이번엔, 현재 다양한 이유로 인해 각광받고 있는 노형인 소형 모듈형 원자로는 어떤 특징을 가지는지 살펴보겠음.
1. 소형 모듈형 원전의 정의
소형 모듈형 원자로(SMR)는 발전 용량이 호기당 최대 300MW(e)로 기존 원자로 발전 용량의 약 3분의 1정도의 발전량을 가지는 발전소임.
말은 300MW 이하라지만 대부분의 설계가 100MWe 선으로 설계하는중.
2. 소형 모듈형 원전이 가지는 특징
특징은 이름에 잘 표현되어 있음.
소형 - 물리적으로 기존 원자력 발전소보다 작음.
모듈형 - 시스템과 구성 요소를 공장에서 조립하여 설치 장소로 한 단위로 운반가능.
3. 소형 모듈형 원전이 가지는 장점
SMR의 많은 이점은 본질적으로 소형 및 모듈형이라는 설계의 특성과 관련이 있음.
- 설치 공간이 작기 때문에 대형 원자력 발전소에는 적합하지 않은 위치에도 SMR을 설치할 수 있음.
- 모듈형이라는 특징 덕분에 제조 후 현장에 배송 및 설치가 가능하므로 특정 위치에 맞게 맞춤 설계되는 대형 원자로보다 건설 비용이 저렴하고, 때로는 건설 기간 최적화가 가능.
- 증가하는 에너지 수요에 맞춰 점진적으로 배치할 수 있음.
- 송전선로와 전력망 용량이 부족한 지역에서는 SMR을 기존 전력망에 설치하여 산업과 인구에 저탄소 전력을 공급할 수 있음.
- 기존 원자로에 비해 제안된 소형 원자로 설계는 일반적으로 더 간단함. 따라서 고장 및 사고의 발생빈도 매우 낮음.
- 소형 원자로의 안전 개념은 피동안전 시스템(자연 순환, 대류, 중력 및 자체 가압과 같은 물리적 현상)에 의존하여 장기냉각이 쉽게 이뤄짐.
- SMR을 기반으로 하는 발전소는 기존 발전소의 1~2년 주기에 비해 3~7년, 일부 SMR은 연료 보급 없이 최대 30년 동안 작동하도록 설계가 가능함.
4. 소형 모듈형 원전의 개발 현황
공공 및 민간 기관 모두 10년 내에 SMR 기술을 실현하기 위한 노력에 적극적으로 참여중.
2020년 5월 상업 가동을 시작한 세계 최초의 부유식 원자력 발전소인 러시아의 아카데미크 로모노소프는 35MW(e) SMR 2기에서 에너지를 생산하고 있음.
아르헨티나, 캐나다, 중국, 러시아, 한국, 미국에서도 다른 SMR이 건설 중이거나 인허가 단계에 있음.
전 세계에서 개발 중인 70개 이상의 상업용 SMR 설계는 전기, 하이브리드 에너지 시스템, 난방, 담수화, 산업용 증기 등 다양한 출력과 다양한 용도를 목표로 하고 있음.
29개의 댓글
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유카나
SMR이 전기차 충전소마다(혹은 고속도로 휴게소마다) 설치될수도 있을까? 대 전기차 시대 열리면 지금보다 발전소를 더 많이 지어야한다고 들었는데
235681
개인적으로는 전기차는 답이 아니고 수소연료 기반 자동차가 미래 운송수단의 답이라고 생각하긴 함.
하지만 SMR의 설치 관련해서 내 생각에 대해 조금 쓰자면, 현재 많이들 개발하는 SMR 사이즈인 100MWe (0.1GWe)은 상용원전에 비해서는 작은 수치지만 1만가구 정도 사용하는 전력량을 충당할 수 있으니 사실 휴게소에 설치하기엔 너무나 큰 사이즈.
이것보다 작은 사이즈 (10MWe) 정도의 Micro reactor 정도를 설치하면 적합할 수 있을거라 생각함.
이론적으로는 그렇지만, 3S라 부르는 핵물질 관련 조치사항이 있음.
Safety, Security, Safeguard인데, 그런 작은 발전용량을 지니게 되면 애초에 사고가 날수 있는 가능성이 매우 낮아서 안전(Safety)은 크게 확보되지만, 보안(Security)이나, 핵물질유출 방지(Safeguard)가 매우 어려워서 그렇게 분산해서 설치하긴 현실적으로 힘들 것이라 생각함.
단순히 말해서 휴게소마다 군병력을 주둔시켜야 하니까.
궁금증이 어느정도 해결되었기를 바람.
마리괭이
차라리 심야에 남는 전력 가지고 수소 수전해를 하는게 나을수도...겸사겸사 에너지 저장도 되고...
소년이여
왜 수소연료 기반 자동차가 미래운송수단의 답이라고생각하시나용??
235681
전기의 형태로 에너지를 저장해놓는건 매우 힘들지만 수소의 형태로 저장해 놓는건 가능하기 때문에 수소가 더 낫다고 개인적으로 생각함.
소년이여
수소를 액체로요??
아니면 전기를 수소로 변환해서 액체로요??
암튼간에 에너지 저장측면에서의 문제라는말씀이시군요오..??
기름이나 휘발유처럼안되니까용..??
235681
액체든 기체든 수소로 저장해 놓을 수 있는데, 전기는 배터리의 형태로 저장해놓는게 한계가 있고 화재위험성이 높기때문에.
소년이여
고맙읍당..
