러시아와 인도네시아 양국 원자력규제기관 간 양해각서(MOU)가 체결되어 원자력 및 방사선안전, 핵안보 관련한 현안에 대한 원자력규제 협력의 길이 열렸다. 양해각서는 러시아 연방환경산업원자력감독청(Rostechnadzor) Alexey Aleshin 의장과 인도네시아 원자력규제청(BAPETEN) Jazi Eko 청장이 서명했다. 서명식은 국제원자력기구 비엔나 본부에서 개최되고 있는 제7차 원자력안전회의(Nuclear Safety Convention) 중 2017년 3월 31일 진행되었다.

양해각서에는 원자력 및 방사선안전, 원자력기술 보안, 인허가프로그램 개발 및 적용, 원자력 및 방사선시설의 검사, 방사성물질 채굴 및 처리에 대한 규제 및 감독기법 개발, 비상대응 등이 포함되어 있다. 러시아와 인도네시아는 2006년 12월 양국간 원자력협력협정에 서명한 바 있다.

인도네시아 국가원자력청(BATAN)은 국가 전력수요 증가에 부응하기 위해 원자력발전소 도입을 추진하고 있다. 2027년부터 인구가 많은 Bali, Java, Madura 및 Sumatra섬에는 경수로 원전을 도입하겠다는 계획이다. 또한 용량 100 MWe 이하의 소형 고온가스냉각로(HTGR)는 Kalimantan, Sulawesi나 기타 섬에 도입해서 전력공급 및 산업적 활용을 위한 열공급에 나서겠다는 계획이다.

인도네시아에 상업용 원자로를 본격적을 도입하기에 앞서 BATAN은 전기출력 3~10 MWe에 열출력이 10~30 MWt인 시험 및 실증용 HTGR을 먼저 추진하는 방안도 고려하고 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 핵안보, 원자력협력협정, 고온가스냉각로 2. nuclear security, nuclear cooperation agreement, HTGR

수송의 전기화가 원자력발전에도 많은 기회를 부여할 수 있을 것이라고 Bannerman Resources사의 Brandon Munro CEO가 2018년 9월 7일 런던에서 개최된 세계원자력협회(WNN, World Nuclear Association) 2018 심포지움에서 밝혔다.

지난 6년 간 세계적으로 전기차(EV, electric vehicle) 판매가 가속화된 것은 이 방향으로의 전환이 현실이 되어 가고 있다는 확증이 되고 있다고 밝혔다. 전기차가 세계 경제에 도입된 것은 이용을 장려하는 인센티브에 기인한 것이지만 2050년 경까지 전기차는 내연기관(ICE, internal combustion engine) 사용금지에 따라 활황을 누리게 될 것으로 전망했다. 현재 이후단계는 소비자가 주도하며 전기차의 효용성 때문이 될 것으로 내다봤다.

전기차는 높은 효율, 낮은 유지비, 이산화탄소 배출 저감과 함께 내연기관 차량에 비해 구동장치가 간단해 공학적으로도 이익이 있다. 탈탄소화된 전력망으로부터 충전이 가능하고 소음공해 저감 및 배기가스 배출이 없는 장점이 있다. 이러한 장점들 때문에 소비자들이 전기차로 옮겨가게 될 것으로 전망했다.

비록 운영비는 낮지만 전기차는 인프라 구축비용이 많이 든다는 단점이 있다. 소비자들은 운행가능거리, 충전설비의 표준화 및 충전소요시간 등에 우려를 갖고 있다. 이들 요소는 전력망에도 심대한 영향을 줄 수 있다. 국제에너지기구(IEA, International Energy Agency)의 '2018 세계 전기차 전망'(Global EV Outlook 2018)에 따르면 2030년까지 전기차 충전에 드는 전력은 404 TWh에서 최대 928 TWh에 이를 전망이다.

