📌 오늘의 국제 원자력 동향 2025년 12월 23일(화)
- 중국이 HTGR(고온가스로) 산업 연합(60여개 기관)을 출범해 설계·연료·제작·건설·O&M까지 밸류체인을 묶고, 공정열·난방·수소 등 비전력 수요를 겨냥한 ‘원자력+’ 통합에너지 상용화를 가속하는 흐름이 확인됨
- 일본 니가타현 의회가 가시와자키-가리와 원전 재가동을 지지하는 지사 신임결의를 가결하면서, 후쿠시마 이후 장기 정지 대형 원전의 재가동 절차가 최종 단계로 진입했으며, 향후 지역 수용성과 안전 신뢰 확보가 성패를 좌우할 전망
- 러시아 Rosatom이 HTGR 연료를 1600~1700℃ 수준의 극한 조건에서 장시간 시험했다고 발표해, 고온 공정열·수소 생산형 원자로 개발에서 연료 성능·안전여유도 데이터 축적 경쟁이 본격화되고 있음을 시사함
- 인도의 SHANTI 원자력 법이 대통령 재가로 입법 절차를 완료해 민간 참여 확대, 규제기관 법정 지위, 책임·배상 체계(graded liability) 정비가 추진되며, 2047년 100GWe 확대 목표 달성을 위한 투자·규제 패키지 전환이 가시화됨
붕괴열
Decay Heat. 방사성물질의 붕괴에 의해 발생하는 열. 방사성물질은 α선, β선 또는 γ선 등의 방사선을 방출하는데 이들 방사선의 에너지는 주변의 물질에 흡수되어 최종적으로는 열로 변한다.
- 자연적으로는 우라늄, 토륨, 방사성 칼륨 등 자연 방사성 동위원소가 붕괴하면서 생기는 천연 붕괴열을 말하며 이들 천연 붕괴열은 지구내부의 주요한 열원으로 작용하고 지열의 원천이 된다.
- 원자로 공학에서는 원자로에서 핵연료가 연소하면서 생성된 방사성 핵분열 생성물과 악티나이드 등 인공방사성 동위원소가 붕괴하면서 생기는 인공 붕괴열을 말한다.
원자로는 운전을 정지하여도 정지하기 전에 생성된 방사성물질이 안정된 원소로 변환될 때 까지 붕괴하기 때문에 지속적으로 열을 방출한다. 경수로 원전의 운전정지 직후는 운전 중 출력의 약 6~8 %에 해당하는 열을 방출하며 시간이 지남에 따라 급격하게 줄어든다.
그러나 만일 붕괴열이 냉각을 통해 노심에서 제거되지 않으면 열이 누적되어 핵연료 피복재를 녹이고 궁극적으로 핵연료 자체를 녹이는 용융상태로 만들 수 있다. 후쿠시마원전 사고에서 이런 사태가 발생했다. 가상사고를 포함하여 어떠한 운전조건하에서도 붕괴열을 높은 신뢰 수준으로 제거하여 핵연료를 일정온도 이하로 유지시키도록 하는 것이 원전 안전설계의 핵심적 과제 중 하나이다.
한편, 사용후 핵연료의 붕괴열[참조]이 천연 상태의 우라늄 원광 수준으로 낮아지는데 걸리는 시간은 방사성 핵분열생성물의 경우 약 300년이 소요되고 초우라늄원소는 수만년이 걸리기 때문에 이들 핵종의 처리, 중간저장과 영구처분이 사용후핵연료 관리의 핵심적 과제이다. 핵연료 연소 과정에서 생성된 Pu 등 초우라늄원소는 핵연료 원료로 사용하거나 변환로에서 소멸처리할 수도 있다. 회수하여 재활용하거나 소멸처리할 경우 고준위 폐기물의 양과 독성을 대폭 줄일 수 있다.
- ↑ Decay Heat Power in Light Water Reactors, ANSI/ANS Std. 5.1-2005, American Nuclear Society
이 자료의 최초 작성 및 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr
