미국 원자력 규제 위원회의 승인을 받은 누스케일 소형 모듈형 원자로 (SMR)

(Credit: NuScale)

앞서 소개한 차세대 원자로를 개발하는 누스케일 (NuScale)의 소형 모듈형 원자로 (SMR)이 미국 원자력 규제 위원회 (US Nuclear Regulatory Commission (NRC))의 디자인 승인을 얻어 4세대 원자로 중 첫 번째로 관련 당국의 승인을 받았다는 소식입니다.

누스케일의 SMR은 지름 2.7m, 높이 20m의 원통형 구조로 1차 냉각수가 자연 대류에 의해 순환해 마치 컴퓨터 냉각용 히트파이프처럼 기둥을 타고 열을 전달하면 2차 냉각수가 있는 파이프에 열을 전달해 증기를 발생시키는 구조입니다. 중력과 자연적인 대류의 힘, 그리고 증기의 압력을 이용한 방식으로 움직이는 부품이나 복잡한 컨트롤 시스템이 없어 고장의 위험성이 매우 낮다는 것이 가장 큰 장점입니다.

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(The Carbon Free Power Project (CFPP))

누스케일의 디자인 안전성은 별도의 움직이는 부품 없이 냉각이 이뤄진다는 것 이외에도 거대한 수조 안에 원자로를 넣어 만약의 경우에도 2차 냉각수가 부족한 일이 없게 만들었다는 점에 있습니다. 다만 수동으로 냉각이 이뤄지는 방식이라 한 번에 큰 원자로는 만들 수 없고 77MW 원자로 여러 개를 모듈형 디자인으로 만든 것인데, 덕분에 한 번에 노심이 녹는 사고를 막을 수 있습니다.

원자로가 들어가는 수조는 4-12개의 모듈을 담을 수 있어 308 - 924 MW의 발전 용량을 지닙니다. 현재 첫 번째로 건설이 추진 중인 아이다호 국립 연구소 (Idaho National Laboratory)의 원자력 발전소는 일단 6개의 모듈형 원자로를 설치할 계획입니다. 건설 완료 시점은 2029년이고 전력망에 연결되어 발전을 시작하는 것은 2030년부터 입니다. 이후 40년 간 전력을 생산하게 됩니다. 이 프로젝트는 Carbon Free Power Project (CFPP)로 불리고 있습니다.

SMR은 차세대 원자로 디자인의 대세가 되고 있지만, 아직은 경제성이나 안전성을 검증한 바 없습니다. 현재 건설이 추진 중인 차세대 SMR 들이 기대한 만큼의 안전성과 경제성을 보여줄 수 있을지 결과가 주목됩니다.

참고

https://newatlas.com/energy/nrc-certifies-nuscale-nuclear/

https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/news/2022/22-029.pdf

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