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해양부유식 소형원자로

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해양부유식 소형원자로(SMR) BANDI-60S

NSSS SFR 계통도, SFR 원자로 면진장치

한전기술㈜는 국내 및 해외의 대형 상용원전 설계 및 운전과 관련된 종합적인 엔지니어링 업무를 40년 이상 수행해 오고 있다.
최근 회사는 미래의 원전으로 소형원자로(SMR: Small Modular Reactor)가 유망할 것으로 판단하고 소형원자로의 세계 시장 전망과 연구, 개발 추세를 검토한 후 회사 고유의 소형원자로 개발을 착수하였다. 국제원자력기구(IAEA)도 2050년까지 소형원자로가 세계적으로 1,000기 이상 건설될 것으로 내다보고 있으며, 시장 규모는 400조원에 이를 것으로 전망하고 있다.

세계적으로 다양한 노형의 소형원자로가 개발되고 있으나, 한전기술㈜는 섬, 오지 또는 해양플랜트에 에너지를 공급할 수 있고 해수 담수화 등에 다양하게 활용할 수 있는 해양부유식 소형원자로인 BANDI-60S의 개발에 착수하였으며, 회사의 중장기 기술개발 로드맵에 반영하여 추진하고 있다. BANDI-60S는 열출력 200 MW, 전기출력 60 MW 용량의 소형 가압경수로로서 상용원전에서 입증된 기술을 최대한 활용하여 개발되고 있으며, 대형 전력망에 적합한 대형 원자력발전소나 화력발전소와의 경쟁보다는 분산 전원, 지역난방, 해수 담수화, 원자력-재생에너지 하이브리드계통 개발 등 차별화된 틈새시장을 목표로 하고 있다.

BANDI-60S는 원자로용기와 증기발생기가 노즐대 노즐로 직접 연결되는 “블록형” 개념을 채택하였으며, 이는 계통의 단순화와 더불어 대형 냉각재 배관파단 가능성을 완전히 제거함으로써 안전성을 향상시켰다. 또한 캔드타입의 원자로냉각재펌프를 증기발생기 하부에 직접 설치하여 연결 배관이 없도록 설계하였고, 가압기는 원자로용기 상부 공간을 활용하는 원자로용기 내장형으로 설계하였다. 이와 같이 대형 배관 없이 주기기를 연결하는 블록형 개념은 설계 및 제작의 단순함을 제공할 뿐만 아니라 유지 보수에도 매우 유리하고 출력변경을 위한 설계변경도 비교적 용이하게 수행할 수 있다.

BANDI-60S의 노심냉각 및 잔열제거를 위한 안전계통들은 완전 피동으로 작동되며 축전지 외에 어떠한 안전등급의 전원을 필요로 하지 않는다. 아울러 BANDI-60S에는 무붕산 운전 개념이 채택되었으며, 붕산을 사용하는 기존 상용로에서 나타나는 붕산에 의한 부식 문제를 원천적으로 제거할 뿐만 아니라 복잡한 붕산처리계통 제거로 설계를 단순화하였다. BANDI-60S는 원자로 내장형 제어봉구동장치를 채택하여 소형원자로의 가장 큰 안전성 현안인 제어봉집합체 인출사고를 근본적으로 제거하였다. 또한 중대사고 시 원자로 용기 하부의 노내계측기 노즐이 노심용융물에 의해 파손되는 사고를 방지하기 위하여 원자로 용기 상부에 노내계측기 노즐을 설치하는 상부탑재형 노내계측계통을 채택하여 안전성을 향상시켰다.

BANDI-60S 주요 설계 특성 및 제원

BANDI-60S 주요 설계 특성 및 제원
주요 특성
원자로형가압경수로
열출력/전기출력(MWT/MWE)200/60
일차냉각재 순환강제순환
재장전 주기4~5년
무붕산 운전
원자로 내장형 제어봉 구동장치(IN-VESSEL CEDM)
상부 탑재형 노내계측기(TOP-MOUNTED ICI)
완전 피동형 노심냉각 및 잔열제거 계통
캔드모터 원자로 냉각재 펌프
원자로 용기 내장형 가압기
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