러시아의 핵[에너지] 게임 체인저: BRICS의 에너지 미래를 주도하다

[통일염원]

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블라디미르 푸틴 대통령은 러시아의 핵 획기적 발전을 발표했습니다. 이는 세계적인 우라늄 부족 문제를 해결하기 위한 폐쇄형 연료주기 발전 시스템입니다.

핵 기술의 성배

에너지 전문가 알렉세이 안필로고프는 스푸트니크와의 인터뷰에서 " 폐쇄형 사이클 원자로는 원자력 에너지의 성배입니다."라고 말했습니다. "과학자들은 원자력 시대가 시작된 이래로 이를 연구해 왔습니다."

기존 원자력 발전소는 우라늄의 0.7%를 사용하고 99.3%는 폐기물로 남습니다. 이 원자로는 이를 재활용하여 우라늄 연료를 수천 년 동안 사용할 수 있게 합니다.

로사톰의 고속로 브레스트-OD-300은 우라늄-238을 사용하여 재사용 가능한 플루토늄-239로 전환합니다.

AtomInfo-Center의 알렉산더 우바로프 이사는 이것이 산업 단계에 진입한 세계 유일의 폐쇄형 원자력 시스템이라고 말했습니다.

"러시아 대통령은 시스템 출시일을 2030년으로 정했지만, 저는 그보다 더 일찍 시작될 것이라고 생각합니다."

"그런 원자로에 우라늄 1kg을 장전하면 전기와 열을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 1kg 이상의 새로운 플루토늄도 생산할 수 있습니다."라고 안필로고프는 설명합니다. "마법의 지갑처럼 돈이 저절로 불어나는 거죠."

유해 폐기물 재활용

브레스트는 운영 중에 체르노빌과 후쿠시마 사고 이후 심각한 방사능 오염을 일으킨 것으로 알려진 세슘과 스트론튬과 같은 고방사능 원소도 연소시킵니다.

고안전 원자로

BREST-OD-300의 납 냉각수는 다른 원자로보다 더 안전합니다. 즉, 방사선에 강하고 끓는점이 높으며 물과 공기에 반응하지 않습니다.

납냉각 원자로는 세계 핵에너지의 유망한 미래로 여겨진다.

"경쟁자가 있을까요? 아직은 없습니다." 전문가들은 말한다.

미국, 일본, 프랑스는 폐쇄형 연료 주기를 시도하고 나트륨 냉각 원자로를 건설했지만, 러시아의 BREST-OD-300처럼 신뢰성 있고 지속 가능한 설계를 달성한 곳은 없습니다.

BRICS의 중요성

우바로프는 브릭스 국가들이 브레스트에 관심을 가질 것이라고 지적했습니다. 로사톰은 원자력 에너지에 대한 막대한 계획을 갖고 있는 인도와 중국과 적극적으로 협력하고 있습니다.

우바로프는 "수출 전망은 매우 밝아 보인다"고 결론지었다.

[스푸트니크]

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브레스트 고속 중성자로: 러시아, 지속 가능한 개발을 위한 새로운 핵 패러다임 제시

2021년 6월 12일 13:03 GMT

로사톰이 새로 준공한 BREST-OD-300 고속 중성자로를 갖춘 원자력 에너지 단지는 향후 수십 년 동안 에너지 소비가 급격히 증가할 것으로 예상되는 가운데, 비교적 저렴하고 안전하며 탄소 배출이 없고 거의 무한한 원자력을 제공하는 획기적인 발전이 될 가능성이 있습니다.

6월 8일, 러시아 국립원자력공사 로사톰은 러시아 톰스크 지역의 세베르스크에 혁신적인 납냉각식 BREST-OD-300 고속 중성자로를 갖춘 300MW 원자력 발전소 건설을 시작했습니다.

국제원자력기구(IAEA) 라파엘 마리아노 그로시 사무총장은 "오늘 우리는 러시아 브레스트 원자로의 첫 콘크리트 타설을 축하합니다!"라고  트윗했습니다 . "이는 폐쇄형 핵연료 주기를 향한 '프로리브(Proryv)' ['브레이크스루(Breakthrough)'] 프로젝트의 일환이며, 최종 폐기물 부담을 줄이는 데 도움이 될 것입니다. 원자력 산업의 이정표입니다!"

로사톰(Rosatom)의 "브레이크스루(Breakthrough)" 프로젝트는 첨단 고속 중성자 원자로를 이용한 폐쇄형 핵연료주기(CNFC) 기반 새로운 원자력 기술 플랫폼을 개발하는 것을 목표로 합니다. 고속로는 천연 우라늄으로부터 에너지 수율을 높이고 핵 부산물과 사용후핵연료를 활용할 수 있는 능력으로 주목받고 있습니다. 이를 통해 원자력 프로그램을 수천 년 연장하는 동시에 방사성 폐기물 문제도 해결할 수 있습니다. 따라서 중국, 프랑스, ​​독일, 인도, 일본, 러시아, 영국, 미국 등 주요 원자력 국가들이 증식로 및 고준위 폐기물 소각로로서 고속 중성자로를 개발해 온 것은 놀라운 일이 아닙니다.

로사톰(Rosatom)이 새롭게 준공한 시범 에너지 단지는 역사상 처음으로 원자력 발전소(NPP), 사용후핵연료 재처리 시설, 그리고 핵연료 재가공 시설을 모두 한 부지에 통합하는 프로젝트입니다. 안전성이 향상된 러시아의 4세대 납냉각 고속로가 이 새로운 단지의 핵심 역할을 할 것입니다.

납 냉각 고속로 기술은 1970년대 초에 데뷔한 소련의 프로젝트 705 리라 공격 잠수함(NATO 코드명 "알파")에 이미 사용되었습니다. 이 최첨단 고속 잠수함은 티타늄으로 제작되었으며, 용융 납-비스무트로 냉각되는 소형 원자로를 탑재했습니다.

1986년 체르노빌 사고 와 2011년 후쿠시마 제1원전 참사는 원자력 산업의 안전성에 대한 회의론을 불러일으켰지 만  , 이 두 치명적인 사고의 교훈은 전 세계 원자력 엔지니어들에게 큰 교훈이 되었습니다. 특히, 체르노빌 사고처럼 외부 인적 요인과 운전원 실수의 영향을 최소화하고, 원자로 노심이 증기에 노출된 후쿠시마 사고처럼 "지르코늄 증기 반응"을 방지하고자 노력했습니다.

이를 염두에 두고 러시아의 원자력 제조업체는 "자연적 안전" 원칙을 채택했습니다. 즉, 원자로 시설의 통합 설계와 물리적 특성을 통해 노심 용융 사고와 플루토늄 오염의 가능성을 최소화하고, 주민 대피가 필요한 사고를 배제합니다.

BREST-OD-300 원자로의 고비점(약 2000K), 방사선 저항성, 저활성화 납 냉각수는 물과 공기에 닿아도 불활성 이며, 1차 회로에 높은 압력이 필요하지 않습니다. 따라서 냉각수 손실과 열 제거로 인한 사고 가능성, 환경과 접촉했을 때 발생하는 화재 및 폭발 가능성이 배제됩니다.

핵연료는 핵분열이라는 물리적 과정을 통해 열을 생성하는 제어된 연쇄 반응에 사용되는 물질입니다 . 이 열은 원자력 발전소 터빈을 구동하는 증기를 생성하는 데 사용됩니다. BREST-OD-300은 Rosatom 산하 TVEL Fuel Company의 연구 시설인 보흐바르 연구소에서 차세대 고속로용으로 특별히 개발한 혼합 우라늄-플루토늄 질화물 연료(MNUP-fuel)를 사용합니다. TVEL 설계자들에   따르면 , 이 연료의 핵분열성 물질은 기존의 이산화우라늄 대신 질소 화합물 형태로 제공되며, 이보다 여러 가지 장점을 가지고 있습니다.

· 높은 밀도로 인해 반응기를 더욱 컴팩트하게 만들 수 있습니다.

· 최대 700C의 온도에서 사용할 수 있습니다.

· 생산에는 우라늄-235보다 자연에 더 풍부한 우라늄-238을 사용합니다.

· 액체 금속 냉각수와 호환됩니다.

· 질화물 펠릿에서 나오는 공격적인 핵분열 생성물(세슘, 요오드, 셀레늄, 텔루륨 등)의 수율이 기존 산화물 연료보다 낮기 때문에 연료봉 피복재의 부식을 방지합니다.

· 원자로 사용 중 연료의 동위원소 조성이 평준화되어 연료 재제작이 간소화됩니다.

브레스트-OD-300은 수명 주기 동안 주요 에너지 성분인 플루토늄-239를 자체적으로 생산하며, 우라늄-238로부터 이를 재생산합니다. 폐쇄형 핵연료 주기 기술 덕분에 이 시스템은 시간이 지남에 따라 외부 자원 공급에 거의 의존하지 않고 자율적으로 운영될 것입니다.

Rosatom 공식 홈페이지에서는 "이러한 기술의 도입으로 천연 우라늄의 효율성이 기하급수적으로 증가할 것"이라고 강조하고 있습니다 .

