소형 모듈형 원자로 제조의 게임 체인저? 전자빔 용접 기술 등장

(Credit: Sheffield Forgemasters)

소형 모듈형 원자로 (Small Modular Reactor (SMR))는 원자로의 차세대 디자인으로 주목 받고 있습니다. 여러 개의 작은 원자로를 사용해 사고나 고장 발생 시 부담을 줄이고 동력원이 필요 없는 자체적인 수동 냉각 시스템을 탑재해 과열을 방지하는 디자인이 등장하고 있습니다.

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하지만 이런 SMR들이 경제성을 확보할 수 있는지에 대해서는 의견이 엇갈리고 있습니다. 예를 들어 원자로인 만큼 안전성이 중요해서 두꺼운 금속 부분을 오랜 시간 용접해야 합니다. 결국 작은 원자로를 여러 개 만들면 그만큼 시간과 비용이 많이 들 수밖에 없는 구조입니다.

영국의 셰필드 포지마스터스 (Sheffield Forgemasters)사는 두껍고 오랜 시간이 걸리는 용접 과정을 1년에서 하루로 단축할 수 있는 국소 전자빔 용접 (Local Electron-Beam Welding (LEBW)) 기술을 개발했습니다. 두 개의 두꺼운 금속 부품을 진공 상태에서 강력한 전자빔을 이용해서 하나로 붙이는 것으로 깊이 투과할 수 있는 고에너지 전자빔이 95%의 성공률로 기존의 용접 방식보다 더 빠르게 용접할 수 있습니다.

셰필드 포지마스터스는 이 기술로 지름 3m, 두께 200mm의 압력 용기를 하루만에 실수 없이 제조할 수 있다는 것을 보여줬습니다. 실제로 원자로에 사용할 정도로 품질이 우수하다는 것을 입증한다면 SMR 대량 제조의 길을 열 뿐 아니라 다른 산업 분야에서도 활용도가 높을 것으로 기대됩니다. 다만 충분한 검증은 필요할 것입니다.

참고

https://newatlas.com/energy/nuclear-reactor-weld-one-day/

https://bdaily.co.uk/articles/2024/02/19/sheffield-forgemasters-announces-global-leap-in-nuclear-welding-technology

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통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

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150년 만에 다시 울린 희귀 곤충의 울음 소리

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9000년 전 소녀의 모습을 복원하다.

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