디시인사이드 갤러리

갤러리 이슈박스, 최근방문 갤러리

갤러리 본문 영역

원자력의 미래 가능성앱에서 작성

ㅇㅇ(223.62) 2021.06.24 22:15:01
조회 39273 추천 217 댓글 282

viewimage.php?id=3abcc2&no=24b0d769e1d32ca73dec8ffa11d02831046ced35d9c2bd23e7054f3c2e8e67acf574b033f2e09eca9d7eac81d26b9dc97ff5d5b60db56d19d903f0e75fcc0ca9ceeb501615b890d64a170104d07da915e7e6301a204149cca0d14e2d4f88a83ad2b4

현재의 많은 원자력 발전소에서 주력으로 사용하는 노형은 경수로 및 중수로 노형임.

과거 액체금속을 사용하는 액금로, 토륨을 핵연료로 사용하는 토륨로, 구슬 모양의 핵연료에 SiC 피복을 입힌 페블베드 원자로 등 다양한 노형들이 연구됐었고, 지금도 Gen IV 원전이라고 해서 기존 원자로의 단점을 개선한 여러 새로운 노형들이 제안되고 있음.

문제는 현재의 경/중수로가 처리가 난감한 사용후핵연료가 대량으로 발생한다는 심각한 단점이 있음에도 이를 새로운 노형의 원전으로 대체하는 것은 경제성의 논리와 Gen IV 노형 기술의 불완전한 성숙도로 인해 그다지 진지하게 논의되지는 않는다는 것임.

더군다나 사용후핵연료 문제의 해결을 위한 재처리는 핵확산 방지를 위해 엄격히 통제되는 기술이고, 이런 우려를 그나마 줄일 수 있는 파이로프로세싱과 고속로의 조합 역시 미성숙한 고속로의 한계를 그대로 가져가고 있음.

그렇다면 원자력 공학에 미래는 어두울 뿐일까? 개인적인 생각으로는, 전혀 그렇지 않음.

우선, 원자력 발전의 대안으로 핵융합 발전을 제시하는 사람들도 있지만 개인적으로 완전한 대체는 현 기술 수준으론 요원하다고 생각함(언젠가는 아마도 가능할것임). 여기엔 많은 기술적인 사항들이 있지만, 너무 길어져서 따로 적진 않겠음. 따라서 미래에도 원자력 발전은 반드시 필요하며, 사용후핵연료나 안전 문제 해결을 위해서라도 반드시 개량되어야 한다고 봄.

개인적으로는 높은 안전성과 간단한 사용후핵연료 재사용 능력을 갖춘 Molten Salt Fast Reactor - 용융염 고속로가 좋은 예시가 될 수 있다고 생각함. MSFR은 용융염 원자로에 고속로 개념을 도입한 원자로인데, 미국 빌게이츠나 불란서 쪽에서 많이 관심을 두는 디자인임.

장점으로는 단순한 원자로 디자인, 높은 안전성, 극도로 높은 연료 연소율과 이에 따른 극도로 적은 폐기물, 풍부한 연료(U238이나 토륨 등 이용가능)라고 함.

핵반응 제어에는 제어봉 및 감속재가 필요없고, 온도가 높아지면 연료에 열팽창이 일어나 자연스럽게 핵반응이 줄어드는 단순한 물리 법칙에 의존할 뿐이라고. 한편 원자로 디자인을 보면 용기 내부에 블랭킷 혹은 중성자 반사체를 둘러서 중성자 사용 효율을 높히고, 증식로로 기능할 수 있도록 설계하는 편임.

핵연료로는 FLiBe(LiF-BeF2)나 Chloride 용융염에 핵연료를 녹인 연료를 사용하는데, FLiBe의 경우 다소 부식성은 있지만 소듐로와 같은 액체금속로의 단점에 비하면 큰 문제는 아니고 현재 알려진 소재들의 선택으로 해결할 수 있는 문제라고 함. 또한 핵연료 물질이 용융염에 녹아 뒤섞여 있다는 것은 낮은 핵확산 우려의 장점을 가지게 함.

viewimage.php?id=3abcc2&no=24b0d769e1d32ca73dec8ffa11d02831046ced35d9c2bd23e7054f3c2e8e67acf574b033f2e09eca9d7eac81d26b9dc97ff585e059e06f198906f0d95fd81be1e706d136dc47f8583c4d5c6abbecb05ecb8c42cd17533d80f57215fa18089f

높은 안전성 이외에 MSFR의 무엇보다 큰 장점은 핵확산 우려 없이 사용후핵연료의 간단한 재사용이 가능하다는 것임. 앞서 말했듯 핵연료가 용융염과 섞여 있어서(Eutectic mixture) 가동중인 원자로에서 따로 우라늄이나 플루토늄 따위를 추출해내기 어려움.

이는 즉 사용후핵연료에서 핵연료 피복 등의 불순물을 제거하고, 잘게 잘라서 용융염에 녹인 것을 바로 원자로에 연료로 공급할 수 있다는 것임. 역시 재사용 과정에서도 핵연료 물질을 따로 추출하는 과정이 없어서 핵확산 우려가 낮음.

