미국 TVA사(Tennessee Valley Authority)는 앨라바마 주에 있는 Browns Ferry 원자력발전소가 화재감시와 관련한 요건을 위반함에 따라 원자력규제위원회(US NRC, Nuclear Regulatory Commission)가 부과한 미화 14만 불의 과징금을 30일 이내에 납부해야 한다. 이는 NRC 요건에 따라 화재감시 순찰을 수행해야 하는 5명의 화재감시원들이 2015년 5월 이를 여러 차례에 걸쳐 제대로 이행하지 않았기 때문이다.

당시 화재방호계통이 고장나 있어서 이를 대체하기 위해 순찰을 수행해야 했던 것이다. NRC는 당시 화재순찰을 수행하지 않았지만 해당 지역에 화재가 발생했다든지 하는 실제적인 안전도 위해사건은 발생하지 않았으나 원전 안전규제요건에서 규정된 활동을 제대로 수행하지 않은 것은 규제관점에서는 매우 중대한 위반이라고 밝혔다. 또한 NRC는 해당 원전이 다른 화재방호 설비도 갖추긴 했지만 일부 화재방호계통이 일시적으로 고장 났을 때 화재감시 목적으로 순찰하는 것은 화재방지 전략에서 매우 중요한 부분임을 강조했다.

과징금의 규모 결정은 위반의 심각성 및 위반자의 수에 비례한다고 밝혔다. 이 위반사항이 발견된 이후 TVA는 위반자를 해고하고 종사자 교육방안 개선, 절차서 및 기록관리 방법 개선 등 개선조치를 수행하였다. 한편, Browns Ferry 원전은 총 발전용량 3,300 MWe에 달하는 3기의 비등형경수로(BWR)로 구성되어 있으며 1970년대 중반 운영을 시작한 바 있으며 2030년 대 중반까지 운영허가를 받은 상태다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 화재감시, 순찰, 브라운 페리 원전 2. fire watch, patrol, Browns Ferry NPP

□원자력 에너지와 관련하여 의회가 당면한 쟁점

- 발전소의 안정성과 규제, 방사능 폐기물 관리, R&D 우선과제, 신규의 상업 원자로를 겨냥한 연방 우대정책, 핵무기 확산, 테러 공격에 맞서는 안보태세 등의 쟁점.

○2011년 3월 11일 발생한 일본 후쿠시마 핵 발전소 폭발이 미친 영향

- 2012년 3월 12일, 핵 규제 위원회(NRC: The Nuclear Regulatory Commission)는 미국의 핵 발전소 측에 안전성 개선 이행에 돌입하라는 명령을 발표함

○2005년도 에너지 정책 법(The Energy Policy Act)에 따라, 신규의 상업 원자로에 상당한 우대조치가 제공됨(이를 테면, 세액공제, 대출 보증 등).

- 화석 연료의 극심한 가격 변동, 온실가스를 통제할 가능성 등과 맞물려, 핵 발전을 겨냥한 연방 우대정책이 공익시설(유틸리티) 및 다른 잠재적 원자로 개발자들의 관심을 불러 일으켰음

- 그 결과, 신규 원자로 31개에 대한 인가 신청이 진행되었고, NRC는 2012년 초 발전소 부지 2곳에 원자로 4기를 건설할 수 있는 인가를 내 주었음.

- 그러나 천연 가스의 가격 하락과 그 밖의 상황 등으로, 원자력 프로젝트 제안의 다수가 가까운 시일 내에 실행될 가능성은 사라졌음

○DOE(에너지부)의 핵 에너지 R&D 프로그램

- 이 프로그램에는 고등 원자로, 연료 주기 기술과 시설, 인프라 지원 등이 포함됨.

- 오비마 행정부가 요청한 FY2013 자금지원 금액은 총 7억7천40만 달러로, 기집행된 FY2012의 자금지원 액수보다 8,830만 달러(10.3%)가 적음. DOE는 FY2013에 소규모 모듈 경수로(LWR: Light Water Reactor)를 인가하기 위한 기술 지원으로 6,500만 달러를 요청하고 있는데, 이는 FY2012의 자금지원 액수보다 200만 달러가 적음

- 하원에서 통과된 FY2013 에너지·수자원 충당금(appropriations) 법안(H.R. 5325) 버전에서는 원자력 R&D가 FY2012 때보다 8,990만 달러가 증액되었으나, 상원의 충당금 위원회는 2,010만 달러를 증액하도록 권고하였음(S.2465)

○고 방사능 폐기물의 처리

- 이 문제는 핵 발전에서 가장 논란이 뜨거운 문제임. 1987년에 보정된 1982년도 핵 폐기물 정책 법(The Nuclear Waste Policy Act)에 따라, DOE는 네바다 주 유카 마운틴이 고수준 폐기물의 영구한 저장소로 적합한지 그 물리적 성질을 상세히 규명해야 함.