전기차 충전 피크는 아침이나 저녁에 집중된다. 이 때는 태양광발전과 같은 신재생에너지 생산이나 저장량이 적을 때이기 때문에 최대전력수요를 가중시킬 가능성이 높다. 전기차를 가정에서 충전하는 방식도 심야전력을 소요로 하며 이에 따라 기저부하 발전원에 대한 필요성이 커지게 될 전망이다.

IEA의 EV30@30 시나리오에 따르면 2030년까지 전기차 충전만을 위해서 1,000 MWe급 원전 25기가 추가로 필요하다. 원자력산업계는 수송의 전기화가 가져올 이러한 기회에 대응해야 한다고 밝혔다. 원자력이 기저부하 발전으로서 전기차에 전원을 공급하는 청정에너지원으로 자리매김하는 노력도 필요하다고 강조했다.

예를 들어 노면 충전(in-road charging)이 도입되면 도로를 따라 소형모듈형원자로(SMR)의 입지가 결정되어야 하기 때문에 원자력산업계는 주요 시장에서 개별적인 접근전략을 구사해야 한다고 밝혔다. 탈탄소화된 수송분야가 필요로 하는 전력망의 속응성 확보에도 노력해야 한다고 덧붙였다. 또한 수송의 전기화에 부응해서 전기차 충전을 위한 원자력발전원을 신재생에너지원으로 인정받는 노력도 필요하다고 주장했다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 수송의 전기화,전기차,내연기관 2. electrification of transport,EV(electric vehicle),ICE(internal combustion engine)

미 에너지부(DOE, Department of Energy)는 2017년 6월 14일 혁신적인 선진 원자력기술 개발에 미화 6,600만불 상당을 지원한다고 밝혔다. 원자력연구, 시설접근, 현안해결 기술개발 등 85건의 프로젝트가 정부기금의 혜택을 보게 되었다.

원자력관련 연구는 NEUP(Nuclear Energy University Program). NSUF(Nuclear Science User Facilities) 및 NEET(Nuclear Energy Enabling Technology)를 통해서 기금을 지원받게 되며 GAIN(Gateway for Accelerated Innovation in Nuclear)을 통해서도 연구자들을 지원하게 된다. 미화 3,100만불 이상이 NEUP를 통해 32건의 대학주도 원자력 연구개발에 투자되는데 원자력분야에도 미국의 선진성을 유지하기 위함이다. 추가로 19개의 대학이 600만 불을 지원받아 원자로 연구 및 인프라 개선을 추진한다.

단기 해결이 필요한 3건의 통합연구프젝트에는 미화 1,100만불이 투자되는데 3년의 연구기간이 주어지며 대학주도 컨소시엄에는 다수의 대학, 산업체 및 국제연구기관, 국립연구소 등이 참여한다. 또한 600만불은 NEET프로그램에 따라 6건의 연구개발 프로젝트에 투자되는데 국립연구소, 산업체 및 대학이 참여하며 선진센서 및 계측기 개발, 원자력발전소 및 연료 제작방법 및 재질 개발을 위한 현안기술개발이 진행된다.

DOE는 핵연료 및 재료연구를 위해 총 14건의 프로젝트를 선정했는데 미화 1,000만 불이 투입되며 여기에는 대학 주도 5건, 국립연구소 주도 4건, 산업체 주도 5건 등으로 NSUF를 통해 진행된다. 실험용 중선자 및 이온 조사시험, 조사후시험설비, 싱크로트론 광선시설 등이 지원된다. GAIN 프로그램으로는 5건의 산업체 주도 연구가 선정되었는데 여기에는 54만불이 투자되는 General Atomics사 주도의 탄화규소 피복재 성능연구 및 Areva사, Westinghouse사 및 미전력연구소(EPRI, Electric Power Research Institute)가 주도하는 연구가 포함되었다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 미 에너지부, 원자력대학프로그램, 대학주도 2. DOE(Department of Energy, NEUP(Nuclear Energy University Program), university-led

영국의 국립원자력연구소(NNL, National Nuclear Laboratory)와 Wood Group이 개량형 원자로에 들어가는 핵연료 핵심연구프로젝트 수행을 위한 3년 짜리 연구계약을 수주했다. 이 계약은 금액이 공개되지는 않았으나 영국 산업에너지전략부(BEIS, Department for Business, Energy and Industrial Strategy)가 발주한 것이다.

