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공지사항

[공유]핵융합 분야 KEPIC 개발방안 검토 보고서

  • 작성일 : 2021-12-28
  • 조회수 : 645

핵융합에너지는 풍부하고 값싼 리튬과 중수소를 연료로 무한히 이용할 수 있는 잠재력이 큰 미래에너지이며, 탄소 발생이 적고, 장반감기 고준위 폐기물이 발생하지 않는 안전한 에너지원으로서, 2050년대 실증로(DEMOnstration reactor) 건설을목표로 도전적인 연구개발이 추진 중임.
다만, 대량의 고에너지 중성자에 의한 내벽 시스템 방사화, 이에 따라 발생하는 중저준위폐기물, 방사성물질인 삼중수소 취급 등에 엄격한 안전관리가 필요한 원자력시설임.
상기 특수성을 고려한 안전 관련 연구와 법·제도 및 규제지침 확보를 추진하고있으며, 이에 발맞춘 산업기술기준(Codes & Standards, C&S) 확보 필요성도 제기되고 있음.
원자력시설로서 프랑스에 건설 중인 국제핵융합실험로(International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER)의 추진 과정에서도, 그리고 참여하는 국내 산업체에서도신규 건설기준의 적용과 경험 및 이해도 부족으로 많은 어려움에 봉착하고 있는 실정임.
ITER는 프랑스 원자력 규제체제에 따라 건설되는 원자력시설로 건설시에 산업기술기준 등의 적용에 많은 시행착오가 있었으며, 국내에 핵융합실증로를 건설할 경우 별도의 규제체제가 수립될 것으로 예상되므로 이에 따른 적절한 산업기술기준 제정 혹은 보완의 필요성이 제기됨.
또한, 향후 국내 핵융합로 건설을 위해서도 ITER 참여 경험과 국내 원자력 인허가 및 산업기술기준 수립 경험을 바탕으로 체계적 산업기술기준 제정과 표준화를 병행할 필요가 있음.
이러한 산업기술기준 필요 제기에 따라, 국내외에서 다양한 수립 노력이 진행되고있음.
ITER 건설에 프랑스 원자력법을 적용함에 따라 핵융합 산업기술기준(C&S; Codes & Standards) 체계도 이에 따라 수립하여야 했으며, 핵융합로에 적합한 C&S가 부족하며 자체 개발하여 시행 중에 있음.
- 기존의 원자력 C&S 체계에 핵융합로의 특성인 초전도 전자석 및 진공용기 같은 분야를 지속적으로 편입하여 체계화 시키는 작업이 진행되고 있음.
유럽연합 자체에서도 프랑스 뿐만 아니라 유럽전역에 적용할 수 있는 핵융합 C&S 체계를 유럽 ITER 조달기구인 Fusion for Energy에서 수립하여 추진 중에 있음.
미국 에너지성에서는 핵융합 C&S의 필요성을 제시하는 “White Paper”가 간략히 제시되었으나 원론적인 필요성을 언급하는 수준에 그침.
이후, ASME에서는 201811Draft로서 Rules for construction of Fusion Energy Devices(FED) ASME FE.1-2018”를 배포함.
- 시범적으로 3년간 사용될 예정이며, Division 4 원자력 시설 및 부품 위원회인ASME BPV에서 관리와 지속 갱신이 예상됨.
- 현재 ASME Division 4 Sub-GroupFED의 회원국은 전세계에서 27개국(미국,영국, 한국 등)이 참여 중임.
따라서, 국내 핵융합로 건설에 대비하기 위해, 국내외 동향, 실증로 건설 로드맵, 핵융합로 산업기술기준 적용 혹은 수립 현황 등을 파악하고, 우리나라 실정에 맞는산업기술기준 수립 전략을 수립할 필요가 있음.
이에 본 보고서에서는 국내 원자력, 핵융합, 규제, 산업기술기준 전문가로 구성된 KEPIC 핵융합소위원회를 구성하여, 국내외 현황을 조사·분석하고, 논의를 거쳐 KEPIC code structure()을 도출하였음.
또한 ASME(American Society of Mechanical Engineers)의 최근 핵융합특별위원회구성 및 산업기술기준 마련 활동에 발맞춰, 협력과 도입 등을 추진하는 등의 후속 사항을 제안하였음.