연구로 연료를 고농축우라늄(HEU, highly-enriched uranium)에서 저농축우라늄(LEU, low-enriched uranium)으로 전환하는 작업이 가나(Ghana) 연구로에서 완료되었다. 이는 중국이 해외에 공급한 5기의 연구로에 대해서는 최초로 진행된 것으로 미국 에너지부의 NNSA(National Nuclear Security Administration)가 중심이 된 핵비확산 사업의 일환으로 추진되었다. 즉 민간부문에서 고농축우라늄 사용을 최소화하여 핵확산을 방지하는 것이 주목적이다.

GHARR-1로 알려진 이 연구로는 열출력 30kW인 저출력 연구로다. 이 연구로는 MNSR(Miniature Neutron Source Reactor)의 상업용 타입으로 China Institute of Atomic Energy가 설계, 제작 및 설치한 것이다. 농축도 90.2%의 HEU 연료를 사용하며 대학, 병원 및 연구소 등에 맞게 설계되어 중성자 방사화분석, 단반감기 방사성동위원소 생산, 교육 및 인력양성 등에 사용된다. GAEC(Ghana Atomic Energy Commission) 국립원자력연구소(National Nuclear Research Institute)에 설치된 이 연구로는 1994년 12월 운영을 시작한 바 있다.

2006년부터 중국이 설계한 MNSR에 장전되는 연료를 고농축우라늄에서 저눙축우라늄으로 변경하는 사업이 시작되었다. GHARR-1 연구로가 첫번째 대상으로 선정되어 기존 고농축연료는 2016년 8월 노심에서 제거되었고 저농축연료가 대신 장전되었다. 올 7월13일 완료된 이 사업에는 중국, 가나 뿐만 아니라 미국과 국제원자력기구도 참여하였다.

이를 위해 맨 처음 타당성과 안전성 상세분석이 진행되었고 해당 연구로의 목적을 충족할 수 있는 저농축연료를 만들고 시험하는 일도 진행되었다. 나이지리아에 있는 MNSR에 대해서도 2018년에 동일한 연료 전환작업이 진행될 것으로 알려졌다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 가나, 연구로, 저농축우라늄 2. Ghana, research reactor, low-enriched uranium (LEU)

중국 Guangdong성 Taishan 신규원전 2호기가 전력망과 처음으로 연결되어 Taishan 1호기에 이어 세계 두 번째 EPR 원자로로 시운전 상 기록을 달성했다. 2호기는 올해 말 상업운전을 시작할 수 있을 것으로 전망된다.

홍콩에서 서쪽으로 140km 떨어진 Taishan 부지에서 진행되고 있는 신규원전 건설프로젝트는 EDF(30%)와 CGN(China General Nuclear)의 합작법인인 타이산 원자력 조인트벤처사(TNPJVC, Guangdong Taishan Nuclear Power Joint Venture Company Limited)가 소유하고 있다. 1호기가 2009년에 착공한 데 이어 2010년에 2호기가 착공되었다. 이 두 기의 원자로는 전 세계적으로 세 번째와 네 번째로 착공한 EPR형 원전이다. Taishan에 채택된 EPR 설계는 프랑스 Framatome사가  개발했다.

Framatome사 측은 이번 주 초 Taishan 2호기 최초 전력망 연결은 EPR형 원자로 시운전에 대한 자사의 기술적 전문성을 과시할 수 있게 된 것이라면서 Taishan 2호기가 곧 수십만 중국 가정에 전기를 공급하게 된다고 밝혔다.

Taishan 1호기와 2호기는 핀란드 Olkiluoto 3호기 프로젝트, 프랑스 Flamanville 3호기 프로젝트 이후 세계적으로 세 번째와 네 번째로 건설 중인 EPR형 원전이다. 영국 Somerset 지역의 Hinkley Point C 신규원전 건설프로젝트에도 EPR 2기가 건설되고 있다.

Taishan 1호기는 2018년 6월 6일 최초 임계에 도달했고 2018년 6월 29일 전력망과 최초로 연결됐다. 2018년 12월 13일 상업운영 개시를 선언한 바 있다. Taishan 2호기 노심에 핵연료를 장전하는 작업은 2019년 5월에 시작되었으며 5월 28일 처음으로 핵분열 연쇄반응이 지속적으로 유지되는 임계에 도달한 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 전력망,상업운전,연쇄반응 2. electricity grid,commercial operation,chain reaction

캐나다의 원자로설계회사인 StarCore Nuclear사는캐나다원자력안전위원회(CNSC, Canadian Nuclear Safety Commission)에 자사의 제4세대(Generation IV) 원자로인 고온가스냉각로(HTGR, high temperature gas reactor)에 대한 설계검토를 신청했다. 몬트리올을 기반으로 한 StarCore사는 2008년 설립되었으며 캐나다 북부와 같은 격오지에 전력과 물을 공급할 목적으로 소형모듈형원자로(SMR, small modular reactor) 개발에 집중하고 있다.

이 회사의 표준 HTGR은 8년 간의 노력 끝에 탄생하였으며 트럭에 실릴 정도로 작고 전력은 20 MW를 생산하고 열출력은 36 MW에 이르며 HTGR 5기를 묶으면 전기출력을 100 MWe까지 확장할 수 있다. 헬륨냉각 원자로로서 BWXT Technologies가 기술개발한, 탄소로 피복된 구형 우라늄연료 Triso 연료를 사용하며 5년 간격으로 핵연료 재장전을 하면 되므로 원전 이용율을 극대화할 수 있다.

이 원자로는 원자노심 용융을 원천적으로 막을 수 있는 큰 (-) 열적계수를 갖고 있어 '고유 안전성'을 갖고 있는 것으로 알려졌으며 방사화되지 않는 원소인 헬륨을 냉각재로 사용하는 까닦에 냉각재 상실사고가 나도 환경에는 큰 영향을 미치지 않는다. 원자로는 10톤 짜리 뚜껑으로 밀봉된 50미터 지하 콘크리트 사일로 내에 설치된다.

CNSC의 인허가 전 설계검토 프로세스는 신청사의 요청에 따라 해당 원자로 기술이 캐나다의 원자로 규제요건에 부합하는지를 인허가 전에 미리 평가하는 선택적인 과정이다. 한편, 올 해 초 CNSC는 Terrestrial Energy사의 통합용융염원자로(integral molten salt reactor)의 설계개념에 대해서도 인허가 전 설계검토를 수행하기로 합의한 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 제4세대 원자로, 고온가스냉각로 2. Generation IV reactor, HTGR

핀란드 기술개발센터인 VTT(Technical Research Center of Finland)는 4세대(Generation 4) 원자력 시스템의 연구개발 네트워크를 구축하기 위한 타당성을 조사 분석하였다.

4세대 원자력 시스템은 지속가능하고 경쟁우위적인 원자력 시스템 개발, 안정적이고 신뢰성있는 시스템 개발, 핵확산저항 및 물리적 방호(Proliferation resistance and physical protection) 등을 중점으로 추진하고 있는 차세대 원자력 시스템 추진전략이다.(http://mycyclopedia.tistory.com/51 참조)

(관련 국제 포럼 : 4세대 국제포럼(Generation Four International Forum), 혁신적 원자력반응기 및 연료사이클에 관한 국제프로젝트(International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles), 지속가능 원자력 기술 플랫폼(Sustainable Nuclear Energy Technology Platform)

핀란드는 원자력 시스템이 있어 선두적인 기술(반응기 동력학(reactor dynamics), 사고분석, 혁신적 안정시스템 등)을 보유하고 있으며, 이러한 4세대 원자력 시스템에 대한 지속적인 추진 전략을 마련해야 함을 본 연구를 통해 주장하였다.

핀란드 4세대 원자력 시스템 연구개발 네트워크의 우선 목표는 원자력 기술분야에서 과학기술전문가를 양성하고 역량을 제고하는 것이고, 유관 포럼 등에서의 공동연구를 통해 연관된 프로세스를 향상시키는 것이며, 중장기적인 목표는 기술이전의 강화, 혁신적 프로세스의 개발 등을 통해 핀란드 사업의 새로운 영역을 창출하는 것이다.

본 연구를 통해 제시된 핀란드의 4세대 원자력 시스템 연구개발 네트워크의 주요 추진 방향으로 아래 사항을 제시하였다.

