과학하는 파동이

우연한 발명으로
얻은 4세대 원자로

용융염원자로(MSR)

두통약을 개발하려다 우연히 탄산수가 섞여 들어가 탄생한 코카콜라나 강력한 접착제를 만들던 중 우연히 만들어진 포스트잇의 이야기는 널리 알려져 있죠. 하지만 복잡한 원자로 중에서도 이렇게 우연하게 만들어진 발명품이 있다는 사실. 알고 계신가요? 4세대 원자로로 주목받고 있는 액체연료 원자로, 용융염원자로(MSR)를 소개합니다.
큐알코드
유튜브 채널
‘과학하는 원연이’에서
파동이를
더 만나볼까요?
01
제2차 세계 대전이 끝난 냉전 초기, 미국과 소련은
기존의 화력이나 수력 등의 발전 방식에 비해
적은 원료로도 장기간 사용할 수 있는 에너지

만들어내는 원자력에 관심을 갖기 시작합니다
목받기 시작한 원자력
02
세계 경제 시장의 주도권을 잡기 위해서는
뛰어난 운송 수단이 필요하다고 판단한 두 나라는
원자로 추진 기관을 개발하게 됩니다.

하지만 초기 원자로는 크기가 굉장히 커서 세계 최초의
원자력 잠수함인 노틀러스 호에도 싣지 못할 정도였죠.
무한 동력 운송 수단이라는 꿈
03
항공기에 원자로를 탑재하기 위해서는
원자로의 소형화와 안정화 작업이 필요했습니다.
이를 위해 1954년 미국 오크리지 국립 연구소에서
항공기 원자로 실험을 진행
하게 되었습니다.
04
세 차례에 걸친 열 운반용 원자로 실험 중에서
2.5 MW의 출력으로 221시간동안 연속 가동하는데 성공합니다.
이 실험에서 사용한 연료가 바로 용융염불화염이었습니다.
우연히 발견한 혁신
05
용융염이란 고체로 된 염을 고온으로 녹인 것으로,
플루오린이나 염소의 화합물을 말합니다.

용융염원자로에 사용되는 핵연료는 액체 상태로
냉각제에 함께 섞여있습니다.
핵연료가 액체라고?
06
용융불화염을 이용한 용융염원자로는 4세대 원자로
디자인 중 하나로, 가스냉각고속로나 초고온가스로 등과
함께 미래 혁신 원전으로 주목
받고 있습니다.
주목받는 차세대 원자로
07
현재 상용되는 원자로는 고체 상태의 우라늄 핵연료
집합체를 장전합니다. 하지만 용융염원자로는 핵연료가
유동성이 있는 액체 상태이기에 온도가 높아도
기계적·화학적으로 더 안정적인 상태
에 머무를 수 있습니다.
고체보다 안전한 액체
08
용융염원자로는 액체인 만큼 냉각장치가 멈춰
노심부가 녹는 멜트다운이 발생하지도 않고, 증기나
수소 폭발 같은 중대 사고도 일어나지 않습니다.

기존 원자로에 비해 더욱 안전한 것이죠.
낮아지는 사고 위험성
용융염원자로는 핵연료 집합체를 만들 필요가 없어
소형화에 훨씬 유리합니다.
게다가 기존 원자로와
달리 가동 중에도 연료를 쉽게 보충할 수 있어
운전 방법도 쉽답니다.
미래가 더 밝은 용융염원자로
과거에는 핵무기로 사용될 가능성으로 인해
논란이 있었습니다. 하지만 지금의 용융염원자로는
신재생에너지와의 융합 방안으로 떠오르고 있습니다.
환경과 상생하는 원자력