연구 목표는 개량형 수냉각 원자로, 고온가스냉각로 및 액체금속고속로에 들어갈 핵연료에 대한 원자로 물리, 열수력학 및 핵연료 성능 분석을 위한 분석방법 개발이다. 각 원자로형에 대한 핵연료 개발도 포함된다. 연구범위의 절반을 Wood Group이 수행한다.

NNL 및 Wood Group은 두 연구기관이 영국의 모델링 및 시뮬레이션 기법을 기반으로 영국이 개량형 핵연료를 설계하고 인증하며 제조까지 할 수 있도록 지원하기 위해 세계적으로 앞선 원자로 물리 역량을 연구 개발할 것이라고 밝혔다.

NNL 측은 넓은 공급망을 갖춘 Wood Group과의 공동 연구를 통해 각 기관이 심층적 역량을 유지하면서도 최상의 조합을 통해 통합된 역량을 발휘하게 된 것에 기대를 드러냈다.

Wood Group 측은 영국정부가 발주한 연구프로젝트에 NNL과 팀을 이뤄 참여함으로써 소형모듈형원자로(SMR, small modular reactor)을 포함한 미래 원자로형에 대한 설계 참여기회를 확보한 것에 깊은 의미를 부여했다. 현 원자력발전사업자에게도 잠재적으로 도움이 될 수 있는 미래기술 개발의 선봉에 선 것도 높이 평가했다. 또한 영국의 미래에너지 수요를 충족하기 위한 원자력핵심기술 개발에 적극 앞장 설 것임도 약속했다.

한편, Wood Group은 세계적으로 파이프라인 설계에서부터 풍력발전 및 조력발전 개발까지 망라하는 종합솔루션 회사다. 2017년 10월 에너지분야 프로젝트 개발, 설계, 엔지니어링 및 기술용역 제공 기능 강화를 위해 Amec Foster Wheeler를 인수한 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 개량형 원자로,액체금속고속로,고온가스냉각로 2. advanced nuclear reactor,liquid metal fast reactor,high-temperature gas reactor

STP(South Texas Project) 원전의 원자로 2기가 허리케인 하비(Harvey)가 내습한 가운데서도 전출력으로 안전하게 운전되었다. 발전소가 최고 강도의 허리케인을 피한 가운데 철강으로 강화되어 있는 격납건물과 홍수방지 대책으로 인해 원자로를 안전하게 계속 운전할 수 있었다.

이 원전을 운영하고 있는 STPNOC사(South Texas Project Nuclear Operating Company)는 2017년 8월 25일 허리케인 하비가 텍사스 만 연안을 강타하기 전에 극한기후대비계획을 실행하고 준비를 마쳤다고 밝혔다. 발전소 운전원, 엔지니어, 정비원, 비상대응원 및 경비원 등 175명으로 구성된 허리케인 대비팀이 허리케인이 발전소를 강타할 때 부지 내에서 대기했다고 공개했다. STP 측은 발전소 종사자와 인근 지역주민의 안전이 가장 중요하다면서 비상대응팀이 최선을 다했다고 평가했다.

STP 측은 이번 허리케인 내습시 잘 개발된 미 원자력규제위원회(NRC, Nuclear Regulatory Commission)의 가이드라인과 발전소 내부 절차서를 철저하게 준수했다고 덧붙였다. 허리케인 내습 전에는 속도가 시속 117km를 초과할 경우 해당 원자로를 모두 정지하겠다고 했지만 8월 26일 지난 밤 허리케인 속도가 예상보다 낮은 시속 48~56km에 불과했다면서 원자로를 정지하지 않고 계속 운전할 것이라고 밝혔다. 이 때부터는 홍수나 폭우 감시에 들어갔다. 발전소 측이 우려한 것 중 하나는 도로가 폐쇄될지 모른다는 것이었는데 이는 발전소 종사자의 출,퇴근 때문이었다.