(1) 과학기술자의 새로운 양성

(2) 원자력 시스템의 특정 분야에 대한 전 세계적인 포럼을 통한 노하우 습득

(3) 혁신적이고 우수한 연구시설 및 시뮬레이션 프로그램

(4) 하이테크 기술산업으로의 적용, 확산

(5) 국제수준의 안전기준을 개발하는데 있어 핀란드 전문가의 참여기회 확대

(6) 국가 원자력 안전성 평가 능력 배양

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
• Keyword :

미국 Holtec International사는 캐나다 SNC-Lavalin사와 자사의 SMR-160 소형모듈형원자로(SMR, small modular reactor) 개발에 협력하기로 팀 결성 협정에 서명했다. 이 협정에 따라 Candu Energy사의 모회사인 SNC-Lavalin은 Holtec측에 일련의 원자력 엔지니어링 서비스와 SMR-160 인허가 지원을 제공하게 된다.

Holtec의 160 MWe급 소형모듈형원자로는 저농축우라늄 연료를 사용한다. 공장에서 조립되는 원자로 노심과 모든 핵증기공급계통(NSSS, nuclear steam supply system) 기기는 지하에 설치되며 원자로 정지후에도 지속적으로 운전되는 피동형 냉각설비를 갖추고 있다. 원자로를 운전하기 위해 펌프와 같은 능동형 기기가 필요치 않아 원자로 정지 및 냉각을 위해서 소내, 외 전력이 전혀 필요하지 않다.

Holtec측은 이전에는 Shaw 그룹과 URS Corporation으로부터 SMR-160의 엔지니어링, 설계 및 자격확보를 위한 지원을 받아왔으며 New Jersey주 남부에 Salem 및 Hope Creek 원전에서 3기의 원자로를 운영하고 있는 PSEG Power사와 전략적 제휴관계를 유지해 오고 있다. 2015년 8월에는 Mitsubishi Electric Power Products Inc.와 SMR-160에 들어갈 계측제어시스템 개발을 위한 장기 파트너십 협정에 서명한 바 있다.

SMR-160 프로젝트는 Carolina주 남부 Savannah River 부지에 건설하기로 잠정 결정된 SMR 사업을 위한 후보노형 3개중 하나로 2012년에 미 에너지부(DOE, Department of Energy)가 선정한 바 있다. 미 원자력규제위원회(NRC, Nuclear Regulatory Commission)는 현재 이 원자로 설계에 대한 인허가신청 전 심사를 진행하고 있다. 실제 인허가신청은 2018년 말에 이뤄질 것으로 전망된다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 소형모듈형원자로, 저농축우라늄 연료, 피동형 냉각설비 2. SMR(small modular reactor), low-enriched uranium fuel, passive cooling system

제 목 : 제9차 한ㆍ일 원자력 협의회 개최

1. 외교통상부는 2008.12.18(목) 서울에서 일본측과 제9차 한ㆍ일본 원자력 협의회를 개최하여, 양국 원자력 정책 및 협력 전반에 대해 논의할 예정입니다. 금번 협의회는 지난 2002년 제8차 협의회의 동경 개최 이후 6년 만에 개최됩니다.

 ※ 한ㆍ일 원자력 협의회 개최 근거
  - 한ㆍ일 원자력협력 교환각서(‘90.5.25 발효) 제4항

 ※ 한ㆍ일 원자력 협의회 개최 실적
  - ‘90년부터 양국 수도에서 교대로 총 8회 개최
  - 제8차 협의회 : ‘02.10.23, 동경

2. 금번 협의회에는 한국측에서는 최재철 외교통상부 국제경제국장을 수석대표로 외교통상부, 교육과학기술부 및 지식경제부 관계자가 참석하고, 일본측에서는 사노 도시오 외무성 군축비확산ㆍ과학부장(국장급)을 수석대표로 외무성, 문부과학성, 경제산업성 관계자가 참석할 예정입니다.

3. 양측은 금번 협의회를 통해 양국간 원자력 협력관계를 전반적으로 평가하고, 원자력 연구개발, 산업, 안전, 방사선 의료 및 다자포럼(IAEA, GIF, RCA, FNCA, OECD/NEA) 등의 분야에서의 양국간 협력 방안에 대해 포괄적으로 논의할 계획입니다.

