원자력 르네상스를 다시 한 번? 미 에너지부가 개발을 지원하는 차세대 원자로 5종 발표

 (TRISO fuel particles are coated in three layers of carbon and one of ceramic to prevent the release of radioactive waste. Credit: US Department of Energy, Office of Nuclear Energy)

 원자력 발전은 한 때 이산화탄소를 배출하지 않는 친환경 에너지원으로 주목을 받으면서 2000년대 들어 새로운 르네상스를 맞이하는 듯 했습니다. 하지만 2011년 발생한 후쿠시마 원전 사고와 태양 및 풍력 등 신재생 에너지의 급부상으로 인해 지금은 여러 나라에서 입지가 축소된 상태입니다. 다만 원자력 정책은 국가별로 상당한 차이가 있습니다. 

 미국의 경우 쓰리마일 원전 사고 이후 취역한 신규 원전이 거의 없는 상태이지만, 새로운 원전에 대한 연구는 계속 진행 중입니다. 상업적, 군사적인 목적은 물론 앞으로 우주 개발을 염두에 둔 소형 원자로까지 다양한 형태의 원자로가 정부의 지원을 받아 개발 중에 있습니다. 

 소형 모듈식 원자로: https://blog.naver.com/jjy0501/221266961687

 Kilo : https://blog.naver.com/jjy0501/221142290546

 여기에 더해 미국 에너지부 (DOE) 산하의 원자력 에너지청 (Office of Nuclear Energy (NE))은 5개 팀에 새로운 형태의 차세대 원자로 개발을 지원한다고 발표했습니다. Advanced Reactor Demonstration Program (ARDP) 사업의 초기 지원 금액은 2020년 회계 년도에 포함된 3000만 달러로 앞으로 7년간에 걸쳐 6억 달러 이상이 투입될 것으로 예상하고 있습니다. 정부는 물론 민간 기업도 함께 공동 투자해 안전성이 높으면서 경제적인 차세대 원자로를 개발하는 것이 이 사업의 목표입니다. 선정된 사업자는 다음과 같습니다. 

1. Hermes Reduced-Scale Test Reactor - 카이로스 파워 (Kairos Power, LLC (Alameda, CA))가 개발. 이 회사가 개발한 플루오린화염 냉각제 (fluoride salt coolant) 방식의 원자로로 용융염 (molten salt) 방식의 반응로 중 하나. 우라늄, 탄소, 산소로 만든 Tri-structural ISOtropic particle fuel (TRISO)라는 작은 공 같은 핵연료를 고온 저압 상태로 유지

2. eVinci ™ Microreactor - 웨스팅하우스 일렉트릭 (Westinghouse Electric Company, LLC)가 개발. 이름처럼 작은 마이크로 원자로로 특이하게도 히트 파이프 방식으로 냉각을 하고 스털링 엔진으로 발전기를 돌리는 방식. 다른 냉각제가 필요 없는 올인원 시스템으로 컨테이너에 탑재해 10년간 사용가능. (동영상)

(eVinciTM Micro Reactor)

3. BWXT Advanced Nuclear Reactor (BANR) - BWXT Advanced Technologies, LLC가 개발하는 마이크로 원자로로 역시 TRISO 연료를 이용한 디자인

4. Holtec SMR-160 Reactor  - Holtec Government Services, LLC가 개발하는 소형 모듈식 경수로 디자인의 원자로 

5. Molten Chloride Reactor Experiment – Southern Company Services, Inc가 개발하는 용융염 냉각제 방식의 원자로 

 나머지 회사들은 생소하지만 웨스팅하우스는 오랬만에 보는 익숙한 이름입니다. 앞서 그다지 좋지 못한 사건 (도시바에 인수된 후 결국 야심차게 개발한 원자로의 납기가 지연되면서 자본 잠식 상태에 빠짐. 그 후 도시바는 분식 회계 사건으로 인해 더 위기에 빠지면서 여러 사업부를 매각하거나 독립시킴)으로 2018년에 투자회사에 매각되었는데, 마이크로 원자로 같은 신기술을 통해 다시 재기할 수 있을지 궁금합니다. 

 이 회사들이 색다른 신기술을 여럿 들고 나왔지만, 방사능에 대한 우려 때문에 여전히 원자력에 대해서 곱지 않은 시선이 있는게 사실입니다. 더구나 신재생 에너지의 급성장으로 인해 경제적인 친환경 에너지로써의 입지도 흔들리고 있습니다. 신기술을 통해 안전성과 경제성을 동시에 잡을 수 있을지 궁금합니다. 

 참고 

 https://newatlas.com/energy/us-doe-advanced-nuclear-reactor-concepts/

 https://www.energy.gov/ne/articles/energy-department-s-advanced-reactor-demonstration-program-awards-30-million-initial