마리괭이
면적만 보면 잠실 경기장 있는 부지면 서울에도 설치가능하겠더라....
235681
말 그대로 '면적만' 보면.
사실상 인구밀집 지역에 건설하는 것은 이득이 없을 뿐 아니라, SMR의 설계 철학에도 맞지 않음. 오지의 초반 전력수요를 담당하는 용도나 건설현장에서 소요되는 에너지를 담당하기 위함이지, 이미 사람들이 살고있는 도심 한 가운데 박는게 목적이 아님.
https://www.osti.gov/servlets/purl/1837151
https://www.osti.gov/servlets/purl/1168629
주변에 사람이 많이 살면 살수록 비상 대피계획에 소요되는 비용이 기하급수적으로 증가할 뿐더러, 도심 그 비싼 땅을 전력 생산 기지로 사용할 바에, 전력망을 새로 설치하는 것이 경제적으로든, 안전성으로든, 핵물질 보안성으로든 압도적으로 유리.
따라서 아무리 소형화가 진행된다 하더라도 서울 도심 한복판에 지어지는 일은 없을 것으로 생각됨.
붕어싸만코초코맛
음...뜬금없는 이야기인데, 첨부한 이미지가 동영상 자료 같은데 어디서 볼 수 있어?
SMR에 대해서 조금 공부해야 하는데 참조하면 좋을 것들 있을까
235681
동영상 아니고 그냥 구글 이미지 검색으로 찾아온거임.
참조할만한 문서라.. 얼마나 전문적인 문서가 필요한지를 먼저 알아야 할것 같음.
붕어싸만코초코맛
학사수준으로 관심어필할 정도..?
235681
http://www.keei.re.kr/web_keei/d_results.nsf/0/1629AEA8611B5C34492585D90004D3C5/$file/WNPMI200724.PDF
테크니컬한 내용 보다는 그럼 이런 내용이 더 유익할듯함.
붕어싸만코초코맛
감사합니다!
렙은과학
배에다 설치하고 겨울엔 동해에 여름엔 서해에 두면 되나
번만찐따짓더해봐
설치에 큰 장점이 있다는거에 좀 감명깊네 성공한다면 우주로 가져가기 제일 쉬운 에너지 공급체중 하난듯
번만찐따짓더해봐
근데 실현가능성에 대해선 어떻게 생각함 현직이심?
235681
미국이 엄청난 투자중이라 NUSCALE을 필두로 다양한 노형이 실제 만들어 질 것으로 보임.
다양한 모델이 만들어지고, 거기서 가장 사용성 좋은애들 빼고는 도태되는 방식으로 시장이 형성되지 않을까 함.
번만찐따짓더해봐
용융염이랑 경수로 중에는 뭐가 잘나갈거같음..?
235681
서로 목적이 다른 노형이라 직접적인 경쟁재는 아니라고 생각함.
PWR 같은경우엔 전력 생산, Molten salt reactor는 다른목적 (Military purposes) 등으로 사용될 것 같음.
번만찐따짓더해봐
햐 고맙다잉
레게강같은붐업
서울에 만들자
235681
사실상 인구밀집 지역에 건설하는 것은 이득이 없을 뿐 아니라, SMR의 설계 철학에도 맞지 않음. 오지의 초반 전력수요를 담당하는 용도나 건설현장에서 소요되는 에너지를 담당하기 위함이지, 이미 사람들이 살고있는 도심 한 가운데 박는게 목적이 아님.
https://www.osti.gov/servlets/purl/1837151
https://www.osti.gov/servlets/purl/1168629
주변에 사람이 많이 살면 살수록 비상 대피계획에 소요되는 비용이 기하급수적으로 증가할 뿐더러, 도심 그 비싼 땅을 전력 생산 기지로 사용할 바에, 전력망을 새로 설치하는 것이 경제적으로든, 안전성으로든, 핵물질 보안성으로든 압도적으로 유리.
따라서 아무리 소형화가 진행된다 하더라도 서울 도심 한복판에 지어지는 일은 없을 것으로 생각됨.
세법조무사
항모나 잠수함에 들어가는 원자력발전기를 생활에 쓴다고 가정하면 몇가정이나 돌릴수 있을까?
이런식으로는 활용이 어렵나?
235681
니미츠급 항공모함에 들어가는 원자로 열출력이 550 MWth라고 하니, 전기출력은 180MWe 정도 되고, 100MW가 대략적으로 1만 가정정도 사용가능하니 1.8만 가정에서 소모하는 전기량을 공급할 수 있다는 결과가 나옴. (아주 러프한 계산)
세법조무사
SMR이 훨씬 싸고 효율적인가? 출력은 비슷한거 같은데 그냥 저런 발전기 쓰면 안되는건지 궁금하다
군함에 쓰는거니 안정성도 검증되었을거 같은데
235681
군함에 쓰는건 농축도가 90% 이상의 핵물질을 사용함 (최대한 장기간 연료재장전 없이 사용하기 위함).
하지만 상용 원전은 기본적으로 10% 이하로 농축된 핵물질을 사용함. 더욱 농축하는건 복잡한 규제가 다수 있음.
그리고 군함과 민간용의 설계 철학이 너무나 다름. 군용으로 장시간 사용되었다고 안전성이 검증되었다기엔 무리가 있는게, 군용은 안전보다 요구능력 달성이 중요하지만 발전용은 안전이 더 중요하기 때문에.
세법조무사
와 진짜 ㄳㄳ 개꿀잼임