토륨 원자로
토륨 원자로는 토륨(Th-232)이라는 희토류 원소를 연료로 사용하는 차세대 원자력 기술임. 기존 우라늄 기반 원자로와는 달리, 토륨은 자체 핵분열을 일으키지 않고 중성자를 흡수해 우라늄-233으로 변환되면서 에너지를 생성함. 이 과정이 느리고 안전성이 높아, ‘사고 없는 원자로’라는 별칭도 붙음.
중국은 이미 2011년부터 토륨 기반의 액체염 원자로(LFTR) 연구에 막대한 투자를 시작함. 사막 지역에서도 가동 가능한 소형 토륨 원자로 시범 시설을 2024년부터 가동 중이며, 2030년까지 상용화 목표를 밝힌 바 있음.
중국이 토륨에 집중하는 이유는 다음과 같음:
기존 원자로는 냉각이 실패하면 폭발 위험이 있지만, 액체염 토륨 원자로는 자연적으로 식으며 압력이 낮아 폭발 우려가 거의 없음.
토륨 기반 원자로는 고준위 방사성 폐기물이 적고, 반감기도 짧아 장기 저장이 필요 없음.
전 세계적으로 토륨은 우라늄보다 3~4배 이상 매장량이 많고, 중국은 희토류 생산국이기 때문에 공급 안정성이 높음.
토륨 원자로는 실험 단계에서는 유망하지만, 아직 상업화된 사례가 부족함. 미국, 인도, 노르웨이도 연구 중이나, 안정적 장기 운용 경험은 거의 없음.
토륨은 직접 핵분열을 하지 않기 때문에, 중성자 공급을 위한 별도의 장치와 보조 핵연료가 필요함. 이로 인해 설계와 운영이 복잡함.
액체염은 금속 배관을 부식시킬 수 있어 내구성 높은 신소재 개발이 필수적임.
중국은 이 기술을 자국 내 전력 공급뿐 아니라 ‘일대일로’ 연계 수출까지 노리는 중임. 특히, 아프리카, 동남아, 중동 등 전력 인프라 약한 국가에 수출 가능한 ‘작고 안전한 원자로’로 포지셔닝하려는 전략이 돋보임.
A. 핵분열 직접 반응을 하지 않아 과열 위험이 낮고, 반응이 천천히 진행되어 제어가 쉬움.
A. 인도, 노르웨이, 미국 등도 연구 중이며, 인도는 특히 자국 토륨 매장량을 활용 중임.
A. 중국은 2030년을 목표로 하고 있으며, 미국과 유럽은 2035년 이후 가능성 제시 중.
A. 고준위 폐기물 양이 적고, 반감기가 짧아 300년 내 자연 분해 가능함.
A. 재생에너지는 아니지만, 탄소배출이 거의 없는 청정 에너지로 분류됨.
A. 구조적으로 다르기 때문에 기존 원자로 개조는 어렵고, 신규 건설이 필요함.
A. 플루토늄 생산이 어려워 핵무기 개발이 사실상 불가능해 군사적으로 안정적임.
A. 초기 건설비는 높지만, 장기적으로는 폐기물 처리 및 안전비용이 적어 저렴해질 수 있음.
A. 안전성과 폐기물 문제에 대한 정보를 투명하게 공개하는 방식으로 대응 중임.
A. 원자력 규제 완화와 기술 확보가 필요하지만, 가능성은 충분히 있음.
“토륨 원자로는 미래 원자력의 새로운 패러다임. 중국의 행보는 결코 가볍지 않음.”
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