문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 원자로 (문단 편집) === 초고온 가스로 === 물이나 중수 등 액체를 냉각재/감속재로 쓰지않고 헬륨이나 질소 이산화 탄소 등 고온의 기체를 냉각재로 쓰는 방식. 일반 경수로 보다 훨씬 높은 온도에서 가동된다. 핵연료는 공이나 프리즘 형태로 가공해 쌓고 흑연을 감속재로 사용한다. 그중에서도 가장 실용화가 빠른 것은 페블베드 원자로. 공 모양의 핵연료을 자갈 더미처럼 쌓아서 사용하는 초고온 가스냉각로(VHTR)의 일종. 핵분열성 핵연료를 마치 테니스공이나 당구공 모양으로 3-4중의 재료와 고온에 견디는 실리콘 카바이드 세라믹으로 둘러싸서 만들어 1000도가 넘은 온도에서도 견딜 수 있게 한다. 그런 공을 자갈 무더기처럼 쌓아서 핵반응을 일으킨다. 냉각은 헬륨, 질소, 이산화 탄소 등의 가스를 이용하고 중성자 감속은 연료공 내에 흑연(graphite)을 이용한다. 4세대원전국제포럼에서 선정된 4세대 원자로의 6가지 후보 중에 하나. 운전 온도가 매우 높아 열 효율이 높고 높은 온도로 [[수소]] 생산도 가능하다. 열 교환이나 냉각 순환도 고열에 의한 가스의 자연적인 대류를 이용하므로 원자로 사고 시에도 안전한 편이다. 연료는 연속적으로 위에서 보급되고 사용이 끝난 연료는 아래에서 추출한다. 연료 교체를 위해 원자로를 정지시킬 필요가 없다. 현재 개발 중인 4세대 원자로로, 일반적인 연료봉 형태가 아니라 흑연 감속재가 우라늄등의 연료를 감싸고 있는, 마치 테니스 공처럼 생긴 연료(TRISO)를 무더기로 쌓아서 사용하며, 이 공모양의 연료들은 시간이 흐를수록 점점 원자로 아래로 내려가 고갈될때 쯤 원자로 밖으로 배출된다. 따라서 기존 원자로처럼 연료봉의 교체를 위해 원자로를 정지할 필요가 없고 냉각재로 더 이상 끓어서 폭발할 염려가 없는 가스 냉각재를 사용하는 특성상 안전성이 높아 미국, 러시아, 일본, 중국 등 여러 국가에서 이 방식에 기반한 노형을 개발 중이며, 4세대 원자로 중 가장 실용화에 가까운 노형이다. 대부분 냉각기체는 코어 벽 하부로 들어와 벽을 냉각하고 파일의 위에서 아래로 흐르며 가열되어 아래도 빠져나가는 형태. 현재는 원자로 내에서 연료공끼리의 마찰로 인해 흑연 외피가 벗겨져 방사능 분진의 상태로 흩날리는 문제가 발견돼 이를 해결하기 위해 연구중이다. TRISO 제작이 까다로와서 핵연료비가 비싼 것이 흠이며 운전 온도가 하도 높다보니 원자로 용기 등의 설비의 기계적 신뢰성을 보장하기가 힘든 것도 난관. 사실 상술한 페블베드 원자로의 경우 독일에서 주도적으로 개발하고 있는 4세대 흑연감속로의 한 형태로, 아예 같은 TRISO 연료를 흑연 감속재 속에 알알이 박아넣고[* 실제로는 한 번 감속재 안에 미리 연료를 장전해놓고 이 감속재+연료+알파인 집합체를 하나의 Batch 삼아 주기마다 통째로 재장전해주는 형태이다. 즉, 운전 중인 감속재 안에 구슬을 부어넣는 이미지는 아니다.] 운전하는 형태도 있다. 미국과 기타 국가들이 대부분 이쪽을 선택하고 있으며, 비교적 연료 입자들이 고정되어 있기 때문에 파일 방식이 가진 분진 문제에서 비교적 자유롭지만 나름의 단점이 있긴 하다. 이 원자로의 경우 흑연 감속재 곳곳에 작게 구멍을 뚫어놔서 순환하는 헬륨 냉각재가 통과하면서 냉각할 수 있도록 제작된다. 다만 흑연의 순도나 품질에 상당히 민감해서 연료제작비가 올라간다. 용융염 원자로와 절충형태도 있는데 TRISO 연료를 이용하면서 가스를 냉각재로 사용하는 것이 아니고 용융염을 순수한 냉각재로 이용하는 형태. 이 경우 TRISO는 부력으로 훨씬 유동성이 커지고 이동하기 쉬워져 기계적인 스트레스는 덜받을 수 있다. 기체보다는 액체가 훨씬 비열이 크고 냉각효율도 높고 더 다루기 쉬운 것도 장점. 흑연 분진도 액체에 섞여 침전 여과 처리하기 쉬워진다. 냉각재는 기체 방식과는 달리 아래에서 주입되어 위로 대류한다. 중국이 연구에 매우 적극적이라 이미 200-MW급의 원자로를 건설이 완료되어 시험가동중이고 미국 등 각국에서 연구가 활발하다. 중국의 초고온 가스로 HTR-PM (High-Temperature Gas-Cooled Reactor Pebble-Bed Module)는 이미 실용화되어 상업발전을 앞두고 있다. 한국도 관심은 있는 듯하다. 한국도 수소 생산을 위해 연구 중이라는 보도자료가 있는거 보면 아주 관심이 없지는 않은듯. 다만 4세대 원자로 중에서 본격적인 발전 목적으로 연구하는 것은 소듐 냉각로 쪽에 가까운 듯 하다.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기