초록 ▼

지하자원이 부족한 우리나라는, 경제성장과 국가 발전에 필요한 전력 공급을 위해 원전을 피하기는 어렵다. 반면, 국민의 원전에 대한 우려를 불식하고, 불의의 사태 발생 시에도 절대적인 안전성이 보장되고, 사용후핵연료 처리, 핵확산 방지 등에 최적화 된 원전을 위한 새로운 패러다임이 필요하다.
미 임계로는 중성자가 부족해 스스로는 연쇄반응이 지속될 수 없고, 외부 가속기로 중성자를 공급해야 원자로가 열을 낼 수 있다. 그런 원자로를 “가속기 구동 미임계로”라 한다. 국내에서 4세대 원자로로 추진 중인 소듐냉각고속로(SFR)와 더불

지하자원이 부족한 우리나라는, 경제성장과 국가 발전에 필요한 전력 공급을 위해 원전을 피하기는 어렵다. 반면, 국민의 원전에 대한 우려를 불식하고, 불의의 사태 발생 시에도 절대적인 안전성이 보장되고, 사용후핵연료 처리, 핵확산 방지 등에 최적화 된 원전을 위한 새로운 패러다임이 필요하다.
미 임계로는 중성자가 부족해 스스로는 연쇄반응이 지속될 수 없고, 외부 가속기로 중성자를 공급해야 원자로가 열을 낼 수 있다. 그런 원자로를 “가속기 구동 미임계로”라 한다. 국내에서 4세대 원자로로 추진 중인 소듐냉각고속로(SFR)와 더불어 가속기 구동 미 임계 원자로를 추진하면, 경수로에서 배출되는 사용후핵연료 뿐 아니라, 경수로에서 고속증식로로 이행하는 과정에서 발생하는 핵폐기물, 소듐냉각고속로 등에서 발생하는 핵폐기물 등 다양한 국면에 맞추어 마이너 악티나이드 등의 핵폐기물을 소멸할 수 있는 잠재력을 갖고 있어, 핵폐기물 저감 효과를 최대한 높일 수 있을 것으로 기대된다.
국내 보유 원자로 및 가속기 설계, 제작, 운전 관련 기술, 경험, 노하우를 융․복합함으로써 “토륨 기반 가속기 구동 미 임계로”를 개발하면 선진국과 대등한 수준으로 기술 개발을 할 수 있는 여건이 조성되어 있다. 현 시점에서 “토륨 기반 가속기 구동 미 임계로” 개발을 시작하면, 우리나라가 선도적 위치를 점할 수 있는 좋은 기회를 확보할 수 있다.

(출처 : 서지정보양식 - 초록 181p)

Abstract ▼

IV. Results of Research
• In Korea, KAERI performed HYPER project for ADS from 1997 to 2006, and then the project was terminated.
• After KAERI stopped working on HYPER, only small scale R&D have been done on nuclear data, lead cooled fast reactor and simulation studies of reactor in a few uni

IV. Results of Research
• In Korea, KAERI performed HYPER project for ADS from 1997 to 2006, and then the project was terminated.
• After KAERI stopped working on HYPER, only small scale R&D have been done on nuclear data, lead cooled fast reactor and simulation studies of reactor in a few universities in Korea.
• In european countries, the sodium-cooled fast reactor(SFR) is a major technology for GEN-IV, but the lead-cooled fast reactor(LFR) is an alternative technology and financially supported..
• For the demonstration of LFR technology, an ADS project is on-going for designing a subcritical reactor and developing a high power accelerator at SCK ∙ CEN in Belgium.
• In Switzerland, 590 MeV cyclotron was already developed at PSI in 1970’s, and it has been continuously upgraded to increase the beam power.
• A zero-power ADS reactor has been in operation with FFAG accelerator at Kyoto university in Japan.
• JAEA in Japan is planning to build TEF-T and TEF-P facilities for ADS research at J-PARC.
• China has an on-going project to build a demonstrator of ADS which is called CLEAR project. Their final goal of the accelerator is 1.5 GeV energy and ~ 10 mA current.
• Texas A&M group in the US selected a molten salt subcritical system type which uses a liquid sodium chloride. They did a design study for a high power cyclotron.
• It was claimed by MYRRHA project that the overall economic impact (2009-2050) of the MYRRHA project is estimated to be almost €13 billion, €11 billion of which will be in Belgium. For every euro invested in the project, the economic return on investment effects for Belgium will amount to almost €12.
• For the operation of ADS, a stable and reliable accelerator is needed. The 1~2 MW scale accelerator can be reasonable for a demonstrator of ADS before a commercial stage. Because the 1~2 MW accelerator is already developed in the 1970’s at PSI, if two accelerators are combined and used for providing a beam for the system, the beam trip can be avoided and reliability can be increased.

(출처 : Summary 10p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• Summary ... 9
• Contents ... 12
• 목차 ... 14
• 표목차 ... 16
• 그림목차 ... 18
• 1장. 연구 목표 및 필요성 ... 22
• 1절. 연구개발의 필요성 및 목표 ... 22
• 2장. 미 임계로 구동용 가속기 국·내외 기술 현황 ... 28
• 1절. 가속기 구동 미 임계로 핵심기술 ... 28
• 1. 미 임계로 구동용 가속기 ... 28
• 2. 중성자 발생 핵파쇄 타겟 기술 ... 44
• 3. 고속로 ... 52
• 4. 핵자료 ... 58
• 5. 토륨 자원 활용의 용이성 ... 60
• 2절. 미 임계로 구동용 가속기 시스템의 신뢰성 ... 67
• 1. 미 임계로를 위한 가속기의 안정성 ... 67
• 2. 해외 가속기 운영 및 신뢰성 사례 ... 72
• 3절. 미 임계로 시스템의 방사성폐기물 저감 기술 ... 74
• 4절. 임계 원자로 방식과 미 임계 원자로 방식 비교 ... 78
• 3장. 미 임계로 및 구동용 가속기 기술의 산업화 전망 및 안정성 분석 ... 83
• 1절. 국내 기술개발 동향 및 국내 기반 현황 ... 83
• 1. 미임계 원자로 기술 ... 83
• 2. 가속기 기술 ... 87
• 2절. 가속기 구동 미 임계로 시스템의 활용 및 산업화 전망 ... 90
• 1. 해외 산업화 기반 ... 90
• 2. 국내 산업화 기반 및 전망 ... 91
• 3. 국내 가속기 기술적 현황 및 전망 ... 100
• 4. 국내 가속기 안정성 전망 ... 101
• 4장. 해외 기술 개발 현황·전망 및 산업화 투자 동향 ... 102
• 1절. 해외 기술 개발 동향 ... 102
• 1. 유럽 ... 103
• 2. 중국 ... 122
• 3. 일본 ... 131
• 4. 북미 ... 141
• 5. 인도 ... 149
• 2절. 해외 산업화 전망 ... 153
• 1. MYRRHA 가속기 구동 미 임계 원자로의 경제적 효과 ... 153
• 2. 중국의 가속기 구동 미임계로 개발에 전망 ... 156
• 5장. 종합정리 및 결론 ... 160
• 1절. 종합정리 ... 160
• 1. 미임계 원자로 기술 ... 160
• 2. 가속기 기술 ... 164
• 3. 가속기 구동 미 임계로 세부 기술 분야별 세계 수준과 국내 수준에 대한 Gap Analysis ... 168
• 2절. 결론 ... 172
• 참고문헌 ... 174
• 서 지 정 보 양 식 ... 181
• 끝페이지 ... 183