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원자력그린수소, 북극항로를 개척할 K-원자력 추진 쇄빙선

  • 박우규
  • 2021-11-18 06:20:25
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원자력그린수소, 북극항로를 개척할 K-원자력 추진 쇄빙선

러시아는 1959년부터 원자력 추진 쇄빙선을 운항하고 있으나, 최근 새로운 방식의 쇄빙선(project 22220 icebreaker) 프로젝트를 추진하고 있다. 쇄빙선의 추진력은 기계식 대신에 전기추진체를 이용한다. 전기는 원자로와 증기발생기의 증기를 이용하는 증기터빈발전기에서 생산된다.

원자로는 2기의 가압경수로(RITM-200)를 사용하며, 1기의 열출력은 175 MWt 이다. 핵 연료는 20% 이하의 농축 우라늄을 사용하며, 핵연료 교체 주기는 7년, 그리고 운항기간은 40년이다. 2기의 증기터빈발전기가 설치되며, 1기의 전기출력은 36 MWe 이다. 3개의 추진축과 프로펠러는 20 MWe 용량의 전기모터와 각각 연결되어 있다.

한국원자력연구원과 선박용 용융염 원자로(MSR)을 개발하고 있는 삼성중공업은 LG이노텍과 공동 개발한 열전 발전(TEG) 모듈을 LNG 운반선에 최초로 적용하고 있다. 또한 서울대 화학생물공학부와 UNIST 신소재공학과 연구팀이 발전 효율이 20% 이상인 TEG를 연구개발하고 있다.

한국과학기술연구원(KIST) 수소·연료전지연구단, 물질구조제어연구센터, 그리고 서울대 성영은 교수팀은 새로운 개념의 촉매 부품을 개발하여 일체형 재생 연료전지(URFC)의 운전효율을 크게 높이고 있다. URFC는 수소와 전기를 양방향으로 생산할 수 있는 친환경 수소생산, 에너지저장 및 전력생산 장치이다.

K-원자력 추진 쇄빙선은 차세대 완전 통합전기추진체계를 적용하여 개발하는 방안이 있다. 즉 가압경수로 대신에 4세대 용융염 원자로를 탑재하고, 열전 발전기, 일체형 재생 연료전지, 에너지저장시스템, 그리고 전기추진체계를 통합하는 것이다. K-원자력 추진 쇄빙선이 북극항로를 개척할 날을 기다린다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Project_22220_icebreaker
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