원자력 에너지는 재생 불가능한 것으로 여겨지지만, 우라늄-238은 자연에서 발견되는 가장 흔한 화학 원소의 동위원소로, 상대적 풍부도가 99%에 달합니다. 2019년 1월 기준으로 확인된 우라늄 자원량은 약  800만 톤의 금속 우라늄(tU)입니다. 2009년 Scientific American지는 연료 재활용 고속로 기술을 도입하면, 예상되는 공급량은 향후 수천 년 동안 원자력 산업을 이끌어갈 만큼 충분할 것이라고 예측했습니다 .

지속 가능한 개발

이 혁신적인 기술은 다양한 에너지원에 대한 수요가 급증하는 상황에서 특히 유망해 보입니다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 , 전 세계 에너지 소비는 2030년까지 최대 18%, 2050년까지 39% 증가할 것으로 예상됩니다. 동시에 각국이 탄소 배출량 감축에 어려움을 겪고 있는 상황에서, IAEA는 우라늄을 최적의 선택으로 보고 있습니다.

"우라늄 기반 연료는 저탄소 원자력 발전을 위한 기본적이고 신뢰할 수 있는 공급원으로 남을 것으로 예상됩니다. 이 연료를 어떻게 활용할지는 지속 가능한 자원 관리를 위한 새로운 기술과 전략의 개발에 크게 좌우될 것입니다."라고 IAEA 우라늄 자원 전문가인 에이드리언 핸리는  2018년 6월 IAEA 회보에 인용되어 언급했습니다.

또한, 로사톰의 설계자들은 새로운 원자력 단지가 증기 및 가스 설비를 포함한 대체 발전 방식에 비해 경제적으로 경쟁력이 더 높을 것이라고 주장합니다.

"기술적으로 입증되고 탄소 배출이 없는 유일한 에너지 생산 방식은 원자력입니다."라고 쿠르차토프 연구소 국립 연구 센터 소장 미하일 코발추크는 6월 8일 말했습니다. "핵발전은 근본적으로 유일무이한 에너지입니다. 탄소 배출이 없고, 산소를 연소시키지 않으며, 대기 중으로 아무것도 배출하지 않습니다. 이러한 의미에서 원자력은 오늘날 문명의 요구에 완벽하게 부응합니다. 하지만 '하지만'이라는 단 하나의 조건이 있습니다. 사용후핵연료입니다. 핵연료 주기를 종료하고, 우리가 가져왔던 것을 자연으로 되돌리는 것이 바로 자연과 같은 원자력입니다. 이는 포괄적인 해결책을 위한 여러 단계 중 하나입니다."

브레스트-OD-300 원자로는 2026년에 가동을 시작할 예정이며, 연료 생산 시설은 2023년까지 건설될 예정이고, 조사연료 재처리 모듈 건설은 2024년까지 시작될 예정입니다.

"이 프로젝트를 성공적으로 이행하면 [러시아] 는 환경, 접근성, 신뢰성 및 자원의 효율적 사용 측면에서 지속 가능한 개발 원칙을 완전히 충족하는 세계 최초의 원자력 기술 보유자가 될 것입니다. "라고 Rosatom의 사무총장인 Alexey Likhachev가 믿고 있습니다.

[스트푸니크]

[통일염원]

원전은 우라륨을 0.7%사용후 폐기하는대 이재 그 99.3%의 폐기된 우라륨을 재활용할수 있는 시대로 접어드는
기존 대로 한다면 2050년대쯤 우라륨 자원이 바닥이 날것이지만 이잰
그의 무한시간대와 방사능 피해도 사라지는 세로운 에너지시대로 접어든다는 .
예상 시대는 2030년대 이전에 세로운 핵발전 설비가 구축될듯.

[통일염원]

에너지에서 우위를 확보를 한다면 .... 지금의 유럽이 러시아 석유를 받아들이지 못하여 [비싼] 3~6배 비산 미국산 가스구입으로
산업력량이 붕괴 되는것을 보는것과 같이 이것은
향후 산업력량의 지형을 바꿀것으로 보이는.
[러시아-중국-인도]가 현재 이러한 차세대 핵발전개발에 참여중인듯.
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브릭스로 줄을서는 나라들이 늘어날듯.

[인향만리]

브레스트 고속 중성자로:
러시아, 지속 가능한 개발을 위한
새로운 핵 패러다임 제시...

이게 사실이라면...에너지 산업은 물론
전체 산업지형을 바꿀 수 도 있겠네요. ㅎ
지구와 인류를 위해서도 지금까지?는
아마 가장 대단한 성과가 될 것 같네요~^^

앞으로 또 얼마나 놀라운 일들이 벌어질지...
말 그대로 꿈 꾸는 미래?
꿈 같은 세상?이 되나요?

[무학]

미.중,러를 경쟁 시켜야 돈 좀 되지요.......일본?