 ※ IAEA : 국제원자력기구(International Atomic Energy Agency)
 ※ GIF : 제4세대 원자력시스템 국제포럼(Gereration IV International Forum)
 ※ RCA : 아ㆍ태지역 원자력협력협정(Regional Cooperative Agreement for Research, Development and Training Related to Nuclar S&T for Asia and the Pacific)
 ※ FNCA : 아시아원자력협력포럼(Forum for Nuclear Cooperation in Asia)
 ※ OECD/NEA : OECD 산하 원자력에너지기구(Nuclear Energy Agency)

4. 외교통상부는 금번 협의회를 계기로 향후 원자력의 평화적 이용 증진을 위한 일본과의 협력을 더욱 강화해 나갈 예정입니다. /끝/

 

 

• 저자 : 글로벌 과학기술정책 정보서비스
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영국 원자력규제청(ONR, Office for Nuclear Regulation)은 Hitachi-GE사가 신청한 UK ABWR(Advanced Boiling Water Reactor) 노형에 대한 일반설계평가(GDA, Generic Design Assessment) 프로세스는 계획대로 2017년 12월에 완료되겠지만 Westinghouse사가 신청한 AP1000에 대해서는 이전에 예상했던 내년 3월 말까지 끝내기는 어려울 것이라고 최근 발간된 분기보고서를 통해 밝혔다.

2009년 설립되어 2012년 11월 Hitachi가 합병한 Horizon Nuclear Power사는 Isle of Anglesey의 Wylfa Newydd 부지와 Gloucestershire 남부의 Oldbury-on-Severn 부지에 UK ABWR 원자로 기술을 활용한 신규원전 건설을 추진하고 있다. ONR측은 Hitachi-GE사가 GDA 프로세스에 적극 협조하고 있어 2017년 12월 심사완료를 자신한다는 입장이다. 특히 규제현안 중 '방사선원항 확인 및 정당화' 문제를 해결한 것은 큰 성과로 꼽힌다.

일본 Toshiba사와 프랑스 Engie사가 영국 내에서 설립한 조인트벤쳐인 NuGen사는  West Cumbria 지역의 Moorside 부지에 최대 3.8GWe에 달하는 원자력발전소 건설을 추진하고 있으며 적용할 원자로 기술은 Toshiba의 자회사인 Westinghouse의 AP1000이다. ONR측은 올해 Westinghouse가 많은 기술적 진전을 이뤘지만 5개월 안에 GDA를 완료하기에는 기술적 과제가 많이 남아있다고 밝혔다.

한편, GDA 프로세스를 완료한 유일한 원자로는 UK EPR 노형으로 2012년 12월 ONR로부터 DAC(Design Acceptance Confirmation)를 받았고  환경청(EA, Environment Agency )로부터 SODA(Statement of Design Acceptability)도 받은 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 영국원자력규제청, 일반설계심사, AP1000 2. UK ONR, GDA, AP1000

영국 원자력규제청(ONR, Office for Nuclear Regulation)은 Hitachi-GE사의 영국형 개량비등형경수로(UK ABWR, UK Advanced Boiling Water Reactor) 설계에 대한 2차 잔여 규제현안(RI, Regulatory Issue)을 종결했다고 밝혔다. Hitachi사가 2012년 합병한 Horizon Nuclear Power사는 올 해 말까지 ONR의 신규원자로 설계일반평가(GDA, Generic Design Assessment)를 완료할 수 있을 것이라고 2017년 4월 6일 밝혔다.

지난 달 ONR, 환경청 및 웨일즈주 환경부도 올 12월 경 UK ABWR에 대한 GDA 프로세스를 종료할 수 있을 것으로 평가한 바 있다. 잔여 규제현안은 Hitachi-GE가 개발하고 수행한 확률론적 안전성평가(PSA, Probabilistic Safety Analysis)가 적합하고 충분한지에 관한 문제였다.

ONR측은 해당 규제현안에 대해 Hitachi-GE가 충분한 정보를 전달해 왔으며 이에 동의한다고 밝혔다. 이제 ONR은 Hitachi-GE가 개발한 PSA기법이 원자로, 사용후핵연료저장조 및 기타 시설에 대한 내부사건 및 위험을 모두 고려하고 있어 만족하고 있다고 전했다.

UK ABWR은 곧 GDA 프로세스 중 4단계에 진입할 예정이다. Hitachi-GE사가 시기적절하고 고품질의 인허가질의 답변자료를 제출한다면 올 12월에는 설계인증확인서(Design Acceptance Confirmation) 및 설계수용설명서(Statement of Design Acceptability)를 받아 GDA 프로세스를 완료할 수 있을 것으로 전망했다.

