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소형 원자로 도입을 추진하는 미 육군

 


(Credit: BWXT)

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최근 미 육군은 고정식 및 이동식 소형 원자로 20기를 미국 내 건설하는 프로젝트를 승인했다고 발표했습니다. 야뉴스 프로그램 (Janus Program)으로 알려진 미 육군의 원자로 획득 계획은 전면전과 같은 비상 상황에서 고립된 기지들이 자체적인 원자로를 통해 전력을 공급할 수 있게 하는 것이 목표입니다. 민간 전력망과 독립적으로 운용할 수 있을 뿐 아니라 기존에 주로 비상 전력 공급용으로 사용하던 디젤 발전기처럼 연료를 소모하지 않기 때문에 장시간 더 안정적으로 운용이 가능한 것이 장점입니다.

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이 사업에 참가한 업체는 5개로

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BWXT Advanced Technologies, LLC,

Westinghouse Government Services,

Radiant Industries, Inc.,

General Atomics Electromagnetic Systems,

Antares Nuclear, Inc.

입니다.

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20개의 원자로는 후보지 9곳 중 5곳에 배치될 예정이며, 여기에는 포트 베닝(조지아), 포트 브래그(노스캐롤라이나), 포트 캠벨(켄터키), 포트 드럼(뉴욕), 포트 후드(텍사스), 포트 웨인라이트(알래스카), 홀스턴 육군 탄약 공장(테네시), 루이스-맥코드 합동 기지(워싱턴), 레드스톤 병기창(앨라배마)이 포함됩니다. 프로젝트가 예정대로 진행된다면, 실제 배치는 2028년에서 2030년 사이에 시작될 것입니다.

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아래는 5개 제조사의 원자로 특징을 제미나이로 정리한 것입니다.

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제조사

원자로 모델명

전기 출력 (MWe)

냉각 / 노심 방식

연료 유형

주요 특징 및 매칭 기지

BWXT

BANR (Advanced Nuclear Reactor)

약 20 MWe (최대)

고온가스냉각로 (HTGR)

TRISO (HALEU)

• 매칭 기지: 포트 캠벨 (Fort Campbell)

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• 미 국방부 Project Pele(펠레) 수주 경험 반영

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• 도로/철도 수송 가능, 고출력 기저전력 공급에 최적화

웨스팅하우스 (Westinghouse)

eVinci

약 5 MWe (열출력 15 MWt)

히트파이프 (Heat Pipe) 냉각

TRISO (HALEU)

• 매칭 기지: 포트 드럼 (Fort Drum)

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• 기계적 펌프·움직이는 부품을 최소화해 고장률 감소

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• 재충전 없이 최대 8년 이상 연속 운전 가능

라디언트 (Radiant Industries)

Kaleidos

1 MWe (열출력 1.9 MWt)

헬륨 가스 냉각 (수자원 불필요)

TRISO (HALEU)

• 매칭 기지: 포트 베닝 (Fort Benning)

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• 표준 컨테이너 규격으로 육/해/공 즉시 이송 가능

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• 냉각수(Water)가 필요 없어 극지/사막지대 최적화

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• 5년 주기 재충전, 20년 수명

제너럴 아토믹스 (GA-EMS)

GA-TES (Tactical Energy System)

5 MWe (최대 20 MWe까지 확장 가능)

액체금속 냉각 (Liquid Metal)

U-ZrH (우라늄-지르코늄 수소화물)

• 매칭 기지: 포트 후드 (Fort Hood)

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• 자율 순환(자연 대류) 냉각으로 전력이 끊겨도 안전성 확보

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• 외부 전원 없이 자력으로 정전 상태에서 전력망을 복구하는 블랙 스타트(Black-start) 기능 탑재

안타레스 (Antares Nuclear)

R1

100 kWe ~ 1 MWe

나트륨 히트파이프 + 질소 브레이튼 사이클

TRISO (HALEU)

• 매칭 기지: 포트 브래그 (Fort Bragg)

​

• 초소형 규격으로 신속한 설치 및 이동성 극대화

​

• 6년 이상 재연료 보급 없이 운전 가능

​

2. 기술적 공통점 및 차이점 요약

​

  • 핵연료 (TRISO & HALEU): 대부분의 제조사(BWXT, 웨스팅하우스, 라디언트, 안타레스)가 TRISO(삼중 피복 입자 연료) 및 HALEU(고농축 저전량 우라늄, 19.75% 농축)를 채택했습니다. TRISO 연료는 삼중 도금 캡슐 구조로 되어 있어 극도로 높은 온도에서도 방사능 유출 위험이 없는 초안전성 핵연료입니다.

  • ​

  • 출력 규모의 다양성:

  • 소형/이동성 중심 (1 MWe 급): Radiant(Kaleidos), Antares(R1) – 신속 배치 및 소규모 필수 시설 전력 공급용

  • 중형/안정성 중심 (5 MWe 급): Westinghouse(eVinci), General Atomics(GA-TES) – 주요 기지 핵심 인프라 백업용

  • 대형/기저전력 중심 (20 MWe 급): BWXT(BANR) – 기지 전체의 전력 자립을 도모하는 대용량 전력원

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___________________________________________________________________________

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소형 모듈형 혹은 이동식 원자로는 비상시 전력 공급의 효율성을 생각하면 합리적인 선택이긴 하나 만약에 사고가 나면 처치 곤란한 상황이 될 가능성이 높습니다. 특히 해외에 전개되어 있는 미군 기지가 공격을 받아 원자로가 손상되는 경우가 가장 큰 문제가 될 것입니다. 따라서 우선은 미국 내 기지에서만 운용하지만, TRISO 같은 안전성이 높은 연료를 채택해 방사능 누출 위험도를 최대한 줄인 상태입니다.

​

하지만 한 번이라도 방사능 누출 사고 발생시 여론의 거센 반발에 직면할 가능성도 있어 신중을 기해 운용해야 할 것으로 생각합니다.

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​

참고

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https://newatlas.com/military/us-army-install-20-micro-reactors-military-bases/

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https://www.army.mil/article/294891/army_reaches_agreement_with_private_industry_for_nuclear_micro_reactors

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