철강으로 보강된 원자로격납건물은 벽 두께가 1.2 m에 달하며 원자로와 주요기기 및 핵연료를 보호하고 있으며 허리케인이나 토네이도에 견딜 수 있도록 설계되어 있다. 이 원전은 내륙으로 16 km 지점에 평균해수면보다 8.8m 높은 곳에 위치하고 있다. 물이 밀봉되는 건물과 문을 갖고 있어 최소 12.5m의 홍수를 견딜 수 있다.

이 원전에는 1980년 대 후반 상업운전을 시작한 각각 1,280 MWe 용량의 가압경수형(PWR) 원전 2기가 있으며 NRG Energy사, CPS Energy사 및 Austin Energy사가 공동으로 소유하고 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 허리케인 하비, 홍수방지, 평균해수면 2. Hurricane Harvey, flood protection, mean sea-level

미 에너지부(US DOE, Department of Energy)는 25개 주에 걸쳐 58건의 첨단 원자력 기술프로젝트를 위한 원자력 연구, 시설 이용, 교차 기술개발 및 기반시설에 대한 연구기금으로 미화 4,930만 달러를 지원한다고 발표했다.

NEUP(Nuclear Energy University Program) 프로그램은 2009년에 DOE 원자력국(Office of Nuclear Energy)의 대학지원 프로그램을 하나로 통합하기 위해 만들어졌다.

이번 기금지원에는 40여 건에 달하는 대학 주도 연구개발 프로젝트에 미화 2,580만 달러를 지원하고 NEUP에 따른 7개의 대학 주도의 연구용 원자로 개선 및 연구인프라 개선에 미화 160만 달러를 지원하게 된다.

DOE 산하 국립연구소와 대학이 주도하는 5건의 연구개발 프로젝트에는 첨단 센서 및 계측, 첨단 제조방법, 원자로 및 핵연료용으로 활용할 수 있는 재질 개발에 도움이 되는 연구를 수행하기 위한 총450만 달러의 자금이 지원된다. 여기에는 미화 1백만 달러 지원이 결정된 Los Alamos 국립연구소 주도의 공학적 마이크로구조를 가진 페리틱/마텐세이트강(ferritic/martensitic steel)으로 원자로 구성품을 생산하기 위한 레이저 적층제조 타당성을 연구  프로젝트가 포함되어 있다.

NSUF(Nuclear Science User Facilities) 프로그램으로는 중요한 핵연료 및 재질 활용 조사를 하는 대학주도 연구 2건, 국립연구소 주도 연구 1건 및 산업체 주도 연구 3건이 지원을 받게 된다. DOE는 이 프로젝트 중 3건에 총 150만 달러의 연구비를 지원하고 6건의 모든 연구에 대해 실험 중성자 및 이온 조사시험, 조사후 검사시설, 싱크로트론 빔라인, 설계 및 실험분석에 대한 기술지원 등 1,000만 달러 이상의 연구시설 이용비용과 전문 지식을 지원한다. NEUP 프로젝트 중 2건도 미화 3백만 달러에 상당하는 연구시설 이용비용을 지원받게 된다.

DOE 측은 미래를 내다보면서 첨단 원자력기술에 투자하고 있다고 밝히면서 원자력 에너지야말로 미국의 모든 에너지전략 중 핵심적인 중요한 부분이며 초기단계의 연구지원을 통해 원자력이 깨끗하고 신뢰할 수 있고 탄력적인 전력 공급원이 될 수 있도록 하겠다고 밝혔다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 원자력기술,미 원자력공학과 연구지원 프로그램,레이져 적층제조 2. nuclear technology,Nuclear Energy University Program (NEUP),laser additive manufacturing

유럽집행이사회는 2017년 4월 18일 이란과 E3/EU+3 국가 간에 2015년 7월 체결된 JCPOA(Joint Comprehensive Plan of Action) 협정을 기초로 이란과 원자력안전협력을 위한 프로젝트 진행에 합의했다고 밝혔다. 이 프로젝트는 유럽연합이 2016년 500만 유로를 승인한 바 있는 원자력안전협약의 첫 번째 프로젝트가 되었다. 두 번째 프로젝트는 이란 Bushehr 원전에 대한 스트레스 테스트(stress test)이며 수 주 내에 합의될 것으로 보인다.

