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프랑스, 美원전 내사고성 향상연료 공급

크롬 코팅된 핵연료 피복재로와 크로미아(chromia)가 첨가된 핵연료 펠렛으로 구성된 개량 핵연료집합체가 미국 원전에 장전될 예정이다. 이 연료는 미국 에너지부(DOE)의 내사고성 향상연료(EATF) 개발프로그램에 따라 Areva NP사가 개발했으며, 미국 조지아(Georgia)주에 있는 보그틀(Vogtle)원전 2호기에 장전된다.

Areva NP사는 “지난 7월 12일 연료 4다발을 2019년 싱반기에 보그틀 2호기에 선행시험 연료로서 장전했다”면서 “올해 하반기부터 크로미아가 첨가된 핵연료 펠렛을 워싱턴(Washington)주 리지랜드(Richland)에 있는 공장에서 생산을 시작할 예정”이라고 밝혔다.

해당 원전 공동소유사인 조지아 파워(Georgia Power)를 대신해서 해당 보그틀(Vogtle)원전을 운영하고 있는 서더 뉴클리어 오퍼레이팅(Southern Nuclear Operating) 측은 “이 핵연료가 발전소를 더 안전하게 만들 것이며 운영에 유연성을 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 게임의 틀을 바꾸는 이런 기술적 혁신으로 인해 원자력산업계가 도약하게 된다”고 덧붙였다.

원자력에너지 전문매체인 World Nuclear News에 따르면 이 핵연료 기술은 원자로 비상상황에서 원자로 운전원이 대처할 수 있는 시간을 증가시킬 목적으로 개발이 시작된 것으로 밀도가 크고 원자로 냉각을 더디게 하는 핵분열가스 방출을 줄일 수 있다. 기존 지르코늄 합금(zirconium alloy) 피복재에 크롬을 코팅한 핵연료 피복재는 고온에서 내산화성이 개선되며 수소발생 저감, 내마모성도 향상 등의 장점을 갖고 있다.

올해 초 아레바(Areva)는 신기술 탐색을 위한 4년간의 DOE 1단계 EATF를 마치고 2단계로 넘어간다고 밝힌 바 있다. DOE는 향후 2년간에 걸쳐 미화 1000만 달러 지원을 약속했으며, 신연료 설계 및 개발을 위해 DOE 산하의 국립연구소 시설을 계속해서 사용할 수 있도록 했다.

이에 Areva NP측은 입증된 GAIA 연료기술에 새로운 특성을 통합하는 방식을 쓴 결과 실제 원자로 내 장전을 앞당긴 것이다.

World Nuclear News는 “이번에 개발된 연료는 아레바 측의 EATF 중 단기방안이며, 다음 단계는 크로미아(chromia)가 첨가된 핵연료 펠렛과 탄화규소(silicon carbide)가 코팅된 피복재로 구성된 개량 핵연료집합체를 개발하는 것으로 DOE가 시행하는 핵주기기술프로그램(Fuel Cycle Technologies program)을 활용해 개발할 예정”이라고 보도했다.

허주연 객원기자  knp@knpnews.com

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