MSFR은 크기 조절도 쉬워서 Brayton cycle 등과 결합하면 1~10MWe 정도의 소형모듈화원전(SMR)부터 수천MWe 수준의 대형 원자로까지 다양한 응용이 가능한 것도 소소한 장점. 이를 살려 우주 및 오지용 원자로나 군용, 선박용 원자로로 활용하는 방안도 제안되고 있음.

MSFR의 단점으로는 단순 용융염 원자로를 제외하고는 아직 실제 제작된 사례가 없다는 점이 가장 큼. 공학적으로는 핵연료와 용융염의 혼합물의 열적 특성에 대해 아직 모르는 것이 많다는 것이 큰데, 이를 해결하기 위해 핵연료를 작은 나노입자로 만들어서 용융염에 녹이는 Nanofluidic 방식에 대한 연구가 진행중이라고 함.

MSFR이 미래 원자력 에너지에 대세가 될지는 모르겠지만, 핵융합 발전이 크게 발전하지 않는 한 현재로는 최선의 후보 중 하나라는 것은 변함없다고 생각함. 특히 사용후핵연료를 골칫덩어리가 아닌 오히려 자원으로 활용할 수 있다는 점에서 사용후핵연료 문제로 골머리를 앓는 한국에도 좋은 대안이 될 수 있을거라고 봄.

관련 프로젝트로는 미국 테라파워의 MCFR, 프랑스의 SAMOFAR 등이 있고, 2030년대 초반 실용화를 목표로 하고 있음. 국내에서는 비슷한 원자로 노형에 대한 이론적 연구가 진행되는듯 함.

- dc official App


출처: 군사 갤러리 [원본 보기]

