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이 프로젝트는 다른 장치와 결합하여 발전소와 유사한 작동이 가능한 일종의 미니 원자로로 에너지를 생성할 수 있습니다.

이미지: 뉴스스케일/공개

소형 원자로를 만드는 프로젝트는 원자력 지지자들의 희망 중 하나입니다. 원자력 시설을 일련의 더 작은 원자로로 분할함으로써 이 소형 발전소를 광범위하게 제작한 다음 작업할 장소에 배치할 수 있으므로 현장에 거대한 복합 단지가 건설되는 것을 피할 수 있습니다. 이 때문에 소형 원자로는 안전성을 향상시키는 설계 기능을 허용하는 것 외에도 원자력 발전소를 구현하고 유지하는 데 드는 높은 비용에 대한 솔루션이 될 수 있습니다.

금요일에 최초의 모듈식 소형 원자로가 미국 원자력 규제 위원회(US Nuclear Regulatory Commission)로부터 설계 인증을 받았습니다.

이 프로젝트는 연구를 통해 탄생한 회사인 NuScale에서 제공합니다. 오리건 주립대학교 미국 에너지부로부터 상당한 자금을 받았습니다. 소형 원자로는 높이 23m, 폭 5m의 강철 실린더로 50메가와트의 전기를 생산할 수 있습니다. 그들은 오늘날의 원자력 발전소에서 사용되는 것과 유사한 대형 저수지에 배치될 이러한 소형 원자로를 최대 12개까지 갖춘 발전소를 건설하는 것이 가능할 것이라고 상상합니다.

기본 설계는 가압된 내부 회로에서 물을 가열하기 위해 우라늄 막대를 사용하는 기존 방식입니다. 이 물은 고온을 열교환 코일을 통해 외부 증기 회로로 전달합니다. 발전소 내부에서 생성된 증기는 발전기 터빈으로 이동하고 냉각되어 원자로로 다시 순환됩니다.

설계는 또한 수동 냉각 시스템을 사용하므로 원자로를 안전하게 작동시키기 위해 펌프나 움직이는 부품이 필요하지 않습니다. 가압된 내부 회로는 뜨거운 물이 열교환 코일을 통해 상승하고 냉각 후 연료봉으로 다시 가라앉도록 하는 방식으로 배열됩니다.

문제가 발생하면 원자로가 자동으로 열을 관리하도록 유사하게 설계되었습니다. 연료봉을 감싸고 중성자를 차단하며 핵분열 연쇄 반응을 방해할 수 있는 제어봉은 엔진에 의해 연료봉 위의 제자리에 능동적으로 고정됩니다. 정전이나 셧다운 스위치가 발생하면 중력으로 인해 연료 막대로 떨어집니다.

내부 밸브는 또한 반응기 보온병과 유사하게 이중벽 설계 내에서 가압된 물 회로가 진공 배출되도록 하여 냉각 풀에 잠긴 강철 외부를 통해 열을 붓습니다. 소형 모듈식 설계의 장점은 각 장치가 더 적은 양의 방사성 연료를 보유하므로 이와 같은 상황에서 제거할 열이 더 적다는 것입니다.

NS 뉴스스케일 2016년 말에 프로젝트를 발표했고 새로운 유형의 원자로 승인은 쉬운 일이 아니었습니다. 회사는 이 과정에서 요청된 200만 페이지 이상의 정보를 보냈다고 주장합니다. 그러나 결국 기관은 다음과 같이 서명했습니다. "NRC는 프로젝트의 수동적 특성이 원자력 발전소를 안전하게 폐쇄하고 필요한 경우 비상 상황에서 안전하게 유지되도록 할 것이라고 결론지었습니다."

일부 모듈식 경수로가 인증 절차를 시작하려고 합니다. 이와는 별도로 몇몇 회사는 용융염 원자로와 같은 매우 다른 프로젝트를 도입할 계획을 가지고 있습니다. 그러나 이러한 프로젝트는 여전히 현실과 거리가 멀다. 반면 NuScale은 "2020년대 중반까지" 첫 원자로를 배치할 계획이라고 밝혔습니다.