유럽집행이사회는 이 프로젝트에 250만 유로가 투입되며 JCPOA에 나와있는 원자력안전센터(Nuclear Safety Centre) 설립을 위한 타당성연구를 준비하는 등 이란원자력규제청(INRA, Iranian Nuclear Regulatory Authority)의 역량을 증진하는 것을 목표로 하고 있다고 밝혔다. 이 프로젝트는 이란이 여러 국제원자력협약에 가입하는 등 원자력규제 틀을 개발하는데 도움이 될 것이다.

JCPOA는 이란의 핵무기개발과 관련해서 취해졌던 유럽, 미국 및 유엔안전보장이사회의 이란에 대한 각종 제재를 해제하므로써 이란의 원자력 프로그램을 평화적으로 변모시키는 것을 목표로 하고 있으며 이행에 여러 단계를 두어 단계 별로 협력을 강화하고 기존 제재를 해제하게 되어 있다.

한편 EU와 이란은 2017년 2월 28부터 3월 1일까지 브뤼셀에서 국제원자력협력에 관한 고위급 세미나를 열어 원자력분야에서 공동협력을 위해 건전한 프레임웍을 형성하고 이를 이행함으로써 JCPOA를 성공적으로 진행하자고 합의한 바 있다. 후속 세미나는 올 해 안에 이란 Isfahan에서 개최될 예정이다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 합동포괄행동계획, 스트레스 테스트 2. JCPOA(Joint Comprehensive Plan of Action), stress test

영국의 원전 규제기관인 ONR(Office for Nuclear Regulation)은 NNB Genco사가 잉글랜드 Somerset에 소재한 힌클리 포인트 C 신규원전(HPC, Hinkley Point C)의 1차측 콘크리트 타설을 진행하는 것을 승인했다.

2018년 11월 23일 승인사실을 발표하면서 ONR은 원전 1차측(원자로 측)에는 강화 콘크리트 기반 스라브(reinforced concrete base slab) 위에 지어지는 원자로 건물, 핵연료 건물 및 4채의 전기안전설비건물이 포함된다고 밝혔다. 십자가 형태의 기초슬라브는 common raft라고도 불린다.

2012년 11월 ONR이 발급한 HPC 원전의 원전부지면허(nuclear site licence)를 갖고 있는 NNB Genco사는 HPC 부지에 2기의 유럽형 가압형경수로(EPR, European Pressurised Reactor)를 건설하고 있다. ONR 측은 검사관들이 영국이 요구하는 높은 수준의 인전성과 보안성이 HPC에서 유지될 수 있도록 규제활동을 계속할 것이라고 밝혔다.

2017년 3월 ONR은 HPC 신규원전 건설에 대해 최초로 콘크리트를 타설할 수 있도록 승인한 바 있다. 원자로 건물 본체가 아닌 원전 안전관련 구조물의 구조용 콘크리트 타설을 승인한 것이다. 여기에는 냉각수와 전원을 보내는 도관 등을 부지 지면 아래에 설치할 수 있도록 하는 지하 강화콘크리트 구조물 건설이 포함된다.