추천 비추천

217

고정닉 58

61

댓글 영역

전체 댓글 0
등록순정렬 기준선택
본문 보기

하단 갤러리 리스트 영역

왼쪽 컨텐츠 영역

갤러리 리스트 영역

갤러리 리스트
번호 제목 글쓴이 작성일 조회 추천
설문 부모 재능 그대로 물려받아 대성할 것 같은 스타 2세는? 운영자 21/07/26 - -
공지 갤로그 검색, 비공개, 프로필 이미지, 방명록 차단 추가 운영자 21/07/27 - -
15268 [싱갤] 싱글벙글 양궁 대회를 야외에서 하는 이유 [10] ㅇㅇ(27.117) 15:55 2966 37
15267 [야갤] 태권도 폭망... 시원한 일침 떴다 ㅋㅋㅋ..jpg [260] ㅇㅇ(58.238) 15:51 16084 464
15266 [싱갤] 싱글벙글 미국식 정당방위 [174] 그냥갤로그로 이동합니다. 15:45 8323 156
15265 [배갤] [ㅇㅎ] ㅂㄲ [63] ㅇㅇ(218.239) 15:40 4157 11
15264 [야갤] 홍콩 금메달... 홍콩 사람들 반응....MP4 [228] ㅇㅇ(223.62) 15:35 9195 223
15263 [싱갤] 싱글벙글 사격 금메달리스트 [136] 새벽갤로그로 이동합니다. 15:30 13259 174
15262 [기갤] 450명 집단 식중독터진 부산 밀면집이래 [303] ㅇㅇ(116.43) 15:25 11531 150
15261 [블갤] 도쿄올림픽에서 터진 BMX경기 사고.gif [141] 고우효갤로그로 이동합니다. 15:20 9696 75
15260 [싱갤] 시발시발 ㅈ댕촌 [259] ㅇㅇ(110.70) 15:15 15631 188
15259 [기갤] [단독]조병규 학폭 논란 종지부 찍나 "피의자 공식 사과 또 받았다 [80] ㅇㅇ(115.160) 15:10 8724 16
15258 [해갤] [속보] 상위 혜무국 ㅌㅈㅅㅂ 발표 [119] ㅇㅇ(27.35) 15:05 10144 77
15257 [싱갤] 싱글벙글 17살 신유빈 오늘 보여준 미친 랠리 [214] ㅇㅇ(121.140) 14:55 19368 263
15256 [기갤] 엠비씨 또 사고 쳤어 [362] ㅇㅇ(117.111) 14:45 21600 418
15255 [토갤] 슉. 슈슉. 시. 시발러마. 슈슉 [237] 우찬갤로그로 이동합니다. 14:35 22364 127
15254 [싱갤] 오들오들 양궁협회가 잘나가는 이유 [214] ㅇㅇ(211.36) 14:25 28865 521
15253 [야갤] 깜짝... 탁구 패배한 중국... 중일전쟁 발발 .jpg [598] 블핑지츄갤로그로 이동합니다. 14:20 46773 714
15252 [몸갤] [ㅇㅎ]Bethany Lily [118] ㅇㅇ(211.49) 14:15 22154 76
15251 [싱갤] 필리핀 역사상 최초 금메달 리스트 사연...JPG [305] kh2222갤로그로 이동합니다. 14:10 25397 378
15250 [토갤] 2021년 무더운 여름을 평생 기억해줄게 [226] 안산고향갤로그로 이동합니다. 14:05 22672 247
15249 [야갤] 인교돈 뒤후리기 무효타 .....gif [330] ㅇㅇ(118.235) 14:01 31977 346
15248 [싱갤] 싱글벙글 일본 기상청 독도를 다케시마로 표기 [737] Typhoon_Infa갤로그로 이동합니다. 13:55 21130 228
15247 [야갤] 야쿠자 간부들의 명언 [858] ㅇㅇ(218.147) 13:50 82546 547
15246 [카연] 35살 아저씨가 이세계에서 미소녀 용사로 깨어난 만화 1화 [221] 오람비갤로그로 이동합니다. 13:45 20159 275
15245 [야갤] 깜짝... k-9에 에어컨이 없는이유 .jpg [798] 블핑지츄갤로그로 이동합니다. 13:40 82597 1622
15244 [싱갤] 싱글벙글 식탐때문에 짤린 회사원.jpg [503] ㅇㅇ(39.7) 13:35 34256 454
15243 [메갤] 클레이로 시원한 루시드헤어 루시드 만들어봤슴! [291] 요시갤로그로 이동합니다. 13:30 17808 310
15242 [중갤] VR+장난감 조합은 정말 최고다... [446] 베레타38갤로그로 이동합니다. 13:25 35763 458
15241 [싱갤] 싱글벙글 양궁 선수 안산 인스타.jpg [320] ㅇㅇ(118.235) 13:20 34796 696
15240 [야갤] ㅓㅜㅑ 한남충 깜짝..여고생 모유..광고..jpg [583] 티롱씨3갤로그로 이동합니다. 13:15 98367 1625
15239 [싱갤] ㅇㅎ)싱글벙글 밀프 야동 반전.jpg [260] 지함이갤로그로 이동합니다. 13:10 44178 315
15238 [누갤] 베니스 경쟁,비경쟁 감독&스틸&줄거리 정리 [166] ㅇㅇ(39.7) 13:05 8626 55
15237 [몸갤] [ㅇㅎ]배럴 모델 박찬이 [130] ㅇㅇ(121.125) 13:00 38162 143
15236 [싱갤] 싱글벙글 남자들의 문제점.jpg [619] ㅇㅇ(119.70) 12:55 43793 672
15235 [카연] 본인 요리교실 보조알바 썰... . MANHWA [136] ..김지민갤로그로 이동합니다. 12:50 22673 255
15234 [싱갤] 훌쩍훌쩍 내선일체촌 [294] 새벽갤로그로 이동합니다. 12:45 27652 382
15233 [싱갤] 어질어질 홍콩 아파트.gif [340] 아기배리나갤로그로 이동합니다. 12:40 40257 258
15232 [야갤] 최신자 킹본 근황.jpg [468] ㅇㅇ갤로그로 이동합니다. 12:35 75736 616
15231 [자갤] 에타 공회전 논란..jpg [601] ㅇㅇ(223.39) 12:30 29322 223
15230 [주갤] 충격속보!!) 친구 자살시키고 비웃는 한녀 근황.. [456] ㅇㅇ(103.208) 12:25 36184 507
15229 [야갤] 깜짝... 이와중에... 중앙경찰학교 근황 .jpg [469] 블핑지츄갤로그로 이동합니다. 12:20 39183 489
15228 [V갤] 브붕이 인생 200% 즐기는 중.avi [365] 인생즐겜러갤로그로 이동합니다. 12:15 29268 501
15227 [싱갤] 싱글벙글 새로 추가된 유네스코 자연유산.jpg [243] 지함이갤로그로 이동합니다. 12:10 27781 339
15226 [야갤] 여자 400m금메달 따자 신난 호주 코치...gif [392] 매실즙갤로그로 이동합니다. 12:05 75049 973
15225 [싱갤] 싱글벙글 부동산 근황.jpg [341] ㅇㅇ(218.155) 12:00 31540 631
15224 [야갤] 박영선 지지 미성년자, 민주당 관계자 2명 공직선거법 위반 검찰 송치 [256] ㅇㅇ(222.2) 11:55 49221 846
15223 [미갤] <속보>남북 오전10시부터 통신 연락선 복원하기로 합의. [381] ㅇㅇ(110.70) 11:50 17038 185
15221 [싱갤] 싱글벙글 의외로 한국에선 경험할 수 없는것 [477] 망둥어볶음갤로그로 이동합니다. 11:40 39008 244
15220 [카연] 최강히어로가 치매가 걸려 돌아왔다?! 3화 [191] 광탈해서 슬픈 망생이(49.169) 11:35 21881 245
15219 [싱갤] 싱글벙글 개망신촌.jpg [183] ㅇㅇ(119.205) 11:30 43984 768
15218 [야갤] 깜짝... 이와중에... 국군 유해발굴단 폭로 .jpg [504] 블핑지츄갤로그로 이동합니다. 11:25 58916 1128
갤러리 내부 검색
제목+내용게시물 정렬 옵션

오른쪽 컨텐츠 영역

실시간 베스트

1/8

힛(HIT)NEW

그때 그 힛

1/3