- 오바마 행정부는 DOE의 FY2010 예산 정당화(budget justification)에 따라, “유카 마운틴 프로그램을 종료하기로” 결정하는 한편, 핵폐기물의 처리 대안을 내놓기로 하였음.

- 대안으로 내놓은 폐기물 관리 전략에 대해, ‘미국의 핵 미래에 관한 블루 리본 위원회’가 평가를 실시하였고, 2012년 1월 26일에 에너지부의 장관 제출용 최종 보고서를 발표하였음. 이 보고서는 고 방사능 핵 폐기물을 임시로 저장하고 취급하고 영구 처리하기 위한 여러 선택 사항을 권고하였음. 더불어 핵 폐기물 기술에 대해서도 평가를 실시하였음

○핵 발전의 R&D

- 오비마 행정부가 FY2013에 요청한 핵 에너지 R&D의 자금지원 액수는 7억7천40만 달러이었음. 고등 원자로, 연료 주기 기술, 인프라 지원, 안전 장치, 보안 등을 포함한 핵 에너지 전체 요청액은 기 집행된 FY2012의 자금지원 액수보다 8,830만 달러(10%)가 적었음.

- 행정부의 FY2013 핵 R&D 예산은 FY2011 용으로 재편성해서 마련한 예산 카테고리를 사용했으며, DOE의 ‘핵 에너지 R&D 로드맵’(2010년 4월에 발표되었음)과 부합됨.

- 이 로드맵은 다음의 4가지 주요한 목표를 제시함:

           * 현 원자로의 신뢰도를 높이고 안전성을 유지하며 수명을 연장시킬 수 있는 기술 및 그 밖의 솔루션들을 개발할 것

           * 핵 에너지가 행정부의 에너지 안보 및 기후 변화와 관계된 목표들을 달성하는데 일익을 담당할 수 있도록 신규 원자로의 역량을 개선할 것

           * 지속 가능한 핵 연료 주기를 개발할 것

           * 핵 확산 및 테러의 위험에 대해 잘 알고 이 같은 위험을 최소로 줄이기

 

[목차]

최근의 발전 내용

핵 발전의 현황과 전망

핵 발전소의 안전성, 그리고 규제

신규 핵 발전소를 겨냥한 연방 우대정책

핵 발전 R&D

핵폐기물 관리

핵무기 확산

핵 에너지 프로그램을 겨냥한 연방 자금지원

제 112 차 의회의 법률제정

표

연락처

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
• Keyword :

카자흐스탄에 새로운 핵연료 제작공장을 건설하는 사업이 시작되었다고 KazAtomProm, CGN 및 Areva사가 공개했다. 이 공장은 Areva사의 핵연료 제작 기술을 사용하게 되며 KazAtomProm과 CGNPC(China General Nuclear Power Corporation)사가 공동으로 설립한 조인트벤쳐가 관리하게 된다.

이 공장은 2020년부터 연간 핵연료집합체 200톤을 양산할 계획이다. 조인트벤쳐 지분은 KazAtomProm의 자회사인 UMP(Ulba Metallurgical Plant)가 51%, CGNPC사의 자회사인 CGN-URC사가 49%를 갖고 있다. Areva는 연료제조 기술 사용권, 설계문서, 핵심 제작설비 및 인력교육을 제공하게 된다.

KazAtomProm, CGN 및 Areva사 등 3개 회사는 이 공장을 착공한 것은 첨단 핵연료 제조공장을 포함해 수직적으로 통합된 핵연료사이클을 갖춘 회사를 만들고자 하는 KazAtomProm사의 전략을 이행하는데 아주 획기적인 일이 되었다고 밝혔다.