2015년 10월 성사된 합의를 통해 중국의 CGN사(China General Nuclear)는 EDF Energy사 추진 중이던 HPC 신규원전 건설 프로젝트이 지분 33.5%를 확보하는데 성공한 바 있다. HPC 신규원전 건설 프로젝트는 영국 내에서 거의 20년 만에 새로 원자력발전소를 건설하는 사업으로 준공되면 영국 전력의 7%를 공급하게 된다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 콘크리트 타설,원자로 건물,유럽형 가압형경수로 2. concrete pouring,reactor building,EPR(European Pressurised Reactor)

미 하원은 첨단 원자로에 대한 연구를 강화하고 연방에너지규제위원회 (FERC, Federal Energy Regulatory Commission)측이 연방 효율기준 규칙을 변경하는 것을 가능하게 하는 원자력선진기술법(Advanced Nuclear Technology Act)를 2017년 1월 23일 투표를 통해 초당적으로 통과시켰다. 이 법안은 선진 원자력기술에 대한 민간 연구 및 개발을 촉진하고 관련 기술의 인허가 및 상업적 활용을 강화하는 것을 주목적으로 하고 있다.

법안 통과를 발표하는 자리에서 미 하원은 원자력이 미국 전력의 약 20% 가량을 생산하고 있으며 무탄소 전력의 약 60%를 생산한다고 밝혔다. 더불어 하원 측은 원자력발전소가 90%라는 일정한 이용율로 운영되어 전력 수용가와 기업에 안정적으로 전력를 제공하며 국 경제에 수십억 불을 창출해 내고 지역경제에 실질적으로 기여한다고 밝혔다.

또한 미 하원은 미국의 상업용 원자력산업이 평화적인 원자력 사용을 보장하는 가장 강력한 국가안보 도구이기 때문에 국제 민간 원자력시장을 계속 선도해 나가야 하며, 상용 경수로 원전 용량을 유지하고 새로운 첨단 원자로 설계를 확대함으로써 안정적인 기저부하 전력을 안정적으로 생산하고 미국이 원자력 분야에서 선두를 유지해야 한다고 밝혔다. 핵융합 기술을 활용하면 안전성이 크게 향상되고 추후에 개발이 더 진전되면 방사성 폐기물도 발생하지 않을 가능성이 크다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 규제, 정치, 원자력선진기술법 2. regulation, politics, Advanced Nuclear Technology Act

미 NASA(National Aeronautics and Space Administration)는 미래 인간의 화성 우주여행을 가능하게 할 핵열추진원자로(nuclear thermal propulsion reactor) 개념설계를 위한 미화 1,880만 불 짜리 연구를 BWXT Nuclear Energy사에 맡겼다. BWXT Nuclear Energy사는 원자력 부품, 연료 및 서비스를 제공하고 미 해군에 핵연료를 공급하는 BWX Technologies사의 자회사다.

저농축우라늄을 연료로 쓰는 이 원자로는 지구와 화성을 오가는 우주선을 움직이기 위한 핵열추진(NTP, nuclear thermal propulsion)방식의 로켓엔진에 쓰인다. NASA에 따르면 NTP 시스템은 화성까지의 여행기간을 6개월에서 4개월로 단축하고 이에 따라 우주인의 우주방사성 피폭도 저감할 수 있다. 또한 우주선의 무게도 줄일 수 있다.

연구범위에는 원자로 개념설계, 연료 및 노심제조법 개발, 인허가지원 및 엔진테스트 프로그램 개발 등이 포함되어 있다. 이 연구는 2019년까지 계속될 것으로 보인다. NTP 방식의 우주선은 화학연료 기반의 우주선에 비해 여러가지 장점이 있으며 고효율, 고출력밀도, 추진계통 무게 절감 등이 바로 그것이다. 이에 따라 우주비행 시간은 줄어들고 우주비행사의 방사선피폭도 저감되는 장점이 있다.

NTP 방식에 대한 연구는 이번이 처음이 아니며 이미 1955년부터 1972년까지 기초연구와 지상시험이 진행된 바 있으나 화성 유인탐사 계획이 연기되면서 연구가 멈춘 바 있다.

• 저자 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
• Keyword : 1. 핵열추진원자로, 개념설계, 화성 유인탐사 2. nuclear thermal propulsion reactor, conceptual design, crewed Mars mission