미국의 경우, 원자로는 NRC(Nuclear Regulatory Commission)의 규제 대상
원자로 발전소를 설치하기 위해서는, NRC에서 허가필요.
건설부지 확인 -> NRC에 건설과 운영계획을 제출 -> NRC가 검토후에 타당하다면 사업허가 제공
인하 이후 건설후에 운영 허가 획득 / 보통 대략 10년이 걸림
그런데, 인플레이션 감축법안(IRA)을 보면, 노후 원전의 운영연장 지원과
1. Clean Electricity Production Tax Credit (PTC) and Investment Tax Credit (ITC)
청정전력 생산 세액 공제 및 투자세액공제
2. Loan Guarantees and Other Financial Supports
대출보증 및 기타재정 지원
위 등으로 원자력 부분에 대한 지원이 포함 되었는데 소형모듈 원자로(SMR)도 포함.
그래서 원자력 발전소보다 더 작고 안전하며 저렴하면서 설치까지 편한 SMR 부상
기존의 원전의 한계성을 모두 극복한 시스템이 가능한가 ?
SMR의 장점과 한계 (전기출력 300MW급 이하를 SMR이라고 정의 하지만 출력이나 형태가 다양)
장점
1.안전설계
기존 대형 원자로는 능동형 안전설계를 기초. 능동형 시스템은 복잡하고 고급기술을 필요하기에 초기 설치와 유지보수 비용이 높고 거기에 관련된 더 많은 전문지식이 필요.
그리고 전력공급이 끊기거나 기계적 고장이 발생하면 안전시스템이 제대로 작동하지 않는다는 단점
반면, SMR 피동형 설계는 이러한 문제를 해결하고자 설계된 방식.
외부전력이나 인간의 개입없이 중력이나 자연대류현상 같은 자연적인 물리적원리를 이용해 자동으로 작동.예를들면,
Nuscale power의 피동형 설계 & Westinghouse AP1000
소형원전이라서 사용후 핵연료가 기존보다 적음. 냉각방식이 여러가지가 있지만, 테라파워는 냉각재로 소듐을 활용.
그럼, 소듐의 장단점을 알아보자.
요약하자면, SMR은 원전의 다양한 구성 요소를 하나의 용기안에 일체화시켜 밀봉하는 방식으로 만들어짐.
전선정도를 제외하면 거의 내부를 밀폐시키는 방식으로 만들어지다 보니 테러나 전쟁으로 인한 피해도 최소화할 수 있다고 함
.또 크기와 출력이 작아서 원자력 붕괴열도 적고, 열을 방출시킬 수 있는 면적도 넓어 냉각수펌프 없이 자연순환 또는 대류만으로도 냉각이 가능하도록 설계된다고 함.
체르노빌(냉각시스템의 결함으로 과열된 원자로에 수소가 생성되고 이로인해 폭발)
후쿠시마(쓰나미로 인해 전력공급이 중단되었고 냉각수 펌프가 작동하지 않았음)에서 일어난 원전 사고는 냉각이 문제를 일으키면서 비롯된 측면이 있는데, SMR은 냉각수펌프없이 스스로 열을 식힐 수 있는 만큼 사고 위험이 줄어듬. 원전을 지을 때 목표로 하는 사고 확률은 1000만 년에 100회, SMR은 100배 더 안전한 1000만 년에 1회를 목표로 함.
2. 유연성
부하추종운전(Load Follow Operation)이 가능 : 발전량을 수요에 맞게 조절하는 것
일부 기존 대형원전은 전력을 일정하게 공급하는 역할을 주로 맡았기에 발전량을 조절하는데 어려움이 있었음(경직성)
반면, SMR은 부하추종운전을 처음부터 고려하여 설계되기 때문에 간헐적인 발전들을 보완하면서 전력망의 안정성을 유지할 수 있음.<- 굉장히 중요할 것 같은 요소임. 왜냐면 휴대폰 예비 배터리 같은 역할을 기대할 수 있기때문->기존 대형원전이나 풍력 또는 태양광 사이에서 꼽사리끼기 좋음. 밑줄은 제 의견임ㅎㅎ
소형화로 다양한 목적과 지역에 적용 가능
뉴스케일파워모듈(Nuscale Power Module:NPM) 시안을 보면, 높이가 23미터, 지름이 4.6미터, 무게는 700톤인 8층 높이되는 꼬마빌딩 수준.
현재 NuScale Power는 소형 모듈 원자로(SMR) 기술에 대한 미국에서 유일하게 운영 면허를 승인받았음 (NRC:미국원자력규제위원회로부터)
제작기간 적음 /지리적 용이함
3. 자본조달 용이성:
SMR은 모듈형 설계를 기본으로 함으로 2~3년 정도면 건설이 가능하다고 하기 때문에 기존 원전보다 자본조달이 쉬움.
또 정부의 규모적인 투자, 시장수요증가와 함께 민간 투자가 용이해짐.
4.효율성
높은 원료 효율을 꼽을 수 있음. SMR은 일반적인 우라늄이 아닌, ‘고순도저농축우라늄(HALEU, High-Assay Low-Enriched Uranium)’을 주원료로 사용하는 경우가 많음
작고 효율적으로, 최적의 형태로 설계되기 때문에 연료를 더 오랫동안 ...
