소형 모듈형 원자로(SMR)란 무엇입니까?

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소형 모듈형 원자로(SMR)란 무엇입니까?

핵 설명

Joanne Liou , IAEA 공공정보커뮤니케이션국

소형 모듈형 원자로(SMR)는 단위당 최대 300MW(e)의 전력 용량을 갖습니다. 공장에서 조립되어 설치 위치로 운송될 수 있는 많은 SMR은 산업 응용 분야나 그리드 용량이 제한된 원격 지역과 같은 시장을 위해 구상됩니다. (이미지 : A. 바르가스/IAEA)

소형 모듈형 원자로(SMR)는 기존 원자력 발전용 원자로 발전 용량의 약 3분의 1에 해당하는 단위당 최대 300MW(e)의 전력 용량을 갖춘 첨단 원자로입니다. 대량의 저탄소 전기를 생산할 수 있는 SMR은 다음과 같습니다.

• 소형 – 물리적으로 기존 원자력 발전용 원자로 크기의 일부입니다.
• 모듈형 – 시스템과 구성 요소를 공장에서 조립하고 하나의 단위로 설치 장소로 운송하는 것이 가능합니다.
• 원자로 - 핵분열을 이용하여 열을 발생시켜 에너지를 생산합니다.

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SMR의 장점

SMR의 많은 이점은 본질적으로 소형 및 모듈형 설계의 특성과 연관되어 있습니다. 설치 공간이 작기 때문에 SMR은 대규모 원자력 발전소에 적합하지 않은 위치에 배치될 수 있습니다. SMR의 조립식 장치는 제조된 후 배송되어 현장에 설치될 수 있으므로 특정 위치에 맞게 맞춤 설계되는 경우가 많으며 때로는 건설이 지연되는 대형 전력 원자로보다 건설 비용이 더 저렴합니다. SMR은 비용과 건설 시간을 절약해 주며 증가하는 에너지 수요에 맞춰 점진적으로 배치될 수 있습니다.

에너지에 대한 접근을 가속화하기 위한 과제 중 하나는 인프라(농촌 지역의 제한된 그리드 적용 범위)와 농촌 전기화를 위한 그리드 연결 비용입니다. 단일 발전소는 설치된 전체 전력망 용량의 10%를 넘지 않아야 합니다. 송전선과 그리드 용량이 부족한 지역에서는 SMR을 기존 그리드에 설치하거나 전력 출력이 적어서 원격으로 그리드에 설치하여 산업과 인구에게 저탄소 전력을 제공할 수 있습니다. 이는 일반적으로 최대 10MW(e)의 전력을 생성하도록 설계된 SMR의 하위 집합인 마이크로반응기와 특히 관련이 있습니다. 마이크로리액터는 다른 SMR보다 설치 공간이 작으며 깨끗하고 안정적이며 저렴한 에너지에 접근할 수 없는 지역에 더 적합합니다. 뿐만 아니라,

기존 원자로와 비교하여 제안된 SMR 설계는 일반적으로 더 간단하며 SMR의 안전 개념은 수동 시스템과 저전력 및 작동 압력과 같은 원자로의 고유 안전 특성에 더 많이 의존하는 경우가 많습니다. 이는 수동 시스템이 자연 순환, 대류, 중력 및 자체 압력과 같은 물리적 현상에 의존하기 때문에 이러한 경우 시스템을 종료하는 데 인간의 개입이나 외부 힘 또는 힘이 필요하지 않음을 의미합니다. 이렇게 증가된 안전 여유는 사고 발생 시 환경과 대중에게 방사능이 안전하지 않게 방출될 가능성을 제거하거나 크게 낮추는 경우도 있습니다.

SMR은 연료 요구량이 감소했습니다. SMR 기반 발전소는 재래식 발전소의 1~2년에 비해 3~7년마다 연료를 재급유해야 하는 빈도가 더 낮습니다. 일부 SMR은 재급유 없이 최대 30년 동안 작동하도록 설계되었습니다.

원자력: 탄소 없는 미래로 가는 길

원자력은 전 세계 전력의 10%를 공급하지만, 기후 변화를 막기 위해서는 훨씬 더 많은 양의 깨끗하고 안정적인 에너지가 필요합니다. 현재 30개국이 원자력발전소를 운영하고 있다. 20여 명 이상의 사람들이 전력 및 기후 요구 사항을 충족하기 위해 원자력 에너지를 찾고 있습니다. 미국 서부의 30개 이상의 마을과 도시에서도 미래를 내다보고 있습니다. 그들은 무탄소로 가고 싶어하며, 거기에 도달하기 위해 SMR에 투자하고 있습니다.

