해외기술

핵 발전의 향상
 편집부(외신)

향후 25년 동안 50% 가까이 미국 내 전기 수요가 증가할 것으로 예상되면서 핵 발전에 대한 필요성이 점점 커지고 있다. 핵 발전은 미국이 외국 연료에 덜 의존하게 만들고 지구 온난화의 주범인 CO2 방출에 대한 걱정을 없애줄 것으로 예상되고 있다.
차세대 핵발전의 시범 모델이 전 세계적으로 개발되고 있지만, 그러한 공장은 20년 이내에 실용화 되지 않을 것이라는 것이 미국 Massachuserts 과학대학의 원자핵공학부의 선임 연구원인 Pavel Hejzlar의 의견이다.
핵 발전소에서, 우라늄 원자의 융합은 전기를 발생할 수 있는 증기를 만들 수 있는 열을 만들어 낸다. 한 트럭의 우라늄(직경이 0.5인치의 실린더 형태)을 가져온다면 도시 하나가 일년 동안 쓰는데 충분한 전기를 생산할 수 있다. Hejzlar와 Advanced Nuclear Energy System Center의 Hujid S. Kazimi는 연료가 좀 더 오래 사용될 수 있도록 만드는 노력을 하고 있다.

최근 종료된 DOE의 3년 프로젝트에서, Hejzlar와 Kazimi는 Westinghouse와 다른 화시 사람들과 팀이 되어 어떻게 한 종류의 반응기, 수압 반응기(PWR), 안전 마진은 유지하거나 개산하면서 효율을 높일 수 있는 연료를 만들 수 있는지 논의 하였다.
연구진들은 연료의 형태를 고체 실리더 형태에서 구멍이 뚫린 튜브 모양으로 변화하였다. 이렇게 하여 표면적을 늘려 물이 안팎으로 들어가게 만들어 열전달을 증가시켰다. 이러한 새로운 연료는 기대 이상이었다. 제조와 PWR의 출력을 급격하게 증가시키는 것으로 나타났다.
다음 단계는 동작 반응기에서 제한된 수의 새로운 팔레트로 채워진 로드를 테스트하고 새로운 연료의 안전성과 성능을 확실히 실험하는 것을 포함하는 새로운 개념의 연료의 상업화하는 것이었다.  
이 연구는 핵에너지 판매자 Areva인 Idaho National Lab.과 MIT의 Nuclear Reactor Lab 에 의해 지원되었다.
 (Ceramic Bulletin)

그림 1. PWR에 사용되는 고에너지 밀도를 가진 고리형태의
         우라늄 다이옥사이드 연료 팔레트

그림 2. MIT 연구진이 MIT 연구 반응기에 달린 hot box의 조정 장치를 이용하여   프로토타입 연료 캡슐을 테스트하고 있다. 왼쪽에서부터 대학원생 Tyler Ellis와 David Carpenter, Pavel Hejlzar, Gordon Kohse, 선임 연구원인 Mujid Kazimi.