ONR은 작년에 또 하나의 규제현안이었던 선원항(Source term) 식별 및 정당화 건을 종결한 바 있다. 한편, Horizon사는 영국 Wylfa Newydd과 Oldbury-on-Severn 부지에 UK ABWR 원자로 건설을 추진하고 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 영국형 개량비등형경수로, 확률론적 안전성평가, 선원항 2. UK ABWR(UK Advanced Boiling Water Reactor), PSA(Probabilistic Safety Analysis), source term

2016년 11월 9일 중국과 영국은 영국 맨체스터에 곧 문을 열 공동연구혁신센터(JRIC, Joint Research and Innovation Centre) 공개행사를 개최하고 합의문에 서명했다. 2015년 9월 전임 영국 재무장관이 중국을 방문했을 때 JRIC 설립을 최초로 발표했었다. JRIC에는 영국의 국가원자력연구소(NNL, National Nuclear Laboratory)과 중국의 (CNNC, China National Nuclear Corporation)가 주도 기관으로 참여한다. 중국 국무원의 Ma Kai 부총리와 영국 비즈니스, 에너지 밍 산업전략부의 Lucy Neville-Rolfe 장관이 JRIC 기념명판을 제막했다.

NNL측은 JRIC가 영국과 중국간 협력을 통해 원자력 연구개발에 있어 혁신을 불어넣는 것을 목표로 하고 있다고 밝혔다. JRIC는 전세계적으로 안전하고 믿을 수 있는 원자력 사용을 지원하기 위한 최첨단 연구 및 혁신기술 개발에 기여할 것으로 평가된다. 양측은 연구의 최우선분야를 선정햇으며 전체 연구프로그램도 곧 확정할 예정이다. 연구로 발생하는 지적재산권에 대한 소유권 및 이용권에 대한 주요한 합의문도 영국정부의 지적재산권 담당부서의 협력 속에 확정되었다.

최초 연구사업은 모듈화공법의 속도를 높이고 비용을 절감할 수 있는 선진기법 개발이 될 공산이 높고 타 산업분야에서 성공적으로 운영되고 있는 가상엔지니어링 공법도 포함될 것으로 보인다. NNL과 CNNC은 각각 50%의 지분을 가지며 5년에 걸쳐 6,510만불을 연구개발 비용으로 공동부담할 예정이다. 이 연구협력사업은 영국내 신규원전사업에 중국이 참여하기 위한 전초작업으로 인식되고 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 영국, 중국, 공동연구혁신센터 2. UK, China, JRIC

카자흐스탄 핵물리연구소(Institute of Nuclear Physics)가 연구용 원자로의 안전성을 개선하기 위한 중대한 설비개선과 개량을 완료한 것으로 국제원자력기구(IAEA)의 연구용원자로 통합원자력안전성평가팀(INSARR, Integrated Nuclear Safety Assessment of Research Reactors)이 결론을 내렸다. IAEA 평가팀은 2017년 2월 27일부터 3월 3일까지 WWR-K로 불리는 연구형 경수로에 대해 원자로 안전계통 개선과 운영진 교육 및 자격부여 개선 등에 관한 사항을 포함하여 포괄적인 안전성 프로그램을 점검했다.

이 연구로는 Almaty 근처의 Alatau에 위치한 6 MWe급 원자로로 의료용 및 산업용 방사성동위원소 생산, 과학연구 및 원자력산업용 재료를 시험하는데 사용되어 왔다. 과학실험을 위해 고농축 우라늄(HEU, high-enriched uranium) 연료를 장전하여 1967년에 가동이 시작되었으며 2008년에는 장전된 연료를 저농축 우라늄(LEU, low-enriched uranium)으로 변경하고 사용후 고농축우라늄 연료는 공급국으로 돌려보내는 연료 전환계획이 시작되었다. 2015년에는 연료 전환에 따른 다수의 설비개선 작업을 진행하기 위해 정지한 바 있으며 이 전환작업은 2016년 완료되었다.

IAEA 평가팀은 지난 2008년 평가시권고되었던 관리시스템, 교육 및 자격부여, 방사선방호 개선 등에 대한 사항이 반영완료된 것을 높이 평가했다. 이번 평가에서는 안전평가, 경년열화 관리, 실험안전성 및 비상대응 등에 관한 개선 권고가 내려진 것으로 알려졌다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 연구용원자료 통합원자력안전성평가, 고농축 우라늄, 저농축 우라늄 2. Integrated Nuclear Safety Assessment of Research Reactors, HEU, LEU