카자흐스탄은 2015년도 기준으로 전 세계 우라늄의 39%를 생산하는 주요 우라늄 생산국이며 연간 핵연료 팰렛 2,000톤을 UMP에서 생산할 수 있는 능력도 갖추고 있다. KazAtomProm은  2030년까지 전 세계 핵연료 팰렛 생산량의 1/3을 공급한다는 목표를 이미 천명한 바 있다. Areva와 KazAtomProm은 2011년에 핵연료 제작공장을 설립하기로 합의한 바 있으며 이 합의에 따라 이번에 공장 건설에 착공한 것이다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 핵연료 제작, 팰렛, 우라늄 2. fuel fabrication, pellet, Uranium

중국은 CIAE(China Institute of Atomic Energy)에 첫 원자로인 HWRR(Heavy Water Research Reactor)에 대한 폐로계획을 승인했다.

CIAE는 이번 원자로 폐로를 통해 다른 연구용 원자로의 폐로를 위한 기술적 실증을 확보하고  발전용원자로 폐로에 적용할 기술적 지원방안도 확보할 수 있을 것이라고 밝혔다. 또 CNNC(China National Nuclear Corporation)와 CIAE의 폐로관련 전문성을 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

HWRR 폐로는 3단계로 진행되는데 1단계에서는 원자로 폐로를 위한 지원 시스템과 작업장을 조성하고 현장 준비를 한다. 사용후 핵연료 장조에서 물을 빼내고 폐수저장탱크 3개, 방사화학실험실, 방사성동위원소실험실 오염제거와 해체를 수행한다. 냉각탑도 해체된다.

2단계에서는 4개의 핫셀(hot cell), 1차 냉각재 및 기타 시스템의 제염 및 해체가 이루어진다. 대형 장비와 배관의 분할 및 포장 작업도 진행된다. 마지막 단계에서는 흑연 반사체와 노심을 포함한 HWRR의 내부 구성품 해체작업이 수행된다. 보조 시스템도 해체된다. 원자로 부지 복구가 완료되면 마지막 단계가 끝난다.

HWRR 건설은 1956년 베이징 교외에서 시작되었다. 1958년 6월 최초임계를 달성하였고 2007년 말 영구 정지되었다. 이 연구로를 대체하기 위해 열출력 60 MW 규모의 새로운 연구용원자로인 China Advanced Research Reactor가 CIAE에 건설되어 2010년에 최초임계에 도달한 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 연구용 중수로,폐로,해체 2. HWRR(Heavy Water Research Reactor),decommissioning,dismantling

스페인 원자력 규제당국은 최근 비상관리센터를 포함하여 자국 내 원자력발전소에 대한 새로운 후쿠시마 사고 후속 설계개선 방안을 승인하였다. 원전 규제기관 CSN(Consejo de Seguridad Nuclear) 전체회의는 Vandellós 원전 2호기 및 Ascó 원전 1,2호기에 있는 대체비상관리센터(CAGE, centros alternativos de gestión de emergencias) 시운전을 위한 설계개선 방안을 승인하고 Vandellós 원전 2호기의 필터부착 환기계통 및 이에 따른 상기 원전 전체에 대한 내부비상계획 및 물리적방호계획 개정안도 승인하였다.

올해 11월 초 CSN 전체회의는 Almaraz, Trillo 및 Cofrentes 원전에 대한 설계개선 방안을 승인한 바 있다. 이번 승인이 이뤄짐에 따라 현재 가동중인 스폐인 내 모든 원자력발전소는 올해 11월 30일까지 CAGE 센터를 확보하게 된다. 후쿠시마 사고 후속조치로 CSN이 2012년 확정한 안전성 향상요건에 따르면 스페인 내 원전은 중대사고 발생시 원자로격납건물 감압을 제어하고 환경으로 누출될 수 있는 방사성물질의 양을 최소화하기 위한 방사능 제거용 필터가 부착된 신규 격납건물 환기계통을 설치해야 한다. 모든 원전은 이 계통을 2017년까지 설치하여 시운전을 마쳐야 한다.

CSN이 요구하고 있는 모든 후쿠시마 원전사고 후속대책이 2017년까지 차질 없이 완료되면 스페인 내 원전의 안전성이 크게 향상될 것으로 보인다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 후쿠시마 사고 후속조치, 스페인 원전규제기관, 필터부착 환기계통 2. post-Fukushima measure, CSN, filtered ventilation system

일본 Yamanashi 대학교의 과학자들이 소변에서 얻은 세포로부터 쥐를 복제하는 데 성공했다고 밝혔다.

