AtomicNews NEWSLETTER

06 원자력 이야기

다양한 분야에 이용되는 소형 원자로

원자력발전소의 원자로는 핵분열로 발생된 열을 이용해 전기를 생산한다. 이 때 증기 발생기와 터빈 같은 대형 기기가 이용된다. 하지만 전기를 생산하는 경우가 아니라면 터빈-발전기 대신 발생한 열을 원하는 동력 에너지로 변환하는 장치를 연결해 사용할 수 있다. 이렇게 원자력에너지를 다양한 용도로 이용하기 위해 대형 원자로 대신 소형 원자로가 개발되고 있다. 대표적인 것이 스마트(SMART) 원자로이다.
스마트 원자로는 소규모의 전력 생산과 담수 생산 등에 이용할 목적으로 세계 최초로 개발된 일체형 소형 원자로이다. 이와 같이 원자력은 전력 생산뿐만 아니라 쇄빙용 선박, 원자력 상선, 심해탐사선, 부유 원자력발전소, 해수 담수화 등 다양한 분야에서 동력원을 제공하는 수단으로 이용이 확대될 수 있다.
얼음을 깨며 극지방을 통과하는 쇄빙선은 일반 선박에 비해 대용량의 동력원이 필요하다. 최초의 원자력 쇄빙선은 1956년 러시아의 레닌(LENIN)호이다. 이후에도 러시아는 아르크티카(Arctica)호를 비롯한 아홉 척의 원자력 쇄빙선을 북극 항로 개척과 북극 자원 탐사 등의 목적으로 사용하고 있다.
미국에는 아이젠하워 대통령의 제안으로 건조된 사바나(Savannah)호가 있다. 사바나호는 미국이 원자력을 평화적인 목적에 사용한다는 것을 보여주기 위해 만들어진 것으로 가압경수형 원자로가 탑재된 선박이다.



미국의 원자력선 사바나호

독일도 1968년 가압경수형 원자로를 탑재한 광석 운반선인 오토 한(Otto-Hahn)호를 취항시켜 9년간 운항했다.
일본에서는 심해탐사선에 사용할 목적으로 가압경수형 원자로의 개념설계를 완료했다. 크기와 무게를 최소화하기 위해 터빈과 발전기도 격납용기 내에 설치했다는 것이 특징이다.
이뿐만이 아니다. 초소형 원자로는 우주 비행을 위한 열과 전기의 동력원으로도 연구되어 왔다. 미국의 우주 탐사 계획인 보이저 프로젝트(Voyager Project)에서도 초소형 원자로의 개념이 활용되었다. 보이저 프로젝트는 태양계의 외곽에 위치한 목성·토성·천왕성·해왕성 등을 탐사하기 위한 계획이다.



보이저 1호

미국은 1977년 8월에 보이저 2호, 9월에 보이저 1호 우주선을 각각 발사했다. 길이 3.66미터, 무게 825킬로그램인 보이저 1호와 2호에는 2대의 TV 카메라, 적외선측정기, 분광기, 자기측정기와 전력을 공급해주는 원자로가 장착되어 있다.
보이저 1호는 3개의 방사성 동위원소 열전기 발전기(RTG)가 장착되어 있다. 각각의 발전기에는 24개의 압축된 구 형태의 플루토늄-238(238PuO) 이 연료로 포함되어 있다. 보이저 1호의 RTG는 2025년까지 가동될 예정이다.

AtomicNews NEWSLETTER
과학기술정보통신부로 이동 홈으로 이동 정책포커스로 이동 이달의 Pick!으로 이동 현장 속으로 이동 Atomic News로 이동 Global Reports로 이동 원자력 이야기로 이동 과학기술정보통신부 바로가기 NRF 한국연구재단으로 바로가기 한국원자력연구원으로 바로가기 메일보내기