📌 오늘의 국제 원자력 동향 2026년 10월 11일 (일)
- 프랑스 정부가 EDF의 1.65 GW EPR2 첫 6기 총비용을 금융비용 포함 1,280억 EUR 초과·최대 1,500억 EUR로 보고 예산안 초안에 공공저축 대출 600억 EUR를 담은 것으로 보도돼, 정부 부채 위기와 2027-04 대선을 앞둔 EPR2 재원구조가 쟁점으로 구체화됨
- ICC 중재판정부가 Fennovoima의 Hanhikivi-1(1.2 GW·70억 EUR) 계약해지를 위법으로 판단하면서도 상계 후 Rosatom 자회사에 순 6억 600만 EUR·이자 지급을 명령해 양측이 각자 승리를 주장했고, Rosatom은 상급 법원 다툼을 예고해 분쟁이 장기화 국면에 들어섬
- Kansai Electric Power(KEPCO)가 2026-09-17 배관 누수로 수동정지한 Mihama 3호기를 배관 50곳 교체를 거쳐 2026-10-10 재기동하고 2026-11-04 상업운전 복귀를 예정해, 운전 50년을 앞둔 호기가 한 해 두 차례 누출 정지 끝에 운전 재개 수순에 들어섬
- Geenex Power가 버지니아주 Amherst County의 약 250에이커를 최대 650 MW Beck Creek Energy 소형모듈원자로(SMR) 사업 부지로 공개하고 2027년 지방 인허가 신청·2030년대 초 착공을 계획해, 설계·파트너 미확정 상태의 SMR 사업이 지방 인허가 절차로 향함
- 체코 방사성폐기물처분청(SÚRAO)이 심층처분장 부지선정용 지질 시추 입찰을 두 번째로 취소하고 토지소유자 동의 없이 조사할 수 있는 건축법 개정을 활용할 방침이어서, 40개 지자체·18개 단체 플랫폼의 반발 속에 부지선정 일정이 불투명해짐
임계와 연쇄반응
임계(Criticality)란 핵분열 반응이 일정한 비율로 유지되는 현상을 말한다. 핵분열이 일어나면 핵분열 중성자가 생성되며 이들 중성자들이 새로운 핵분열을 일으키는 반복현상을 연쇄반응(Chain Reaction)이라고 한다. 임계와 연쇄반응은 원자로 설계에서 가장 중요한 물리적 변수이며 다음과 같은 주요 물리적 정의와 연계시켜 설명할 수 있다.
임계상태(Critical State)
임계는 핵분열 반응이 일정한 비율로 유지되는 물리적 상태를 일컫는다. 즉, 시간에 따라 핵분열 수가 감소하거나 증가하지 않고 항상 일정하게 핵분열이 일어나는 상태로서, 핵분열을 일으키기 위해 소멸되는 중성자 수와 핵분열로 생성되는 중성자 수의 비율(이를 유효증배계수, Effective Multiplication Factor라고 한다)이 1을 유지하는 상태를 말한다. 원자로가 일정 기간 동안 계속 같은 에너지양을 생산하기 위해서는 그 기간 동안 임계상태를 유지해야 한다.
임계질량(Critical Mass)
임계상태가 지속되는데 필요한 핵분열 용이물질의 양을 임계질량이라 한다. 만일 임계질량 이하이면 임계가 이루어져도 시간이 지나면서 핵분열 연쇄반응은 감소하게 되고 종래는 멈추게 된다. 반대로 임계가 이루어진 계(系)에 임계질량 이상 핵분열 용이물질이 있으면 핵분열은 계속 증가하게 된다.
생성시간에 따른 핵분열 중성자
- 즉발중성자(Prompt Neutron) : 핵분열에 일어나서 핵분열파편과 동시에 생성되는 중성자를 즉발중성자라 하며 에너지는 평균 약 2MeV이다. 에너지가 매우 높아 고속중성자(fast neutron)라고 부르며 경수로 및 중수로에서는 이들 중성자의 에너지를 매우 낮은 에너지(0.1eV 이하)로 감속시켜 핵분열 연쇄반응을 일으키도록 한다.
- 지발중성자(Delayed Neutron) : 핵분열파편 중 일부는 에너지가 높아 불안정하므로 베타붕괴를 통해 에너지를 방출하면서 안정된 상태가 되는데 이때 중성자가 방출되기도 한다. 이러한 중성자를 지발중성자라고 한다. 지발중성자는 생성시간의 지연에 따라(0.1초~1분) 여러 개의 군(群)으로 나눈다. 핵분열 중성자 중 지발중성자 비율은 아주 낮지만 원자로의 안전운전에 매우 중요하다, 경우 그 비율은 0.65%에 불과하다.
임계의 종류
- 즉발임계(Prompt Criticality) : 지발중성자 기여 없이 즉발중성자만으로 임계에 도달하는 것을 말한다. 즉발중성자의 수명(또는 생성시간)은 매우 짧으므로(10-4~10-7초) 유효증배계수가 1보다 큰 특정조건 이상에서 즉발임계 상태가 되면 핵분열 연쇄반응이 폭발적으로 증가하여 에너지폭주(energy excursion) 현상이 발생하게 된다. 핵폭탄이 이 경우이다.
- 지발임계(Delayed Critical) : 즉발중성자와 지발중성자가 함께 기여하여 임계상태를 이루어 핵분열 연쇄반응이 이루어지는 것을 말하며 통상 임계상태라 한다. 특정조건에 이르기 전까지는 원자로가 임계에 이르고 연쇄반응이 지속되기 위해서는 반드시 지발중성자가 필요하다는 것을 강조하는 의미이다. 원자로는 절대적으로 지발임계상태에서 운전하도록 설계·제작되어 있다.
핵분열 연쇄반응(Fission Chain Reaction)
외부에서 중성자를 공급하지 않아도 핵분열 반응이 지속적으로 유지되는 상태를 말한다. 연쇄반응은 핵분열 용이물질 양과 핵분열반응 전후의 중성자 수 사이의 상관관계에 따라 결정된다. 즉, 핵분열성 물질系(원자로 등)가 임계질량 이상을 유지하고 핵분열에 기여할 수 있는 중성자가 계(系) 내에 항상 존재하여야 한다.