세계 최초의 4세대 원자력 발전소의 특징은 무엇일까?

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시다오완 고온가스냉각로(HTGR) 원자력 발전소는 산둥성(중국)에서 건설 중입니다. 이 프로젝트는 중국이 직접 개발하고 있으며, 프로젝트 투자자는 중국 화능그룹, 청화대학, 중국핵공업집단공사입니다.

고온가스냉각원자력은 4세대원자력이라고도 불린다. 4세대 원자로의 주요 특징은 핵연료가 테니스공과 같은 작은 구형 공 형태이며, 각 원자로에는 최대 43만 개의 펠릿이 들어 있다는 것이다. 이 구체의 지름은 6cm이고, 그 안에는 1mm 연료 입자 12,000개가 들어 있습니다. 입자 내부에는 매우 작은 연료 코어와 4개의 세라믹 껍질이 있습니다. 연료 펠릿의 온도는 세라믹 껍질의 온도를 초과하지 않습니다.

각 구체는 석탄 1.5톤에 해당하는 에너지를 가지고 있으며, 연료를 재보충하기 위해 원자로를 일시적으로 끌 필요 없이 계속 작동이 가능합니다. 원자로는 물 대신 불활성 헬륨 가스로 냉각되어 안전성이 향상되었습니다.

복사 시드 반응.jpg — 세계 최초의 4세대 원자력 발전소. 사진: CGTN

이 공장은 작년 12월에 상업 운영을 시작했으며 확장 프로젝트를 시작할 준비를 하고 있습니다. HTGR 원자력발전소 부사장인 장아이쥔은 확장 프로젝트의 1단계는 국내 발전소인 화룽 1호기가 개발한 또 다른 3세대 가압수형 원자로를 설치하는 것이며, 이는 가스 냉각 원자로로 운전될 것이라고 밝혔습니다.

각 용광로의 용량은 120만 kW이다. 이 발전소가 완공되면 연간 200억 kWh의 전력을 생산할 것으로 예상된다.

향후 확장 계획에는 각각 용량이 100만 kW가 넘는 가압수형 원자로 4개를 추가하는 것이 포함됩니다.

장 씨에 따르면, 준공 후 발전소의 총 설비 용량은 500만kW를 초과하고, 연간 발전 용량은 350억kWh에 달해 1년 동안 1,700만 가구 이상에 전기를 공급할 수 있을 것으로 예상된다. 이는 연간 표준 석탄 소비량 1,150만 톤과 이산화탄소 배출량 2,760만 톤을 상쇄하는 것과 같습니다.

발전소 관계자는 3세대 가압수형 원자로와 4세대 고온가스냉각로의 효율성을 극대화해 중국의 원자력 장비 제작, 건설, 운영 및 유지보수 역량을 더욱 강화할 것이라고 밝혔습니다. 또한, 원자력발전소에서는 핵에너지의 종합적 이용을 위한 시나리오를 지속적으로 확대하고, 핵전력기술을 개발하고 있습니다.

(CGTN에 따르면)