한국원자력연구소는 지난 10일 캐나다원자력공사(AECL)와 공동으로 개발한 중수로용 개량핵연료를 캐나다 원자력발전소에 시범 장전한 결과 성공적으로 연소됨에 따라 국내에도 핵연료 24다발을 2001년 하반기까지 월성원자력발전소에 시범 장전하고 이후 3년 내에 전량 장전에 필요한 인허가 등 제반 조치를 완료할 예정이라고 밝혔다.
이에 따라 새로운 핵연료가 국내 중수로 원자력발전소에 적용될 경우 안전성은 물론 경제성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다.
원자력연구소는 한전 전력연구원과 공동으로 중수로용 천연우라늄 개량핵연료(CANFLEX-NU)를 월성원자력발전소에 시범 장전하기 위한 실용화 연구를 과학기술부의 원자력실용화 연구사업의 일환으로 올해 9월부터 착수할 계획이다.
이번에 실용화가 착수되는 중수로용 개량핵연료는 기존 핵연료다발보다 연료봉 수를 늘려 같은 원자로 출력 조건에서 핵연료봉 1개가 담당해야 하는 출력을 20% 정도 감소시켜 방사성 물질 생성량을 1/4 수준으로 낮추는 장점을 지니고 있다.
또한 열전달 향상용 버튼을 부착해 원자로의 운전여유도를 5% 이상 증대시켰기 때문에 원자로의 노후화에 의한 운전여유도 감소를 회복시켜 원자로의 안전 운전이 가능하고 출력감소 운전을 방지해 원자력 발전 단가를 싸게 유지할 수 있다.
캐나다 포인트러프러 원자력발전소에서는 이번에 개발된 개량핵연료를 사용함으로써 중수로 1호기당 연평균 40억원 정도의 비용절감 효과를 가져올 수 있을 것으로 추산되고 있다.
한편 한국원자력연구소는 원자력연구개발 중장기사업의 일환으로 AECL과 공동으로 올 4월에 착수한 중수로용 순환우라늄 핵연료를 개발하기 위해 연구소에서 제작한 중수로용 순환우라늄핵연료 1다발을 지난 6월 29일 AECL의 NRU 연구로에 장전해 순조롭게 연소중에 있다.
중수로용 순환우라늄 핵연료는 프랑스, 영국, 일본 등에 산재하고 있는 2만5천톤의 순환우라늄을 활용할 수 있으며 가능해질 경우 월성원자력발전소 1기가 500년 정도 사용할 수 있을 정도의 핵연료를 생산할 수 있게 된다.
또한 순환우라늄 핵연료는 기존 천연우라늄 핵연료와 비교해 연소도가 약 2배로 연장되고 사용후 핵연료의 발생량이 절반으로 줄어드는 장점이 있다.
특히 우리나라는 경수로와 중수로 원전을 모두 보유하고 있기 때문에 경수로와 중수로의 핵연료 주기를 통합해 자급형 핵연료주기를 확보할 경우 국가에너지 보장정책에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
<변국영 기자>
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