아래 핵폐기물 문제에 대한 고찰 중에 나온 얘기가 나트륨 증식로에
대한 얘기인데 이에 대해 간단하게 설명해 보겠습니다.
원래 나트륨 증식로가 나오게 된 동기가 핵연료가 비싸고 한정된 자원이어서 였습니다.
현재의 경수로는 캐내는 우라늄 원광 중 0.7%만 핵연료로 사용할 수 있고
나머지는 우라늄의 99.3%는 핵연료로 쓸 수 없습니다.
그래서 그나머지로 탱크 장갑이나 총탄도 만들고 하지만 솔직히 아까운 생각이 들죠.
또 원자력의 이용이 크게 늘어나면 우라늄도 60년 이면 석유처럼 고갈 될 수 밖에 없죠.
그래서 그 99.3% 도 핵연료로 바꿔 써보자는게 나트륨 증식로가 나온 동기입니다.
그러면 수천년간 고갈 걱정없이 쓸 수 있게 되는 거지요.
그래서 프랑스나 일본 러시아 미국 등이 거액의 연구비를 들여
이런 연구개발에 뛰어들고 실증로를 건설해 연구개발을 계속했지만
여러가지 어려움을 겪고 몇번 사고도 나고 하면서 인기를 잃어
원전 선진국들도 거의 연구에서 손을 떼고 포기 했습니다.
그 이유는 스리마일 사고 체르노빌 등으로 원자력 기술 자체가 인기를 잃고있고
나트륨 증식로는 나트륨 화재나 폭발성 등 위험성이 높고 운영도 매우 까다롭습니다.
또 안전성을 높이려 하다 보니 건설비나 운영비가 비싸서
대략 40-50% 정도 전력단가가 높아집니다. 이러니 인기가 없죠.
무엇보다 원심분리법의 발명으로 농축우라늄 가격이 1/10 이하로 폭락해서
더이상 위험하고 비싼 핵연료 증산 생산이 경제적 매력이 없습니다.
그래서 핵연료 생산이 아닌 앞서 소개한 핵폐기물을 소각하는
소각로 방향으로 연구가 되고 있습니다.
한국도 90년대 말 부터 연구를 시작해 실증로를 건설하려는 움직임이 있었지만
선진국에서도 인기를 잃고 더구나 원전 건설 중지 크리까지 맞아
현재로는 연구개발이 중단되어 있습니다.
하지만 지난 20여년간 많은 인력과 연구비를 들였기 때문에
한국원자력 연구소 등 원자력 업계에서는 이에 대한 미련이 많습니다.
고온에서 수소를 생산하는 수소생산 연구나 핵폐기물 소각로로 개발하자는 제안등
기회만 되면 나트륨 증식로 건설을 추진하려는 지지자들이 많습니다.
하지만 제 의견은 이제 미련을 버릴 때라고 봅니다. 국민들을 설득시키기 어렵습니다.
그럼 왜 나트륨 증식로가 이렇게 위험한 데 선택되었는지 살펴보조.
증식로의 연료증식이나 핵폐기물 소각에는 감속하지 않은 신삥 고속중성자가 더 효과적이죠.
그런데 현재 경수로 등 열원자로에서 냉각재로 쓰는 중수나 경수는 감속재도 겸하고 있습니다.
물은 극성분자라 비열이 매우 높아서 효과적인 냉각재이라 이만한 걸 찾기 어렵습니다.
또 중성자를 잘 흡수하지 않고 또 가벼운 분자라 감속성능도 매우 뛰어납니다.
그래서 경수 같은 감속효과는 없으면서 냉각재로 쓸만한 비등점과 비열이 높고
고속중성자를 잘 흡수하지 않는 물질로 액체금속 나트륨이 선택된 겁니다.
금속 치고는 녹는점 온도가 낮아서 비교적 낮은 온도에서 쉽게 액화시킬 수 있고
또 끓는점은 충분히 높아서 고온에서 끓어 증발할 우려가 적어 고압용기가 필요없죠.
또 금속이니 열전도성도 좋고 비열도 적당해 물보다는 못해도 좋은 냉각재 입니다.
그런데 이 금속 나트륨은 물이 닿으면 폭발적으로 반응하며 수소를 발생시키고불이 붙습니다.
과학시간에 그런 실험을 한번 쯤 보셨을 겁니다.
그러니 더 이상 설명 안해도 이런 걸 냉각재로 쓰는 원자로를 안전하다고
더구나 원전 선진국들도거의 포기한 나트륨 증식로를 국민들에게 설득한다는 건
거의 어렵다고 보입니다. 한국 원자력 업계는 대한 미련은 버리는게 좋습니다.
일본 원자력 업계는 나트륨 증식로 기술에 오래동안 많은 연구개발비를 투자해 왔기 때문에
이걸 살려보겠다고 히타치가 빌게이츠가 투자한 원자로 개발회사인 테라파워와 손잡고
소형모듈원전으로 실용화 해보겠다고 나서고 있는데 과연 이걸 주민들의 반대를
무릅쓰고 설치운영할 수 있는 건 미군이 해외기지에 설치하는 정도 밖에 없을 겁니다.
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