테라파워의 4세대 소듐 용융염 원자로 건설 시작

 

(Credit: TerraPower)

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빌 게이츠가 설립한 테라파워 TerraPower가 첫 번째 4세대 원자로를 건설하기 위해 첫 삽을 떴습니다. 나트리움 (Natrium)이라는 명칭의 345MW급 소듐 (나트륨) 용융염 원자로 (molten sodium reactor)은 와이오밍주 케머러 (Kemmerer, Wyoming)에 건설됩니다.

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이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/222270117244

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나트리움이 현재 상용화된 원자로와 가장 큰 차별점은 명칭처럼 나트륨을 냉각제로 사용합니다. 물처럼 섭씨 0도에서 얼고 100도에서 끓는 물질을 원자로 냉각제로 사용하면 순식간에 끓어올라 고온 고압의 가스가 되기 때문에 사실 관리가 쉽지 않습니다.

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반면 나트륨은 녹는점이 섭씨 98도 끓는점이 883도로 785K라는 매우 넓은 범위를 지니고 있고 고온 고압의 가스도 만들지 않기 때문에 고온의 원자로 냉각제로 더 유망합니다. 더욱이 고온에서 산소와 수소로 분해되어 후쿠시마 원전 사고처럼 폭발하지 않는다는 것이 큰 장점입니다.

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(동영상)

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다만 상온에서는 액체가 아니기 때문에 지금까지 상용화가 어려웠으나 나트륨을 다루는 기술의 발전으로 이제 시도할 수 있게 된 것입니다.

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나트리움의 또 다른 특징은 용융염을 이용해 바로 터빈을 돌리는 것이 아니라 거대한 두 개의 용융염 탱크에 저장한 후 필요할 때 열에너지를 꺼내 쓴다는 것입니다. 이런 구조를 지닌 이유는 전력이 더 필요할 때 50% 정도 더 많이 돌리기 위한 것입니다.

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나트리움은 풍력이나 태양광 같은 신재생 에너지와 함께 사용하는 시나리오에 근거에 개발됐습니다. 에너지가 남아돌 땐 열 배터리 형태로 용융염 탱크에 저장했다가 태양광이나 풍력 발전이 감소할 때 더 많이 발전하는 원리입니다.

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현재 개발 중인 SMR과 비교해서 나트리움은 대형 원자로를 목표로 하기 때문에 경제성 면에서 우위에 있을 것으로 기대할 수 있습니다. 또 고온의 나트륨을 냉각제로 사용해서 더 높은 효율도 기대할 수 있습니다.

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나트리움은 2030년대 상업 발전을 목표로 하고 있습니다. 순조롭게 진행된다면 2013년 이후 미국에 도입되는 첫 원자로가 될 것입니다. 빌 게이츠의 테라파워가 안전하고 더 효과적인 원자력 시대를 열게 될지 결과가 주목됩니다.

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참고

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https://newatlas.com/energy/bill-gats-breaks-ground-first-us-gen-4-nuclear-plant/

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https://www.gatesnotes.com/Wyoming-TerraPower-groundbreaking

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