소변은 모든 동물에서 쉽게 취득할 수 있는 액체로써, 이와 같은 기술을 이용하면 멸종위기에 처한 동물의 번식을 용이하게 할 수 있을 것으로 과학계는 내다보고 있다.

소변은 체외로 배출되는 물질로써 많은 양의 물과 대사물질을 포함하고 있을 뿐만 아니라, 요도 안에는 소량의 세포가 존재하여 이와 같은 세포가 소변과 함께 배출된다. 과학자들은 이 세포를 소변으로부터 포획한 후 여기에서 추출한 세포핵을 난자 세포에 주입하고 대리모 쥐에 이식하는 방식으로 진행되었다. 이와 같은 방법을 통하여 50 프로의 실험군에서 건강한 쥐를 복제하였다. 또한, 복제된 쥐와의 상호 교배를 통하여 새로운 쥐를 출산시키는 실험도 성공하였다.

이 연구는 Scientific reports 에 출판되었다. 보다 자세한 정보는 Scientific reports 의 "Generation of cloned mice and nuclear transfer embryonic stem cell lines from urine-derived cells" 에서 찾아보길 바란다.

이와 같은 연구는 동물에서 직접 체세포를 취출하는 작업에서 벗어나 하찮게 버려질 수 있는 소변을 통해서도 복제가 이루어질 수 있음을 실험적으로 밝혀낸 것으로, 향 후 멸종위기에 처한 동물의 번식에 용이하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 동물 번식, 발생학 2. Animal breeding, Embryology

CNNC(China National Nuclear Corporation)의 ACP100 다목적 소형모듈형원자로(SMR, small modular reactor)를 적용하는 첫 번째 파이롯트 프로젝트가 예비설계단계를 마치고 중국 Hainan성에 건설자격을 얻었다고 중국 언론이 2017년 5월 3일보도했다.

타당성연구 및 부지특성 파악작업을 승인하는 관련 허가가 올 6월 말까지 나올 것으로 기대된다. 'Linglong One'이라고 명명된 첫 번째 ACP100 건설은 올 해 말께 Hainan성 Changjiang Li 자치지역에서 시작될 것으로 보인다. 모든 연구, 개발 및 설계 절차서가 작성 완료되었으며 올 6월 말까지 관련 허가가 나오면 타당성연구, 토양 및 수질보존 연구, 환경영향평가, 건설부지 지질재해평가 및 지진안전성평가 등이 진행될 전망이다.

참고로 ACP100 개발사업은 중국 제12차 5개년 계획 상 핵심프로젝트로 원래는 2014년 예비설계 완성, 2015년 건설개시 및 2017년 준공 일정으로 추진되었었다. 그러나 국가개발개혁위원회의 설계승인이 늦어졌다.

피동형 안전설비가 설계에 포함되어 있으며 지하에 건설된다. 열출력 310 MWt인 가압경수로(PWR, pressurized water reactor)이며 전기출력은 100~150 MWe에 이른다. 해당 원자로를 적용한 원전은 보통 2~8개의 모듈을 설치하게 되며 설계수명 60년에 연료교체 주기는 24개월이다. 이 원자로는 담수화, 산업용 및 지역난방용 열공급 및 부유식(floating) 원전에 활용 가능하다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 다목적, 소형모듈형원자로, 예비설계단계 2. multi-purpose, SMR(small modular reactor), preliminary design stage

일본 의회는 2017년 6월 7일 인도가 핵비확산협정(NPT,  Nuclear Non-Proliferation Treaty)에 가입하지 않아 일본이 제공하는 원자력기술이 군사적 목적으로 전용될 수 있다는 반대측 의견에도 불구하고 인도와의 민간원자력협력협정을 비준했다.

일본 정부는 이 협정의 이행을 위해 현재 원자력 규제상 관련된 조항을 개정하고 있으며 인도도 양 국간에 해당 문서를 교환하기 이전에 비슷한 행동을 취할 것으로 보인다. 이 협정은 올 7월에 발효될 전망이다. 일본과 인도정부는 이 협력협정 협상을 2010년에 개시했다. 2016년 11월 인도 Modi 총리가 일본을 방문했을 때 정부 간 서명이 이뤄진 바 있다.

인도는 핵무기 확산방지를 위해 도입된 NPT 체제 가입없이 1974년과 1998년에 핵실험을 감행한 전력이 있다. 일본-인도간 협력협정 범위는 민간에 국한되며 일본이 제공한 기술이나 장비를 핵무기 개발에 전용하는 것을 금지하고 있으며 국제원자력기구(IAEA)의 점검을 받도록 명문화하고 있다.