SMR의 상태는 어떻습니까?

공공 기관과 민간 기관 모두 향후 10년 내에 SMR 기술을 실현하기 위한 노력에 적극적으로 참여하고 있습니다. 2020년 5월 상업 운전을 시작한 세계 최초의 부유식 원자력 발전소인 러시아의 Akademik Lomonosov는 35MW(e) SMR 2기에서 에너지를 생산하고 있습니다. 다른 SMR은 아르헨티나, 캐나다, 중국, 러시아, 한국 및 미국에서 건설 중이거나 라이센스 단계에 있습니다.

전 세계적으로 개발되고 있는 80개 이상의 상용 SMR 설계는 전기, 하이브리드 에너지 시스템, 난방, 담수화 및 산업 응용 분야의 증기와 같은 다양한 출력과 다양한 응용 분야를 목표로 합니다. SMR은 단위당 초기 자본 비용이 낮지만, 일단 배치되면 경제적 경쟁력은 여전히 ​​실제로 입증되어야 합니다.

국제 협력이 마이크로리액터를 포함한 SMR을 실현하는 데 어떻게 도움이 되는지 읽어보세요 .

SMR과 지속 가능한 개발

SMR과 원자력 발전소는 효율성, 경제성, 유연성 측면에서 고유한 특성을 제공합니다. 원자로는 급전 가능한 에너지원을 제공하지만(전력 수요에 따라 출력을 조정할 수 있음) 풍력, 태양광과 같은 일부 재생 에너지원은 날씨와 시간에 따라 달라지는 가변 에너지원입니다. SMR은 하이브리드 에너지 시스템 에서 재생 가능한 자원과 결합되어 효율성을 높일 수 있습니다 . 이러한 특성으로 인해 SMR은 청정 에너지 전환에서 핵심적인 역할을 수행하는 동시에 국가가 지속 가능한 개발 목표 (SDG)를 달성하는 데 도움이 됩니다.

에너지에 대한 보편적 접근 목표인 SDG 7을 달성하기 위한 노력은 가시적인 진전을 이루었습니다. 그러나 격차는 여전히 널리 퍼져 있으며 주로 외딴 지역과 농촌 지역에 집중되어 있습니다. 깨끗하고 혁신적인 솔루션을 구현하려는 전 세계적인 노력이 진행됨에 따라 SMR 도입과 함께 재생 에너지 사용 증가는 이러한 격차를 메울 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

청정에너지 전환의 일환으로 원자력이 어떻게 석탄을 대체할 수 있는지 알아보세요 .

IAEA의 역할은 무엇인가?

2015년 3월에 창설된 SMR 규제자 포럼은 SMR 규제 지식과 경험을 공유하기 위해 국가 및 이해관계자 간의 토론을 가능하게 합니다.

• IAEA는 국가가 SMR 개발, 배치, 감독 및 지역 난방 및 담수화 사용과 같은 전기 및 비전기 응용 분야의 모든 측면과 관련된 지원을 조정할 수 있는 원스톱 상점인 SMR 및 해당 응용 프로그램에 대한 플랫폼을 구축했습니다 . 시스템.
• IAEA는 기존 IAEA 안전기준이 혁신기술에 적용될 수 있는 수준을 평가하고 있다 . IAEA는 2022년에 SMR 기술에 대한 IAEA 안전 표준 적용 가능성에 대한 안전 보고서를 발행할 것으로 예상하고 있습니다.
• IAEA의 중소형 또는 모듈형 원자로 기술 실무 그룹 (TWG-SMR)과 SMR 규제자 포럼은 전문가들을 모아 SMR의 개발 및 향후 배치와 관련된 과제를 논의하고 경험을 공유합니다.
• IAEA는 지속 가능한 원자력 에너지 개발을 촉진합니다 . IAEA는 기술 회의를 주최하고 과학 기술 간행물을 발행하며 공동 연구 프로젝트를 촉진합니다 .

이 기사는 2021년 11월 4일에 처음 게시되었습니다.