을 개발하여 탄화규소 입자 사이의 공간을 채워 전위 운동을 방해하는 규화니켈 나노 입자를 대체하여 해결되었다.

이 합금은 분말 야금공정을 통해 개발되며 탄화규소와 규화니켈은 NiMo 매트릭스 내에 균일하게 분포되어 있는데, 이러한 탄화규소 입자의 균일한 분포는 표준 야금공정을 사용하여 생성할 수 없다. Antso측은 이러한 합금의 강도는 실리콘 카바이드 입자에 의한 분산 강화, 규화니켈에 의한 강수 강화 및 몰리브덴에 의한 고용체 강화의 조합에 기인한다고 밝혔다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 부식저항성, 방사선손상저항성 2. corrosion resistance, radiation damage resistance

미국의 NuScale Power사는 원전설계에 대한 운영을 모의하기 위해 자사의 소형모듈형원자로(SMR, small modular reactor)의 2번째 주제어실 시뮬레이터를 완성했다. 2017년 5월 9일NuScale Power사는 이 신규 시뮬레이터가 발전소 운영절차서와 훈련용 교재 개발은 물론 향후 해당 노형 발전소 운전원 교육에도 활용될 수 있다고 밝혔다.

2016년 12월 NuScale사는 세계 최초로 자사가 개발 중인 NuScale SMR 자체와 600 MWe 출력을 낼 수 있는 NuScale 모듈 12개를 결합한 원자력발전소에 대한 설계인증 신청을 미 원자력규제위원회(NRC, Nuclear Regulatory Commission)에 제출한 바 있다. 2017년 3월 15일 NRC는 NuScale사의 신청을 공식 접수했다. 첫 상용 NuScale 발전소는 Idaho 국립연구소 내 부지에 건설될 계획이다.

NuScale사 Washington주 사무실에 위치한 신규 시뮬레이터는 전력생산에 필요한 NuScale SMR 모듈, 터빈 발전기 및 지원계통의 운전을 모두 모의할 수 있는 워크스테이션으로 구성되어 가상 원전 주제어실을 구현했다. 이를 통해 단일 주제어실에서 12개 전체 모듈에 대한 감시와 제어를 모의할 수 있다.

한편, 이 시뮬레이터가 가동됨에 따라 시민, 언론계 및 의회에 SMR 기술을 홍보하는 부수적인 효과도 있을 것으로 보고 있다. 미국 내에서는 SMR 기술 개발 촉진을 위해 SMR 생산에 세제상 인센티브를 주는 입법도 추진되고 있다.

한편, NuScale의 첫 번째 시뮬레이터는 2012년 8월 가동되었는데 2003년부터 Corvallis에 있는 Oregon 주립대학에 설치되어 운영되어 온 시험설비를 업그레이드 한 것이다. 전체가 공장에서 조립되는 NuScale 모듈은 고압 철제 격납용기로 둘러쌓인 통합원자로용기로 구성되어 있으며 발전용 기기와 결합되면 모듈당 50 MWe의 전력을 생산할 수 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 발전소 운영절차서, 설계인증, 소형모듈형원자로 2. plant operating procedure, design certification, SMR(small modular reactor)

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

2016년도 Bruno Pontecorvo상을 중국의 고에너지 물리 연구소의 Wang Yifang교수가 받게 되었다고 2월 27일 국제 심사위원단이 발표하였다. Wang교수는 중성미자진동 (neutrino oscillation)현상에 대한 연구를 인정받았고 Daya Bay에 있는 중성 미자 반응기에서 Theta 13 혼합각을 측정한 공로를 인정받았다.

Wang교수는 이 상을 수상한 첫 중국인 과학자이다. 2014년에 Wang교수가 실험 입자물리학 분야에서 W. K. H. Panofsky상을 수상한 뒤에 또 다른 국제적인 상을 수상하게 된 것이다. 2015년도에는Nikkei Asia상을, 2016년도에는 기초 물리학 돌파구상을 수상하였다.

Wang교수는 한국의 서울대학의 김수봉 교수와 중성미자 진동에 대한 반응기 실험으로 공동 수상을 하였고, 일본의 KEK의  Koichiro Nishikawa 교수와 함께 Tokai에서부터 Kamioka까지의 중성 미자 진동 실험을 인정받아 공동 수상하게 되었다. Bruno Pontecorvo상은 기초가 되는 입자 물리학에 대한 상으로 러시아의  Dubna 에 위치한 Joint Institute for Nuclear Research (JINR)에 의해서 주어진다.  이 상은 1995년에 중성미자 물리학의 아버지라고 불리는Bruno Pontecorvo 교수를 기념하여 만들어진 것이다. Bruno Pontecorvo 교수의 주된 연구 방향에 맞추어 이 상은 주로 중성미자 물리학 분야에 대해 주어진다.

Wang교수는 Daya Bay 중성미자 실험을 제안하였는데 여기에는 검출기의 상세 설계와 실험계획이 포함되었는데, 중성 미자 혼합각 theta 13을 정확하게 측정하기 위한 것이었다. Wang교수는 거대한 국제 공동 연구를 통해 이 실험의 공동 대변인으로 선출되었다.

이 상은 2016년도 상은 2월 24일에 있었던 JINR 과학 위원회 121회 모임에서 승인을 받았다. 수상식은 올해 9월에 열릴 예정이다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 중성미자 2. Neutrino

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