이 협정에서 인도는 핵물질의 재처리가 허용되었지만 일본의 동의 없이는 고농축우라늄을 만들 수 없도록 되어있다. 양측은 2008년 인도가 선언한 핵실험 중단 약속을 어길 경우 협정을 해지한다는 부속조항에도 합의했다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 핵비확산협정, 민간원자력협력협정, 핵실험 중단 2. NPT(Nuclear Non-Proliferation Treaty), civilian nuclear cooperation treaty, moratorium on nuclear testing

한국이 설계한 APR1400 가압경수로 원전을 한국이 주도적으로 건설하고 있는 UAE Barakah 원전 3호기가 원자로냉각재 루프(RCL, reactor coolant loop) 용접 및 원자로격납건물(RCB, reactor containment building dome) 돔 구조물 완성 등 2건의 마일스톤을 달성했다. 특히 RCL 용접은 품질에 있어 원자력산업계의 새로운 벤치마크가 될 것으로 평가된다.

돔은 RCB의 마지막 구조체이며 돔이 완성되면 원자로격납건물도 완성된다. 다음 단계는 건물내부가 고압에 견딜 수 있는지를 포함하여 건물의 구조적 안전성을 시험하는 것이다.

RCL은 원자로압력용기의 냉각재 루프로부터 분리된 루프를 통해 터빈을 돌릴 증기를 발생시키는 증기발생기로 열을 전달하는 기능을 한다. RCL 용접에는 자동용접기술이 사용되었다. 용접시 1,2호기 시공경험을 반영한 바 재시공율이 극히 낮아 고품질로 시공되었음이 용접부에 대한 검증시험을 통해  확인되었다. Barakah 원전 사업주인 에미레이트원자력공사(ENEC, Emirates Nuclear Energy Corporation)는 원자력산업계의 새로운 품질이정표를 세우게 되었다고 평가했다.

아부다비 서부에 있는 부지에 건설되고 있는 Barakah 3호기 건설은 2014년에 개시되었다. 현재 공정율은 69%다. Barakah 원자력발전소는 ENEC가 발주했으며 한국전력공사가 주도하는 컨소시엄이 건설을 담당하고 있으며 현재 전체 4개 호기의 종합공정율은 78%에 달하고 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 원자로냉각재 루프, 원자로격납건물 돔, APR1400 2. reactor coolant loop, reactor containment building dome, APR1400

미 에너지부는 차세대 원자력 발전소(Next Generation Nuclear Plant, NGNP) 개발과 개략적 구상에 참여하기를 희망하는 산업계 팀들의 희망 의사 여부를 구하고 있다. NPNG는 처리열, 전기 그리고 수소를 동시에 생산 가능한 초고온의 기체 냉각 방식의 원자로 프로토타입이다. 고온의 원자로는 에너지부의 Generation IV 원자력 시스템 계획으로 지원되는 연구 개발 활동에 기초한다. “희망 의사를 요청하는 것이 NGNP의 개발에 산업계를 끌어들이는 첫 걸음이다. 우리의 목표는 기술 개발의 완성을 위해 공공-민간 파트너십을 되도록 일찍 형성하도록 해 2005년의 에너지 정책안(EPACT)의 스케줄과 시간에 맞춰 기술이 상업적 단계에 이르게 하는 것”이라고 에너지부 원자력 에너지 차관 보 Dennis Spurgeon은 발표했다. 희망 의사는 2006년 7월 14일까지 아이다호 국가 연구소로 제출되어야 하며 희망 의사는 올 후반기에 있을 프로젝트의 개략 구상 작업의 공식적 계획안 요청을 받을 후보자 선정에 쓰일 것이다. NGNP의 개략 구상은 EPACT 2005의 1단계 활동과 조화를 이루고 있으며 그 방향은 기술적 범위와 NPNG의 연구 개발 활동의 우선순위에 초점을 두는 것, 발전소 프로토타입의 기술적, 기능정 사양을 설정하는 기초를 제공하는 것이다. NGNP 개발을 주도하는 연구소인 아이다호 국가 연구소에 EPACT와 일관되게 발전소 프로토타입의 구상과 건설을 마칠 것이다. * techtrend참조

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
• Keyword : 차세대 원자력 발전소 구상을 위해 산업계의 참여 촉구