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보도자료

10 원자력硏, 대용량 중수로 사용후핵연료 운반용기 개발
작성일
2024.02.07
조회수
588

- 민간과 공동 개발해 기존 대비 3 용량, 우수한 성능  안전성 입증 -

- 중간저장시설에 개발된 용기 실제 활용시 운반사업비용 절감 기대 -


□ 중수로 사용후핵연료를 안전하게 운반할 수 있는 대용량 운반용기가 국내에서 개발됐다.


사진 1. KTC-360 운반용기는 중수로 사용후핵연료 60다발이 담긴 바스켓을 2열 3단 적재할 수 있어 총 360다발을 운반할 수 있다.

(왼쪽부터) KTC-360 운반용기 개략도운반용기 시험 모델 >


□ 한국원자력연구원 운반저장기술개발실은 한 번에 360다발의 중수로 사용후핵연료를 운반할 수 있는 대용량 운반용기 KTC-360 개발에 성공했다고 7일 밝혔다원자력 엔지니어링 전문 기업인 ㈜코네스코퍼레이션(대표이사 김현준), 원전 설비 전문 제작사인 ㈜무진기연(대표이사 조성은)과 함께 공동 개발한 결과다.


사진 2. 격납 및 차폐 성능을 검증하기 위해 운반용기 시험 모델을 9m 높이로 올려 단단한 철판바닥으로 떨어뜨리는 낙하시험 모습 >


□ 현재 우리나라는 경수로와 중수로 사용후핵연료를 원자력발전소 부지 내의 습식저장조와 건식저장시설에 보관 중이다하지만 이는 임시 보관일 뿐중간저장시설을 거쳐 최종 처분장으로 안전하게 이송해 처분해야 한다.

 ㅇ 정부의 ‘고준위 방사성폐기물 관리 기본계획’에 따르면 2040년대 중반 중간저장시설이 건설되면 원전 부지 내 임시 보관 중인 사용후핵연료는 단계적으로 중간저장시설로 운반된다이 과정에서 중수로 사용후핵연료가 경수로 사용후핵연료보다 먼저 운반될 예정이다.

 ㅇ 저장과정에서 구조적 건전성이 떨어진 사용후핵연료를 안전하게 운반하는 것은 전 세계적으로 주요한 관심사다운반과정에서 사용후핵연료가 받는 영향에 대한 안전성 평가뿐 아니라운반 비용을 절감하고 운반 효율성을 높이기 위해 대용량 용기를 개발하는 것이 중요하다. 


사진 3. 주요 구성품의 온도가 허용온도보다 높게 상승하지 않는 것을 입증하기 위해 800 ℃의 화염에 30분간 노출된 상황을 모사하는 화재시험 전 준비 모습 >


□ 공동 개발팀이 새롭게 개발한 운반용기 KTC-360은 기존 월성 원전에서 사용하고 있는 운반용기인 Hi-STAR63보다 운반용량이 3배 증가했다한 번에 안전하게 운반할 수 있는 용량을 기존 120다발에서 360다발로 늘렸다.  

 ㅇ 연구팀은 운반용기의 크기중량재료적 특성 등을 고려해 운반용량을 늘릴 수 있는 최적의 설계 조건을 찾았다기존에는 사용후핵연료 60다발이 담긴 바스켓을 1열 2단까지만 적재할 수 있었는데이번에 개발된 용기는 2열 3단까지 적재해도 안전에 문제가 없다.

 ㅇ 신규 운반용기 설계부터 안전성 해석시험평가 및 제작성 검증 등 6년 간의 긴 개발 과정을 거쳐 인허가까지 마쳤다. 특히인허가 과정에서 낙하화재침수 등의 가혹한 조건에서도 우수한 성능과 안전성을 입증했다.

 ㅇ 운반용기를 9m 높이로 올려 단단한 철판 바닥으로 떨어뜨리는 낙하시험, 800℃의 화염에 30분간 노출하는 화재시험운반용기를 침수 피트에 넣고물을 채운 후 가압하는 침수시험을 거쳤다.

사진 4. 운반용기가 대륙붕에 빠진 상황을 모사하기 위해 운반용기 시험 모델을 침수피트에 넣고물을 채운 후 가압하는 침수시험 모습 >


□ 연구원은 앞으로 KTC-360의 개발과정에서 취득한 노하우와 특허운반용기설계승인서 사용권에 대한 기술 이전을 추진할 예정이다. 앞으로 우리나라에 건설될 사용후핵연료 중간저장시설에 이번 운반용기가 사용되면 운반 사업 비용을 크게 줄일 수 있을 전망이다.


□ 이번 운반용기 개발을 이끈 최우석 운반저장기술개발실장은 “중수로 사용후핵연료는 다발수가 절대적으로 많아서 운반횟수와 운반용기 유지비가 곧 비용과 직결된다”라며“이번에 개발된 대용량 운반용기는 예산 절감과 원자력 안전에 대한 대국민 수용성 제고에 기여할 것”이라고 밝혔다.

Tag
#사용후핵연료 #운반용기 #대용량 #중간저장시설
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최종수정일2023.02.01

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